JPH01158654A - リール間テープ移送制御方法および装置 - 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〕 本発明は、リールからリールへテープ（例えば磁気テー
プ）を直接移送する装置に係り、特にテープを高速で高
精度に搬送するのに好適なリール間テープ移送制御方法
および装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、例えば特公昭５！１１−２０１７８号公
報に記載のように、テープの速度と張力を目的の値に制
御するために、テープ速度を修正する電流指令とテープ
張力を修正する電流指令とに分けてリール駆動系に発す
る方式であった。しかし、２つの電流指令の間の因果関
係は必ずしも明確にされてはおらず別々な演算方法によ
り決定されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、磁気ヘッド近傍におけるテープ速度と
張力については十分には配慮されておらず、精度的に問
題があった。例えば、一方のリールの周速度測定値を磁
気ヘッド近傍テープ速度と見做す制御方式となっていた
。さらに、テープ張力を修正する電流指令値は、必ずし
もリール駆動系の物理量に基づいて決定されていないた
め不確実性があり、テープ速度に不必要な外力を与える
構成となっていた。

本発明の目的は、一方のリールから巻出されたテープを
他方のリールに巻取ることによってそのテープを移送す
るものにおいて、そのテープ移送経路途中に設置された
ヘッド部におけるそのテープ移送速度を目標速度となる
ように制御することのできるリール間テープ移送制御方
法および装置を提供することである。

本発明の他の目的は、リール間のテープ移送経路途中に
設置されたヘッド部でのテープ移送速度を高精度に制御
すると共に、そのテープに加わる張力（テープ張力）も
目標値になるように制御することのできるリール間テー
プ移送制御方法および装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

第１の手段は、リール間テープ移送において、ヘッド部
におけるテープ移送速度を、２つのリール位置での夫々
のテープ速度と、各リールからヘッドまでのテープ移送
経路距離から得られる係数とを用いて求め、このように
して求めたテープ移送速度と目標速度との差に基づき、
リール駆動用モータを制御する。

第２の手段は、リール間テープ移送において。

ヘッド部におけるテープ移送速度を、各リール位置での
テープ速度の平均値として求め、これを用いて速度制御
を行う。

第３の手段は、リール間テープ移送において、ヘッド部
におけるテープ移送速度を、２つのリールのうちのいず
れか一方のリール位置でのテープ速度とテープ張力とか
ら求め、このようにして求めたテープ移送速度を用いて
速度制御を行う。

第４の手段は、リール間テープ移送において、２つのリ
ール位置での夫々のテープ速度とテープ張力とを検出し
、ヘッド部におけるテープ移送速度を、２つのリール位
置でのテープ速度と各り−ルとヘッド部までの経路距離
に係る係数とを用いて求め、このようにして求めたテー
プ移送速度を用いて速度制御を行うと共に、検出したテ
ープ張力を用いて張力制御を行う。

第５の手段は、リール間テープ移送において、２つのリ
ールのうちのいずれか一方のリール位置でのテープ速度
と張力とからヘッド部におけるテープ移送速度を求め、
このようにして求めたテープ移送速度を用いて速度制御
を行うと共に、張力を目標値に制御する張力制御を行う
。

〔作用〕

上記第１の手段あるいは第４の手段では、各リール位置
でのテープ速度と、夫々のリールとヘッド設置位置まで
のテープ移送経路における距離に係る係数とから、ヘッ
ド部でのテープ移送速度を求めており、ヘッド部におけ
る実際のテープ移送速度にかなり近い値が得られる。こ
の結果、制御が高精度となり、不安定な挙動がなくなる
。

また、上記第２の手段では、ヘッド部位置におけるテー
プ移送速度を、２つのリール位置でのテープ速度の平均
値として求めており、夫々のリール間のテープ移送経路
距離の略中間位置にヘッドが設置されている場合、ヘッ
ド部における実際のテープ移送速度にかなり近い値が得
られる。この結果、速度制御を高精度に行うことができ
る。

更に、上記第３の手段あるいは第５の手段では、２つの
リールのうちの一方のリール位置でのテープ速度とテー
プ張力とからヘッド部でのテープ移送速度を求めており
、この場合もヘッド部での実際のテープ移送速度にかな
り近い値が得られる。

