JP2590265B2 - 適応速度プロファイルシステム及び適応速度プロファイル方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一般的に、パーソナルコンピユータ環境な
どにおいて使用するためのコンピユータデイスク駆動機
構及び関連制御システムに係る。より明細に述べると、
本発明は可変動作パラメータと調和する実質的に最小シ
ーク時間を達成する態様でデイスクドライブヘツドの動
作を調整するための比較的簡単な制御システムに係る。

［従来技術］ 近年、パーソナルコンピユータまはデスクトツプコン
ピユータのごときマイクロコンピユータ装置は、ビジネ
ス、教育、レクリエーシヨン及びその他の用途の広い領
域において極度の普及を見るに至つた。そのようなコン
ピユータは典型的なデータ保持のための１個または複数
個のメモリ保持デイスクを有する主中央処理装置を有す
る。メモリ保持デイスクは通常いわゆるウインチエスタ
デイスク駆動機構の一部分として設けられ、ときにはハ
ードデイスクと呼ばれることもある。これらメモリ保持
デイスクは実質的に密閉されたハウジング内に回転可能
に支持される。これらデイスクは小型のスピンドルモー
タにより一斉に回転するように駆動され、そして１個ま
たは複数個の磁気ヘツドがデータの読出し及び書込みの
ためにデイスク面を横断するようにヘツドアクチユエー
タ組立体によつて変位される。このようなデータはデイ
スク上の近接して離間された狭い同心トラツク内に位置
されるデータビツトの形式でデイスクの磁化可能面また
は面フイルム上に記録される。従つて、任意の特定デイ
スク駆動機構に関して、全メモリ保持容量はデイスクの
個数並びに各デイスク上のトラツクの数に正比例する。

正規動作において、主中央処理装置のシステムコント
ローラはデイスク上のレコーデイングによつて記憶され
たデータを、典型的にはデイレクトリネーム、フアイル
ネーム及び／またはトラツクアドレス情報を通じて識別
する能力を有する。指定データトラツクにおけるデータ
の読出しが望まれるときは、システムコントローラはヘ
ツドアクチユエータ組立体を動作させる適正なコマンド
信号を供給することによつて１個または数個の磁気ヘツ
ドを所望位置へ変位させる。一方、データのレコーデイ
ング即ち書込みが望まれるときは、システムコントロー
ラは選択された磁気ヘツドを空データトラツクと整合さ
せるようにヘツドアクチユエータ組立体を作動させる。
どの場合においても、ヘツドアクチユエータ組立体は、
各磁気ヘツドを前回選択されたトラツクとの整合から新
たに選択された行先トラツクとの整合へ移動させるため
デイスクに対して概ね半径方向のパスをじて１個または
数個の磁気ヘツドを変位させるように指令される。磁気
ヘツドのような運動は、通常、“シーク”ステツプと呼
ばれる。

［発明が解決しようとする問題点］ 最適デイスク駆動機構パフオーマンスを得るには、各
シークステツプを通じて１個または数個の磁気ヘツドを
行先トラツクに対する精密なヘツド整合と両立する最短
時間を以て変位させることが望ましい。換言すれば、磁
気ヘツドを一トラツクから他の一トラツクへシークエラ
ーを生じさせることなしに可能最高加速度及び減速度を
以て変位させることが望ましい。しかし、シークステツ
プ間における特定速度プロフアイルの選択は、広範囲の
電気的及び機械的設計フアクター、それらのうちには時
間によつて及び／またはコンピユータによつて相当な変
動を免れ得ないものもある、の検討を必要とする。例え
ば、温度、アクチユエータ組立体の機械的スチフネス、
電源圧力などは変動不可避であり、そのような変動はエ
ラーの無い最適シーク速度プロフアイルに影響を与え得
る。従来においては、これら設計フアクターは最悪ケー
ス条件に従つたシーク速度プロフアイルを選択しそれに
よりシークエラーを最少にするまたは防止することによ
つて適応させられた。残念ながら、この対策はほとんど
の正規動作条件間最短シーク時間を達成するために最適
速度プロフアイルを使用することを結果的に不可能にす
る。

従つて、デイスク駆動機構の可変動作条件に従つて実
質的に最適のシーク速度プロフアイルを選択するための
比較的簡単でしかも効果的なシステムに対しては相当大
きな要望が存在する。本発明はこのような要望を満たす
とともにさらにそれに関連する付加的利益を提供するも
のである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明に従えば、コンピユータのデイスク駆動機構な
どにおける読取／書込みヘツドのシーク速度プロフアイ
ルの制御に使用するための適応速度プロフアイルシステ
ムが提供される。デイスク駆動機構は回転するように駆
動されるメモリ保持デイスク上の互いに近接して離間さ
れた複数のトラツクに対してヘツドアクチユエータ組立
体によつて運動可能に位置される少なくとも１個の磁気
読取り／書込みヘツドを有する。本制御システムは、シ
ークエラーを生じることのない最短シーク時間のために
選ばれた速度プロフアイルを選択するために、磁気ヘツ
ドが選択された行先トラツクと整合するようにデイスク
に対して変位されるにつれて、シークステツプの間磁気
ヘツドの実パフオーマンスを監視しそしてそれに対し応
答する。

本発明の好適形式において、本制御システムは、磁気
ヘツドがシークステツプを通じて変位されるにつれて選
択パフオーマンスパラメータを監視しそしてこれら選択
パラメータに対し応答し以て現デイスクドライブ動作条
件に従つて複数の減速速度プロフアイルのうちの一つを
適用するようにプログラム化されたマイクロコントロー
ラを有する。選択された減速速度プロフアイルは、磁気
ヘツドが行先トラツクとの整合位置に接近するにつれて
磁気ヘツドの減速を制御するように一つまたは複数のシ
ークステツプの間使用される。好適形式において、本制
御システムは各シークステツプの初期において磁気ヘツ
ドの加速を監視するだけでなく、シークステツプの終期
においてはシークエラーの発生を監視する。加速レベル
がシークエラーを生じさせることなしに高いときは、高
速減速速度プロフイルが後続シークステツプ間使用する
ために選択される。しかし、加速レベルが低く且つ／ま
たはシークエラーが発生するときは、緩速減速速度プロ
フアイルが選択される。

本発明のその他の特徴及び利益は、本発明の原理を実
例によつて解説する添付図面と関連させつつ以下記述さ
れる詳細な説明からいつそう明らかになると考えられ
る。

［実施例］ 例示図面に示されるように、本発明に基づく適応速度
プロフアイル制御システム制御システムは、第１図にお
いて全体として参照番号10によつて示されるコンピユー
タデイスク駆動機構に、パーソナルコンピユータ、デス
クトツプコンピユータ等のごときマイクロコンピユータ
において使用されるタイプのものとして設けられる。前
記適応速度プロフアイル制御システムは、メモリ保持デ
イスク16における相互に近接して離間された環状トラツ
クまたはシリンダ14（第２図）に関する磁気ヘツド12の
可変制御変位のための比較的簡単な適応機構を提供す
る。重要なこととして、前記適応制御システムは、エラ
ーを持ち込むことなしに実質的に最小のヘツド変位を達
成するために、使用可能速度プロフアイル群のうちから
一つを選択するようにデイスク駆動機構の現動作パラメ
ータに応答する。

第１図に概略的に示されるように、典型的なコンピユ
ータデイスク駆動機構は、その中心軸線のまわりに、ス
ピンドルモータ18の作動に応答して回転するように取付
けられら少なくとも１個のメモリ保持デイスク16を有す
る。メモリ保持デイスク16はその少なくとも一方の面、
好ましくは両方の面、に磁化可能面即ち面フイルムを有
し、この場合、面フイルムは前記相互に近接して離間さ
れたトラツク14内に配列されるデータビツトを記録しそ
して記憶するようにされている。磁気ヘツド12はヘツド
アクチユエータ組立来22のアーム20によつてデータの読
出し及び書込みのためにデイスク面に対し至近位置に担
持される。当業界において知られているように、デイス
ク駆動機構10の正規運動間、ヘツドアクチユエータ組立
体22は、磁気ヘツド12をトラツク14の選択された一つと
整合させるために、第１図及び第２図に矢印23によつて
表されるように、半径方向トラバース即ちシークステツ
プを通じて磁気ヘツド12を反復して変位させる。コンピ
ユータの主システムコントローラ24は、選択されたトラ
ツク14に対し磁気ヘツド12を整合位置させるようにアク
チユエータ組立体22を働かせるようにデイスク駆動機構
10のマイクロコントローラ26に信号を送る。