この結果、速度制御を高精度に行うことができる。

また、上記第４の手段あるいは第５の手段では、速度制
御と共に、テープ張力を目標張力に制御する張力制御を
実施しており、速度および張力を夫夫の目標値に制御す
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的実施例に基づき詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。本装置は、真空カラムなどのテープバッファを持た
ず、ディジタルコントローラ１０が後記のようしこ決定
するモータ駆動４３号しこよりリール駆動用のモータ６
．７を駆動して、リール４，５を回転させ、磁気テープ
１は、一方のリールから送り出されて、所定速度で磁気
ヘッド２を通り、他方のリールに巻き取られる。この時
。

磁気テープはリール間において、機構部品とは非接触状
態で送られる。

モータ６．７はそれぞれ定電流増幅器からなる電力アン
プ１４．１５から出力される駆動電流により駆動される
。一方、電力アンプ１４．１５の入力はＤＡ変換器１１
．１２の出力である。ＤＡ変換器１１．１２はディジタ
ルコントローラ１０の出力ボート１９から出力されたモ
ータ電流指令値ｉｔ、ｉｚを入力し、これをアナログ信
号に変換して出力する。・ ディジタルコントローラ１０は前記モータ６゜７を制御
する。

モータ６には微細タコメータ８が取付けられていて、こ
れがモータ６に直結した巻取リール４の回転量を検出し
て、巻取リール４の回転量に比例する数の微細パルスＡ
を発生して、ディジタルコントローラ１０の入力ボート
２０に送る。モータ７には微細タコメータ９が取付けら
れていて、これが同様に、供給リール５の回転量を検出
して、供給リール５の回転量に比例する数の微細パルス
Ｂをディジタルコントローラ１０の入力ボート２０に送
る。

張力センサ３は、磁気テープ１の張力を検出し。

テープ張力の測定値を出力し、ＡＤ変換器１３に送る。

ＡＤ変換器１３はテープ張力の測定値をディジタル信号
に変換し、その出力Ｔをデイジタルコントローラ１０の
入力ボート２ｏに送る。ディジタルコントローラ１０内
には入力ポート２ｏが設けられており、外部から送られ
る信号パルスＡ。

Ｂ及びテープ張力Ｔを入力して演算器１６に送る。

演算器１６はディジタルコントローラ１ｏ全体をコント
ロールする機能を有している。

すなわち、リールモータ６．７を駆動して、リール４，
５を回転させ、磁気ヘッド２を通過する時の磁気テープ
１のテープ速度と張力を、各々所定の目標値に制御する
ためのモータ電流指令値ｉｔ、ｉ２を決定し、出力ボー
ト１９がらＤＡ変換器１１，１２に出力する。演算器１
６は、前記モータ電流指令値を決定するために必要な制
御変数及び定数を、入力ポート１９から送られるいくつ
かの状態量測定値の組合せと予めＲＯＭ　（ＲｅａｄＯ
ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）　１８に記憶されている機構特
性定数とを使用して演算する６そして、その出方である
各制御パラメータを、適当な時間タイミングでＲＡＭ（
Ｒａｎｄｏ＋ａ　Ａｃｃｅｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）　１７に
送り制御変数及び定数の更新を行う。

ディジタルコントローラ１０は、最初に、テープ張力Ｔ
を張力目標値Ｔｒｅｚになるように制御する。そして、
テープ１を速度目標値Ｖ　ｒｅｘまで加速し、その後一
定速度でテープを走行させる。この段階で図示しないコ
ントローラから与えられるデータを磁気ヘッド２を介し
てテープ１に記録する。あるいは、逆に、テープ１に記
録されたデータをヘッド２を介して読出し、読出された
データをコントローラに供給する再生動作を行う。デー
タの記録あるいは再生が終了すると、ディジタルコント
ローラ１０は、テープ速度を減速し、テープ１を停止さ
せる。この一連の動作は、データの読み書きのたびに繰
り返される。この動作において、張力目標値Ｔ　ｒｅｆ
ｆｉは、使用するテープの材質。