第１図はパーソナルコンピユータ等に使用するための
典型的なデイスク駆動機構10の一般構成の要素を図示す
るが、多重型メモリ保持デイスク16が単一のスピンドル
モータ18の作動と同時に一斉に回転するように共通スタ
ツクに取付けられ得ることと、さらに、多重型読取り／
書込みヘツド12が、多重型メモリ保持デイスク16のそれ
ぞれ上下両面に対して近接位置関係に多重型磁気ヘツド
12を位置させるための多重型アーム付きアクチユエータ
組立体22の別個のアーム20上に設置され得ることは理解
されるのであろう。そのようなマルチデイスクドライブ
構造においては、複数の磁気ヘツド12は多重型メモリ保
持デイスクに対して半径方向トラバースによつて一斉に
変位され、主システムコントローラ24はデータの読出し
及び書込みのために或る特定時点に動作すべき一磁気ヘ
ツド12を複数の磁気ヘツド12のうちから指定する。典型
的な多重型デイスク、多重型ヘツドデイスクドライブ構
造が1988年３月25出願（発明の名称：ハードデイスクド
ライブ用アクチユエータ組立体）米国特許願第173618号
及び1988年３月25日出願（発明の名称：デイスクドライ
ブのスピンドルモータ）米国特許願第173619号に開示さ
れている。これらは引用によつて本願に包含される。多
重型デイスク、多重型ヘツドデイスクドライブの使用
は、言うまでもなく、全デイスク表面積の増加及びそれ
に対応するデータ記憶容量の増加を理由としてしばしば
望まれる 典型的な多重型デイスク駆動機構においては、一デイ
スク面は互いに近接して離間されたトラツクに配列され
た事前記録サーボデータを保持するサーボ面を有する。
このサーボデータは関連磁気ヘツド12を指定サーボトラ
ツクに対し概ね中心整合関係に維持するようにアクチユ
エータ組立体22を働かせるためのマイクロコントローラ
サーボ回路（図示せず）に適切なフイードバツク信号を
供給するように関連磁気ヘツド12によつて監視される。
サーボ関連磁気ヘツド12のそのような整合は残余の磁気
ヘツド12をそれらの関連デイスク面上の対応データトラ
ツクに対し同様中心整合関係に位置させるように機能す
る。これに関して、第２図において全体的に認められる
ように、サーボデータのための普通の一配列はいわゆる
直行サーボトラツク構成、即ちサーボデータがデイスク
面の半径方向スポンを横切つて４タイプのトラツク群を
反復して成るパターンで記録される構成、を使用する。
かくして各トラツク群は認識可能的に互いに異なる４ト
ラツクタイプであつて従来トラツクタイプ“0"、“1"、
“2"及び“3"（第２図）と呼称されるものを決定する。
当業者に知られているように、サーボ系は磁気ヘツド12
がシークステツプを通じて一トラツクから他の一トラツ
クへ変位されるに従つてトラツクタイプの変化を認識し
てトラツククロツシングを数え、それによつてヘツド変
位の大きさを監視する。一好適サーボ系及び関連直行サ
ーボトラツク構成であつて独特のトラツクアドレスデー
タによる各トラツクのサーボ系認識を可能にするように
追加設計されたものに関するより詳細な説明が、1988年
３月28日出願（発明の名称：サーボアドレス系）特許願
（ドケツト番号31102;1125）に記載される。これは引用
によつて本願に包含される。

本発明の適応速度プロフアイル制御システムは、メモ
リ保持デイスク16の関連面上の一先行トラツクとの整合
位置から異なるトラツクまたは行先トラツク14との整合
位置へのシークステツプを通じる運動間における磁気ベ
ツドまたは複数磁気ヘツド12のための最高速可能シーク
時間を得るように設計される。速度プロフアイルパター
ンは、恐らくコンピユータ毎に異なるまたは同じコンピ
ユータでは稼働時間によつて恐らく異なる動作パラメー
タ範囲と調和する新トラツクへの平均シーク時間を最適
化するように複数の異なる速度プロフアイルのうちから
選択される。本適応制御システムはかくして有利動作条
件間においてはトラツクシーク時間を自動的に短縮し、
一方、不利動作条件間においてはトラツクシーク時間を
増加させる。これらはすべてシークエラーの回避と矛盾
しない最短可能シーク時間が得られる様式で実現され得
る。

第３図は先行トラツク“X"との整合位置から新行先ト
ラツク“Y"との整合位置への磁気ヘツド変位を生じるシ
ークステツプ間における磁気ヘツド12のための典型的速
度プロフアイルを図形的に示す。図示されるように、シ
ークステツプが望まれるときは、マイクロコントローラ
26は、行先トラツク“Y"と整合するように選択された方
向に磁気ヘツド12を変位させるようにアクチユエータ組
立体22に適切な信号を送る。これに関して、コンピユー
タがオンにされるとき、初期較正モードが機能する場合
以外は、マイクロコントローラは主システムコントロー
ラ24からのコマンドに対し通常応答する。ヘツド変位の
方向と大きさは、言うまでもなく、先行トラツク“X"と
行先トラツク“Y"との相対位置により左右され、3.5イ
ンチ径デイスク駆動機構の場合、典型的メモリ保持デイ
スク16は1000−1500本のトラツク14を有する。何れの場
合においても、磁気ヘツド12は始め漸増する速度によつ
て加速されて先行トラツク“X"から加速段階28（第３
図）を経て直線30によつて表される最高速度段階に達
し、続いて適当な減速段階32を経過し、減速段階間にヘ
ツド速度は磁気ヘツド12が行先トラツク“Y"に近接する
ようにつれて漸減されそして行先トラツク“Y"に対し中
心整合して停止する。一方、比較的短い長さのシークス
テツプの場合は、磁気ヘツド12は最高速度段階30に到達
することなく、減速が開始される。