厚さ、長さ等に応じて最適値に設定される。同様に、速
度目標値Ｖｒａｆｆｉも、最適値が設定される。

次に第１図の動作を第２図及び第３図を用いて説明する
。第２図は、ディジタルコントローラ１０において、ヘ
ッド位置におけるテープ速度と張力を各々所定の目標値
に制御するための各り−ルモータに指令する電流指令値
を決定する動作フロー図であり、所定のサンプル時間ご
とに実行される。また、第３図は第２図と等価なディジ
タルコントローラ１０における信号の流れを示すシグナ
ルフロー図である。すなわち、第２図の処理ステップに
対応する処理を第３図で第２図と同符号で示している。

まず、第２図、第３図におけるステップＦＩＯの処理が
なされる。このステップＦＩＯでは、テープ１の移送に
際し、ディジタルコントローラ１０内のＲＯＭ、ＲＡＭ
に予め記憶されている各リール半径ｒｌ、　ｒｚ、リー
ルモータの全イナーシャＪｔｐ　Ｊｚ、モータのトルク
定数などの機栂部定数、各リールからヘッド位置までの
距離に対応した係数Ｃｘ、Ｃｚを記憶する。更に、使用
するテープ厚さ、長さなどのカートリッジ情報から定め
られる張力目標値Ｔｒｏｔｐ速度目標値Ｖｒ６＋ｌｔテ
ープばね定数などを選択してＲＡＭ内のワークエリアに
記憶する。

ここで、テープの移送に従って、値が変化する半径及び
イナーシャの求め方を補足する。

半径の演算は、どのようなアルゴリズムによって求めて
も良いがここでは次のようにして求めている０巻取リー
ル４が１回転する間に巻取ったテープ長さは、供給リー
ル５が繰り出したテープ長さに等しいので（１）式が成
立する。また、各り−ルに巻かれたテープ長さの和は一
定であり（２）式が成立する。

２　ｘ　ｒｚ＝　２　πｒｚ−−（１）ｚ（ｒｔ”　−
ｒｏ”）＋　π（ｒｚ”　−ｒｏ”）＝Ｃｏ　−（２）
ここに、ｒ工　：リール４の半径 ｒｚ：リール５の半径 ｎｚ：リール５が１回転する間に出力 された微細パルスＢのパルス数 Ｎ　：微細タコメータ８，９の１回転 あたり発生するパルス数６ ｒｏ　：各リール上にテープを巻かない時の初期リール
半径。

Ｃｏ　：定数 ２つの（１）、　（２）式を解くと、各リールの半径は
（３）式のごとく、カウント値ｎｚを変数として決定す
ることができる。

　ｚ ｒ　工＝□番　ｒｚ 演算器１６は、上記（３）式の演算によって各リールの
半径を演算する。この演算は入力ポート２０を介して入
力される微細タコメータ８，９の微細パルスＡ、Ｂを使
って新しいカウント値ｎ２が決定される毎に行われる。

この演算に必要なπ。

Ｉ’Ｏ，Ｃｏ、　Ｎの各定数は予めＲＯＭ１８に記憶し
ておく。

続いて、半径ｒ１．ｒ２を用いて夫々のモータの全イナ
ーシャＪＬｔＪｘを演算する。モータ６．７の全イナー
シャＪｌ、Ｊ２は（４）式から得られる。

ここに、Ｊｌｏ：モータを含むリール４のイナーシャ Ｊｚｏ：モータを含むリール５のイナーシャ ρ　：テープ密度 Ｗ　：テープ幅 演算器１６は、ＲＯＭ１８内に予め記憶されている機構
部定数の中がら、ＪＩＯＩ　Ｊｚｏｔ　２２ｗ。

ｒｏの各定数とＲＡＭ１７内に記憶されたリール半径ｒ
’１＋ｒ２の値を使用して、（４）、　（５）式により
Ｊｌ、Ｊｚを演算しその結果をＲＡＭ１７に記憶する。

この値はリール半径ｒｉ、ｒＺの値が書き換えられる毎
に値が更新される。

続いて、ステップＦ２０に進み、演算器１６はヘッド位
置でのテープ速度と張力の演算に必要な複数の状態量を
得るために、微細タコメータ８゜９からの微細パルスＡ
、Ｂ及びＡＤ変換器１３の出力Ｔを入力ポート２０を介
して読み込む。第１図の実施例では、必要な状態量とし
て、各モータの角速度ωｌ、ω２及びテープ張力Ｔを使
用する。

角速度ω工、ω２は（５）式から得られる。この演算は
入力ポート・２０を介して入力される微細パルスＡ、Ｂ
から新しいｔｔ、ｔｌが決定される毎に行われ値が更新
される。

Ｎ　ｔ　ｉＮ　ｔ　ｚ ここに、ｔｌ　：微細パルスＡのパルス時間間隔ｔ２：
微細パルスＢのパルス時間間隔 磁気ヘッド２の位置でのテープ速度ｖＨは、リール４の
最外周でのテープ速度（ｒｌ・ω１）およびリール５の
最外周でのテープ速度（ｒｚ・ω２）の影響を受け、各
リールからの距離を変数とする係数Ｃ１ｒＣｘにより決
定される。

すなわち。

Ωｚ　　　　　　　　　　　　　　ＱｓＱｘ＋Ｑｘ　　
　　　　　　　　１２Ｌ＋　Ｑ２＝Ｃニーｒ１砂ω１＋
Ｃ２，＠ｒ２−ω２　　　　　・・・（６）ここに、　
Ｑｘ　　ニテープ走行経路におけるリール４とヘッド２
間の距離 ＋ｌＩ２　：テープ走行経路におけるリール５とヘッド
２間の距離 演算器１６は、ステップ３０において、ステップＦ１０
．ステップＦ２０で得られた値Ｃ１，Ｃ２゜（Ｌｉｌｙ
　Ｃ＋３Ｑｔ　　ｒｌ、　ｒｚを使用して、（６）式に
よりヘッド位置でのテープ速度ｖＨを演算してその結果
を記憶する。この演算はディジタルコントローラ１０の
サンプル時間ごとに行われるが、ｒｌ、　ｒｚ。

ωｌ、ω２の値が更新される時に値が更新される。

続いて、ステップＦ４０に進む。このステップでは、す
でに求めたヘッド位置でのテープ速度ＶＨと速度目標値
との差を演算し、この差に速度のゲインに１を乗じて、
その差をなくすような速度の修正指令値Ａｖを演算する
。このＡｖは。

ＲＡＭ１７に記憶する。

次に、ステップＦ５０に進む。このステップでは、張力
Ｔと張力目標値Ｔｒｅｘ　との差を求め、これに張力の
ゲインに８を乗じた値と、張力の微分ｔ 偏差をなくすような張力の修正指令値ＡＴを演算する。

なお、張力の微分値を用いているのは、サーボ系を安定
化するためである。更に、張力の修正指令値ＢＴ　を、
上記した係数０１およびＣ２とを用いて、各リール駆動
用モータに対する指令値Ｂ　ＴＬ（＝　Ｂ　ｒ−Ｃｚ）
およびＢＴＵ（：　　Ｂｔ−Ｃｔ）　を演算し、記憶す
る。例えば、磁気ヘッドが各リールのぼぼ中間に位置す
る場合には、前記係数Ｃ１。

Ｃ２はＣ１＝０．５．Ｃ２＝０．５であり、張力のイ亡
正指令値のリール４を含むモータ６への分配は０．５　
となり、リール５を含むモータ７への分配は−０，５と
なり。さらに、磁気ヘッドがリール４側に非常に近い位
置にある場合には、前記係数Ｃ１，ＣｘはＣ１＝１．０
．Ｃ２＝０であり、張力の修正指令値は専らリール５を
含むモータ７へ集中して分配される。

続いて、ステップＦ５５に進みリール４及びリール５に
作用する外力（テープ張力に起因する。）を打消すため
の指令値をＡＴＬ、　Ａｒｘを演算する。

この指令値Ａ丁１．ＡＴ４は下記（７）式から与えられ
る。

演算器１６は、ステップＦＩＯ，ステップＦ３０で処理
され記憶しである定数と変数とを用いて、（７）式より
Ａ　Ｔ　１　、　Ａ　Ｔ　２を演算しその結果を記憶す
る。

続いて、ステップＦ６０に進む。このステップでは、ま
ずモータ６に対するテープの速度あるいは張力を修正す
る指令値Ｍ１をすでに求めているＡｖとＡｒｓとＢＴＩ
とを加算することによって求める。同様に、モータ７に
対する指令値Ｍ２をＡｖとＡ　Ｔ　ｚとＢＴ２とを加算
することによって求める。