一般的に言えば、本発明の適応制御システムは第４図
に図形的に示されるごとき複数の減速速度プロフアイル
のうちから一つを選択するため各シークステツプ間のヘ
ツドパフオーマンスを表すパラメータを監視する。より
詳しく述べると、本適応制御システムはシークステツプ
の他段階間にヘツドパフオーマンスによつて表される可
変動作条件に従つてシークステツプを調整する。本発明
の図鑑実施例は３種の異なる減速速度プロフアイル、即
ち、高速、中速及び緩速減速プロフアイル（34,36及び3
8）を使用する。これら３種の減速プロフアイルは、第
４図において、行先トラツク“Y"から互いに異なるトラ
ツク距離に在る最高ヘツド速度段階30から下降する減速
線として示される。例えば、高速減速プロフアイル34
は、磁気ヘツド12が行先から４トラツクの位置に達する
とき、磁気ヘツド12を急速に減速させることを示す。中
速及び緩速減速プロフアイル36,38は、行先トラツクか
らそれぞれ６及び８トラツクの位置において、より遅い
速度で減速が始まることを示す。加速速度は、先行トラ
ック“X"から先行トラック“Y"までに通過すべきトラッ
ク数に応じて変わり、この加速速度を監視することによ
って減速速度が決定される。有利な動作条件を得るため
には、高速減速プロフアイル34が最短平均シーク時間を
達成するべく選択される。

第５図は流れ図形式を以てシークステツプ間のヘツド
変位を調節するためにマイクロコントローラ26内にプロ
グラム化された一好適プロセスシーケンスを示す。より
詳しく言えば、シークステツプの開始時、マイクロコン
トローラ26は、アクチユエータ組立体22にその現在位置
（第３図においてトラツク“X"で表される）から加速す
るように指令するため、アクチユエータ組立体22へのそ
の出力信号をリセツトする。マイクロコントローラ26
は、先行トラツク“X"に対する行先トラツク“Y"の相対
位置に応じて、運動方向を半径方向内方または外方にセ
ツトする。さらに予備ステツプとして、マイクロコント
ローラ26はより詳細に後に説明されるように範囲または
速度設定値をクリアし、そして加速フラグをクリアす
る。加速タイマもリセツトされそして指令シークステツ
プによるヘツド運動の開始と同時にスタートされる。ヘ
ツド運動の開始とともに、アクチユエータ組立体22の作
動によつて、プログラムは１次ループ39に入力し、１次
ループはシークステツプ間ヘツドパフオーマンスを制御
しそして監視する。

磁気ヘツド12がシークステツプにおいてアクチユエー
タ組立体22によつて変位されるにつれて、マイクロコン
トローラ26は主システムコントローラ24によつて指令さ
れる通りに先行トラツク一致に解釈することによつてシ
ーク流さを読出す。トラツククロツシング回数も既に説
明されたごとき好適な直行サーボトラツクに対するヘツ
ド運動の在来式的監視によつて読出されそして監視さ
れ、そして“通過すべきトラツク”の数、即ち行先トラ
ツクの手前に残つているトラツクの数、も決定される。

行先トラツクに到達するために通過すべきトラツクの
数の決定に基づいて、マイクロコントローラ26はヘツド
変位を制御するために種々の異なる処理速度範囲に対す
る複数のサブループのうち１個を選択する。例えば、一
般的に言えば、シークステツプ23が比較的長く且つ通過
すべきトラツク数が比較的大きい（例えば、200より大
きい）ときは、最高範囲処理サブループ37が、アクチユ
エータ組立体22へのマイクロコントローラ26の出力の適
正な制御によつて磁気ヘツド12を最高可能速度（第３
図）まで可能なかぎりの高速を以て加速するのに使用さ
れる。高速範囲処理サブループ37において、加速段階28
間のアクチユエータ組立体22及び磁気ヘツド12のパフオ
ーマンスは減速段階速度プロフアイルの後続選択に使用
するために監視される。磁気ヘツド12が行先トラツク
“Y"に接近するとき、マイクロコントローラ26は中速範
囲処理サブループ41にスイツチしそして次に緩速範囲処
理サブループ43にスイツチし、それにより、例えば、マ
イクロコントローラ26内にプログラム化された種種の異
なる速度テーブル及び／または通過すべきトラツク数を
監視するための種々の異なるサンプリングレートに従つ
てヘツド変位制御を向上させる。一方、比較的短い長さ
のシークステツプに対しては、マイクロコントローラ26
は高速範囲処理シーケンスを省除し、それに代えて、直
接に中速または緩速処理サブループを使用し得る。何れ
の場合においても、様々の異なる速度範囲処理サブルー
プの一般的プログラミング及び機能動作は当業者には知
られており、従つてここでは特に詳細には説明されな
い。