次に、このＭ　ｓ　＋　Ｍ　ｘと機構部定数（ｒ　１＋
　ｒ　２＋　Ｊ　１＋ＪｉＫ↑）とを用いて、各モータ
の電流指令値１１゜１２を演算し、ＲＡＭ１７に記憶す
る。ｉｔ、　ｉ！は次式によって与えられる。

ｉ１＝　　　Ｍｌ　　　　　　　　　　　　　・・・（
８）ｉｚ＝　　　Ｍ２　　　　　　　　　　　　　・・
・（９）Ｃに こに、 ＪＩ　　　　　　　　Ｊ２ 続いて、ステップＦ７０に進み前記モータ電流指令値ｉ
ｔ＋ｉｚに実際の磁気テープ装置に含まれる高次機構振
動を排除するフィルタ処理を行う。

演算器１６は予めＲＯＭ１８に記憶しであるフィルタ処
理方法、例えばローパスフィルタ、ノツチフィルタなど
に従って、機構部定数を用いて、フィルタ演算処理を行
い、その結果を出力ボート１９に出力する。高次機構振
動として、リールとモータ間のモータ軸振動があるが、
この振動はり一ルの負荷イナーシャ、モータイナーシャ
に対応して周波数が変化する。しかし、ステップＦＩＯ
で処理された機構部定数は、すでに実際のリール負荷イ
ナーシャに対応した値に更新されているので、ステップ
Ｆ７０のフィルタ処理演算は実際の高次機構振”ＩＪＪ
を排除するための最適値となっている。この結果、フィ
ルタの中心周波数は各リール上のテープ量に応じて連続
的に値が更新される。

このようにして、得られた電流指令値ｊ１＋ｉ２は、変
換器１１．１２を介して、アンプ１４゜１５で増幅され
、モータの駆動電流となる。この駆動電流を各モータ６
．７に供給することにより、モータ６．７の回転状態が
制御され、リール５からリール４に移送されるテープの
速度および張力が共に目標値に制御される。

第４図は５上記実施例によるテープ移送制御を行った場
合と従来の如き制御を行った場合とを比較したものであ
る。第４図では、テープを静止状態から速度目標値Ｖｒ
ｅ！まで加速したときのテープ張力Ｔと磁気ヘッド位置
でのテープ速度ｖＨの時間的変化の様子を実測したもの
である。Ｘが本発明の実施例による場合を示し、ｙが従
来の方法による場合を示す。Ｘにおいては、テープ張力
Ｔの変動にもかかわらず、安定にＶｒｅｚ　まで加速さ
れている。ｙにおいては、テープ張力Ｔの影響を受けて
速度が大きく乱れ、安定になるまでに時間を要している
ことが判る。短時間に、ヘッド位置でのテープ速度が目
標値に達し安定することは、ヘッドからテープにデータ
を記録することあるいはテープに記録されているデータ
をヘッドを介して読出すことが許可されるまでの待時間
を短くすることを可能とする。これは、確実なデータの
記録あるいは再生にとって好ましいばかりでなく、テー
プの記録密度を大きくすることを可能とする点で好まし
い。また、上記実施例においては、モータ軸振動など高
次機構振動を排除するためのフィルタ処理を各リールの
テープ量に応じて最適に行なっている。これによって、
テープの先端から終端までのどの部分のリール間テープ
移送においても、振動が低減され、極めて安定したテー
プ走行を実現できる。

さて、上述した実施例では、テープ走行路に関する磁気
ヘッドとリールとの間の距離Ｑ１＋　１２２によって、
係数Ｃ工、Ｃｚを選んでいた。ところで。

実際のリールとヘッドとの配置をみると、ヘッドが両リ
ールのほぼ中間に位置する場合ＣＱｓ’＝Ｑｚ）が多い
。したがって、ＣＩ　＝　Ｃｘ、　＝　０　、５　　と
して、Ｃ１・ｒｌおよびＣ２・ｒ２を用いて、ｖＨ：（
Ｃ１′ｒ１＋ωｚ＋ｒｚ）×０．５の式で求めた速度ｖ
Ｈを利用して速度制御をしても良い。すなわち、両リー
ルの最外周でのテープ速度の平均値を用いて速度を制御
しても良いのである。この場合、ヘッドと各リール間の
テープ走行路距離が求めにくいという状況においても、
磁気ヘッド位置でのテープ速度ＶＨを推定することとが
可能となり、正確な速度制御および張力制御を実現する
ことができる。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