第５図を参照してより明細に述べると、デシジヨンブ
ロツク40において、マイクロコントローラ26は適正処理
速度サブループを適用するために磁気ヘツド12が行先ト
ラツクに達する前に通過すべきトラツク数に対して応答
する。一実施例において、デシジヨンブロツク40は通過
すべきトラツク数が被選択スレシヨルド、例えば200以
上、を超えるとき高速範囲処理サブループを選択する。
しかし、もし通過すべきトラツク数が被選択スレシヨル
ドより小さいならば、第２のデシジヨンブロツク42が、
例えば通過すべきブロツク数が約８から200の範囲であ
るとき中和範囲処理を適用すべきか否かを決定する。最
後に、通過すべきトラツク数が中速範囲処理サブループ
を適用し得るトラツク数より小さいときは、第３のデシ
ジヨンブロツク44が、行先トラツク“Y"が到達されるま
で、緩速範囲処理を適用するように機能する。

通過すべきトラツク数が大きいときは、高速範囲処理
が、既に説明されたように、磁気ヘツド12を最大加速度
を以て最高設計速度まで加速するように適用される。デ
シジヨンブロツク46において、マイクロコントローラ26
は加速フラツグが設定されているか否かを決定する。初
期パスの時点では、加速フラツグはヘツド変位の準備と
してのそのクリアリングの故に設定されない。次いで、
タイマデシジヨンブロツク48が、加速タイマが予設定終
止点、例えば約３ミリセカンド、に達したか否かを決定
する。もしタイマが終止点に達していないならば、プロ
グラムは行先トラツクまでの通過すべきトラツク数の再
決定を含む後続パスのために、線50によつて表さるごと
き１次ループ39の初めまで戻る。一方、タイマが予設定
終止点に達したならば、タイマデシジヨンブロツク48に
後続して、タイマ期間に生じたトラツククロツシングの
数のメモリの読出しと記録とが行われ、そして加速フラ
ツグが設定され、それに続いて１次ループを通じて第２
パスが行われる。

重要なこととして、タイマ期間の間のトラツククロツ
シングの記録された数は、デイジタル形式で、シークス
テツプの加速段階間の磁気ヘツド12の速度を表し、そし
てそれによつてまた該特定シークステツプ間の磁気ヘツ
ドの加速パフオーマンスをも表す。そのような加速パフ
オーマンス温度、アクチユエータ組立体の機械的剛さ、
電気的変動、例えば電源電圧等のごとき一連の潜在的に
可変である諸条件によつて影響され得る。理想的なまた
は有利な動作条件の間、デイジタル記録によつて表され
る加速度レベルは恐らく高く、従つてシーク時間は高い
加速度の故に対応的に速い。

一方、通過すべきトラツク数が高速範囲処理サブルー
プ37を適用するのに要求されるトラツク数より小さいと
きは、中速または緩速範囲処理サブループが状況に適応
して開始される。これら比較的緩速の処理範囲サブルー
プは、通過すべきトラツク数が連続的に小さくなるにつ
れて１次ループを通じる反復パスの故に長いシークステ
ツプの終末において、または、高速範囲処理サブループ
を開始するには不十分な長さの短シークステツプにおい
ていやはり使用されるのであろう。最後に、通過すべき
トラツク数が０に達して行先トラツク“Y"と磁気ヘツド
との整合を示すとき、第３のデイシジヨンブロツク44は
マイクロコントローラ26をヘツド変位のための速度モー
ドから位置モードへ切換える。位置モードにおいて、マ
イクロコントローラ26は指定行先トラツクとの磁気ヘツ
ドの整合を確認してポストシーク処理サブルーチン51
（第６図）を実行し、それにより、１回または複数回の
後続シークステツプ間に使用するための減速速度プロフ
アイルを選択する。

引続き第５図を参照してより明細に述べると、マイク
ロコントローラ26は、位置モードにおいて、磁気ヘツド
12に対し実際に整合されたトラツクのアドレスを読出
す。独特のアドレスデータによつて絶対トラツクアドレ
スが読出されことを可能にする一好適サーボ系が既に引
用された米国願連続番号（31102;1125）に開示される。
実ヘツド位置と関連するトラツクアドレスは、次いで、
デシジヨンブロツク52において所望行先トラツク“Y"と
比較される。事実上すべきの動作条件において、アドレ
スはそれらのマツチングによつてシークエラーの不存在
を表示し、それと同時に第６図のポストシーク処理サブ
ルーチン51が開始される。しかし、アドレスがミスマツ
チングによつてシークエラーの存在を表示する場合は、
デンジヨンブロツク52はエラー回復サブループ54を開始
して磁気ヘツド12の位置を所望行先トラツクと整合する
ように変更する。

好適な一エラー回復方法において、マイクロコントロ
ーラ26は最初に実トラツクアドレスと所望トラツクアド
レスとを分析してエラーの大きさと方向とを決定する。
ついで、アドレスミスマツチフラツグ56が設定され、そ
してあたかも後続シークステツプを実行するがごとく１
次シークプログラムがすべて既に説明されたように再入
力される。磁気ヘツド12の位置を変えると、プログラム
の位置モードが再入力される。もしシークエラーが依然
として存在するならば、エラー回復サブループ54は２次
パスのために再入力される。デシジヨンブロツク58は２
次回復プロセス60を開始するために２次パスを識別す
る。２次回復プロセス60において、好適形式の場合磁気
ヘツド12の所望行先トラツクとの整合が達成されるまで
一回に一トラツク索引される。そのような適正なヘツド
整合が達成されたとき、ポストシーク処理サブルーチン
51が開始される。

第６図に示されるように、ポストシーク処理サブルー
チン51は、デイスク駆動機構がデータの読出しまたは書
込みの正規モードで動作しているか、または、コンピユ
ータシステムの初期パワーアツプ時の較正モードで動作
しているかを決定するための初期デシジヨンブロツク61
を有する。より明細に述べると、コンピユータシステム
がオンにされるとき、事前プログラム化較正シーケンス
が後続し、それはデイスク駆動機構による複数のシーク
ステツプのパフオーマンスを含み、それにより、適正駆
動機構動作を確認する。較正モードにおいては様々の異
なるシークステツプのためのシーク時間はクリテイカル
ではなく、そして極高ヘツド加速度または速度はそのよ
うな高加速度または速度に不利な潜在的条件の故に望ま
しくない。従つて、緩速範囲処理は較正モード間におけ
る第１シークステツプのために緩速減速プロフアイル38
（第４図）を選択するように事前プログラム化される。
較正モード間における後続シークステツプのために、初
期デシジヨンブロツク61（第６図）は較正動作に応答
し、それにより、緩速範囲処理シーケンスのために緩速
減速プロフアイル38を選択し、それ後続して加速フラツ
グのクリアリングと、サブルーチンからの抜出しとが行
なわれて次のシークステツプを待つ。

しかし、デイスク駆動機構が正規動作モードに在ると
きは、後続デシジヨンブロツク62がアドレスミスマツチ
フラツグ56が設定されているか否かを決定する。もしア
ドレスミスマツチフラツグ56が設定されているならば、
プログラムは他の一デシジヨンブロツク64へルートす
る。デシジヨンブロツク64は加速フラツグがメモリに保
管された加速記録の存在を示すために設定されているか
否かを決定する。そのような加速記録は、言うまでもな
く、シーク長さが高速範囲処理サブループ（第５図）の
過程で加速タイマが満期することを可能にするのに十分
なほど長いときは常に記憶される。もし加速フラツグが
設定されないならば、緩速プロフアイル38が現ヘツド加
速パフオーマンスに関する情報不足の故に再び選択さ
れ、そしてポストシークサブルーチン51から抜け出しが
前のように行われる。

一方、加速フラツグが設定される場合は、デシジヨン
ブロツク64は加速記録の絶対値を読出してそれに対して
応答するためにデシジヨンブロツク66へプログラムをル
ートする。より明細に述べると、デシジヨンブロツク66
加速記録が事前決定最低スレシヨルド、例えば約３ミリ
セカンドの加速タイマ時間内でのトラツク計数約50以
下、よりも低いか否かを決定する。加速記録が低くて潜
在的に不利な現動作条件を表示するときは、デシジヨン
ブロツク66はサブルーチンから抜け出すのに先立つて緩
速減速プロフアイル38を選択するようにサブルーチンを
再びルートする。しかし、もし加速記録が前記最低スレ
シヨルドを上回るならば、デシジヨンブロツク66はサブ
ルーチンを、アドレスミスマツチフラツグ56をクリアす
るように、そしてさらに、後続デシジヨンブロツク68へ
ルートする。デシジヨンブロツク68は加速記録が事前決
定高スレシヨルド、例えばタイマ期間の間のトラツク計
数約65以上、を超えているか否かを決定する。加速記録
が事前決定高スレシヨルドを超えているときは、サブル
ーチンはその抜け出しに先立つて高速減速プロフアイル
34を選択する。また、もし加速記録が事前決定高スレシ
ヨルドに達しないならば、サブルーチンはその抜け出し
に先立つて中速減速プロフアイル36を選択する。

デイスク駆動機構10の正規動作間の、デシジヨンブロ
ツク62によつて決定されるアドレスミスマツチが存在し
ないならば、サブルーチンは直接にデシジヨンブロツク
68へルートされる。デシジヨンブロツク68は加速記録が
事前決定高スレシヨルドを超えているか否かを決定す
る。もし加速記録が事前決定高スレシヨルドを超えてい
ないならば、デシジヨンブロツク68はプログラムを他の
一デシジヨンブロツク70へルートする。

デシジヨンブロツク70は、テジジヨンブロツク66に関
して既に説明されたように、加速記録が最低スレシヨル
ドより低いか否かを決定する。もし加速記録が最低スレ
シヨルドより低いならば、デシジヨンブロツク70は緩速
減速プロフアイル38を選択するようにプログラムをルー
トする。一方、もし加速記録が最低スレシヨルドを超え
るならば、プログラムは中速減速プロフアイル36を選択
する。

しかし、もし加速記録が高スレシヨルドを超えるなら
ば、デシジヨンブロツク68はサブルーチンに高速減速プ
ロフアイル34を選択させる。何れの場合においても、速
度プロフアイルの選択後、加速フラツグはクリアされ、
そのあと、サブルーチン51から抜け出しそして次回のシ
ークステツプを待つ。

選択された減速速度プロフアイルは、デイスク駆動機
構10によつて遂行される後続シークステツプ間のヘツド
減速を制御するように中速及び緩速範囲処理サブループ
41,43（第５図）に適用される。従つて、任意の特定シ
ークステツプのための減速プロフアイル、そしてかよう
にして全シーク時間、がシステムの現動作条件を受容す
るように効率的に調整される。動作条件が有利であると
きは、高速減速プロフアイルがシークエラーを伴うこと
なしに最小シーク時間を達成するように選択される。し
かし、動作条件が比較的不利であるときは、シーク時間
はシークエラーを伴うことなしに可能最高速シーク時間
を提供するように中速または緩速減速プロフアイルの選
択によつて比例的に漸増される。中速及び緩速範囲処理
サブループ内にプログラム化された特定減速速度プロフ
アイルは、例えば比較的長いシークステツプがそれに対
し適用可能のポストシーク処理サブルーチン間に適正応
答のための高いレベル加速を達成するとき生じる異なる
速度プロフアイルが選択されるまで残留する。

従つて、本発明に基づく適応速度プロフアイル制御
は、デイスク駆動機構の現動作条件に従つてシークステ
ツプ間における様々の異なるヘツド速度プロフアイルの
可変選択のための簡単な自動的システムを提供する。本
速度プロフアイル制御システムは、有利な動作条件間は
磁気ヘツド最小シーク時間運動させるが、不利な動作条
件間は動作条件と調和すると最良のデイスク駆動パフオ
ーマンスを得るように相対シーク時間を調整する。

本発明の適応制御システムの様々の修正及び改良は当
業者には明らかであろう。例えば、３種の異なる速度プ
ロフアイルのうちからの選択が図示されそして説明され
たが、任意の選択された個数の適当な速度プロフアイル
が使用され得ることは理解されるのであろう。従つて、
本発明の制限は、冒頭記載の特許請求の範囲に開示され
ている事項を除いて、これまで述べた説明及び添付図面
によつては何ら意図されない。

【図面の簡単な説明】 第１図はデータの読出し及び／または書込みに使用する
磁気ヘツドと組み合わされたコンピユータデイスク駆動
機構のための典型的なメモリ保存デイスクを図示するや
や概略的な図表、第２図は例えば在来の直交トラツク配
列において使用されるデイスク上の多重型トラツクに対
するヘツド位置を示す図面、第３図はトラツク“X"とト
ラツク“Y"との間で運動するシークステツプ間の磁気ヘ
ツドのための典型的速度プロフアイルを示す図表、第４
図は本発明の新規特徴に基づくシークステツプの終末に
おける多重減速速度プロフアイルの代替的選択を示す拡
大された図表、第５図は本発明に従う典型的シーク動作
を図示する流れ図、第６図は後続シークステツプ間に使
用される減速速度プロフアイルの一つを選択するため先
行シークステツプ間監視される諸パラメータに応答する
ポストシークサブルーチンを図示する流れ図である。 図面上、10……デイスク駆動機構、12……磁気ヘツド、
14……トラツク、16……メモリ保持デイスク、18……ス
ピンドルモータ、20……アーム、22……アクチユエータ
組立体、23……シークステツプ、24……システムコント
ローラ、26……マイクロコントローラ、28……加速段
階、30……最高速段階、32……減速段階、34……高速減
速プロフアイル、36……中速減速プロフアイル、38……
緩速減速プロフアイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−172573（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスクドライブ磁気ヘッドと、関連メモ
   リ保持ディスク上の連続的に選択されるトラックと整合
   するための連続するシークステップを通じて磁気ヘッド
   を運動させるアクチュエータ手段とを有するコンピュー
   タディスク駆動機構において、指令された加速速度プロ
   ファイルに基いて磁気ヘッドをメモリ保持ディスク上の
   最初のトラックとの整合から加速することと複数の減速
   速度プロファイルの選択された一つに基いて磁気ヘッド
   をメモリ保持ディスク上の行先トラックとの整合へ減速
   することとをおのおの含む連続するシークステップを通
   じて磁気ヘッドを運動させるように前記アクチュエータ
   手段を動作させるためのコントローラ手段と；事前決定
   された最小シーク長さの各シークステップ間、実ヘッド
   加速レベルを監視する手段と；監視された実ヘッド加速
   レベルに応答して前記減速速度プロファイルの一つを選
   択しそしてそれに基いて少なくとも一つの後続シークス
   テップ間前記磁気ヘッドを運動させる手段の動作を制御
   しそれにより前記少なくとも一つの後続シークステップ
   と関連する行先トラックと整合するための磁気ヘッド減
   速を制御し得る手段とを有し、前記実ヘッド加速レベル
   に応答する手段が前記実ヘッド加速レベルが低いときは
   比較的遅い減速速度プロファイルを選択しそして前記実
   ヘッド加速レベルが比較的高いときは比較的速い減速速
   度プロファイルを選択するための手段を含むことを特徴
   とする前記シークステップ間磁気ヘッドの運動を制御す
   るための適応速度プロファイルシステム。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の適応速度プロ
   ファイルシステムにおいて、前記加速レベルに応答する
   手段が、実ヘッド加速レベルに従って少なくとも３種の
   異なる減速速度プロファイルのうちから選択する手段を
   有することを特徴とする適応速度プロファイルシステ
   ム。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の適応速度プロ
   ファイルシステムにおいて、前記加速レベルに応答する
   手段が、さらに、各シークステップの終末における磁気
   ヘッドの実位置と前記各シークステップに関連する行先
   トラックの位置との間におけるアドレスミスマッチの発
   生を探知するとともにそれに応答して比較的緩速の減速
   速度プロファイルを選択する手段を有することを特徴と
   する適応速度プロファイルシステム。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の適応速度プロ
   ファイルシステムにおいて、前記加速レベルに応答する
   手段が、事前決定された最小シーク長さを有する各シー
   クステップの終末において前記減速速度プロファイルを
   選択することを特徴とする適応速度プロファイルシステ
   ム。
5. 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載の適応速度プロ
   ファイルシステムにおいて、前記加速レベルに応答する
   手段が、較正モードにおいてディスク駆動機構の動作を
   感知しそしてそれに応答して比較的緩速の減速速度プロ
   ファイルを選択する手段を有することを特徴とする適応
   速度プロファイルシステム。
6. 【請求項６】ディスクドライブ磁気ヘッドと、関連メモ
   リ保持ディスク上の連続的に選択されるトラックと整合
   するための連続するシークステップを通じて磁気ヘッド
   を運動させる手段とを有するコンピュータディスク駆動
   機構において、指令された加速速度プロファイルに基い
   て磁気ヘッドをメモリ保持ディスク上の最初のトラック
   との整合から加速することと複数の減速速度プロファイ
   ルの選択された一つに基いて磁気ヘッドをメモリ保持デ
   ィスク上の行先トラックとの整合へ減速することとをお
   のおの含む連続するシークステップを通じて磁気ヘッド
   を運動させる過程と；事前決定された最小シーク長さの
   各シークステップ間、実ヘッド加速レベルを監視する過
   程と；監視された実ヘッド加速レベルに応答して前記減
   速速度プロファイルの一つを選択しそれに基いて少なく
   とも一つの後続シークステップ間前記磁気ヘッドを運動
   させる手段の動作を制御しそれにより前記少なくとも一
   つの後続シークステップと関連する行先トラックと整合
   するための磁気ヘッド減速を制御し得る過程とを有し、
   前記実ヘッド加速レベルに応答する過程が前記監視され
   た実ヘッド加速レベルが高いときは比較的速い減速速度
   プロファイルを選択することとそして前記監視された実
   ヘッド加速レベルが低いときは比較的遅い減速速度プロ
   ファイルを選択することとを含むことを特徴とする前記
   シークステップ間の磁気ヘッドのパフォーマンスに従っ
   て前記シークステップ間磁気ヘッドの運動を制御するた
   めの適応速度プロファイル方法。
7. 【請求項７】特許請求の範囲第６項記載の方法におい
   て、さらに、各シークステップの終末における磁気ヘッ
   ドの実位置と前記各シークステップに関連する行先トラ
   ックの位置との間におけるアドレスミスマッチの発生を
   探知するとともに、比較的緩速の減速速度プロファイル
   を選択することによってそれに応答する過程を有するこ
   とを特徴とする適応速度プロファイル方法。
8. 【請求項８】特許請求の範囲第６項記載の方法におい
   て、前記加速レベルに応答する過程が、事前決定された
   最小シーク長さの各シークステップの終末において前記
   減速速度プロファイルを選択することを含むことを特徴
   とする適応速度プロファイル方法。
9. 【請求項９】特許請求の範囲第６項記載の方法におい
   て、さらに、較正モードにおいてディスク駆動機構の動
   作を感知しそしてそれに応答して比較的緩速の減速速度
   プロファイルを選択する過程を有することを特徴とする
   適応速度プロファイル方法。