第５図は、本発明の他の実施例を示す図である。

この第５図は、第１図の構成とタコメータ８を微細タコ
メータから１回転に１パルス出力のでるタコメータ２１
に変更した点で相違がある。その他の構成は第１図の構
成と同じである。第６図は第５図におけるディジタルコ
ントローラ１ｏの動作を示す動作フロー図である。第６
図におけるステップＦ２５の処理とステップＦ３５の処
理が第２図の場合と異なる。他は、第２図の場合と同様
である８本実施例では磁気ヘッド位置でのテープ速度Ｖ
Ｈと張力Ｔを制御するために、リール５側のモータ７の
角速度ω２とテープ張力Ｔ（測定値）との組合せを使用
する。演算器１６はｗｉ細タコメータ９からの微細パル
スＢ及びＡＤ変換器１３の出力Ｔを入力ボート２０を介
して読み込む。これが、第６図のステップＦ２５の処理
である。モータ７の角速度ω２は（５）式から得られる
。この演算は入力ボート２０を介して入力される微細パ
ルスＢから新しいｔ２．が決定される毎に行われ値が更
新される。

そして、ヘッド位置におけるテープ速度ｖＨは、次の（
ｌＯ）式を用いて演算する。この処理が第６図のステッ
プＦ３５である。

ｓｄｔ ここに、Ｃ１：リール４と磁気ヘッドとの距離を変数と
する係数 ｒ２　；リール５のテープを含む半径 ω２　：リール５側のモータ７の角速度Ｋｓ　：テープ
ばね定数 このようにして求められたテープ速度Ｖ）ｌを用いて速
度および張力を制御する動作は、第６図のステップＦ４
０からＦ２Ｏのとおりである。この動作は、第２図の場
合と同様であり、その説明は省略する。

なお、ここで、上記（１０）式の理論的根拠を説明する
。まず、リール間に発生するテープ張力Ｔは、初期張力
Ｔｏとその後発生した張力との和で表わすことができる
。すなわち、次式のように表わされる。

Ｔ＝Ｔｏ＋Ｋｓ（ｆ　（ｄｌ”　　ｒｚｄ　　ｔ　　−
ｆ　　ωｚ＠　ｒ　２ｄ　　ｔ）・・・（１１） ただし、Ｋｓ　：テープのばね定数 （１１）式からω１・ｒｌについて求めると、となる。

この（１１）’式を（６）式に代入すると、上記の（１
０）式が得られる。

この第５図に示す実施例によれば、モータ６のタコメー
タ８を省略し、なおかつ第１図の場合と同等の制御性能
を実現できる。

次に、第７図に示す本発明の他の実施例について説明す
る。この実施例では、微細タコメータ９を１回転に１パ
ルス出力するタコメータ２２に変更した点でのみ、第１
図の場合と相違する。この実施例におけるディジタルコ
ントローラ１０の動作を第８図に示す。第８図において
、ステップＦ２６とステップＦ６を除く動作は、第２図
の場合と同様である。

すなわち、この例では磁気ヘッド位置でのテープ速度と
張力Ｔを制御するために、リール４側のモータ６の角速
度ω工とテープ張力Ｔとの組合せを使用する。演算器１
６は微細タコメータ８からの微細パルスＡ及びＡＤ変換
器１３の出力Ｔを入力ポート２０を介して読み込む。こ
の処理が第８図のステップＦ２６の処理である。モータ
６の角速度ωｌは（５）式から得られる。この演算は入
力ポート２０を介して入力される微細パルスＡから新し
いｔｌが決定される毎に行われ値が更新される。

次に、ヘッド位置におけるテープ速度ＶＨを（１２）式
を用いて演算する。この処理が第８図のステップＦ３６
の処理であるに のようにして求められたテープ速度ＶＨを用いて速度お
よび張力を制御する動作は、第８図のステップＦ４０−
Ｆ７０のとおりである。この処理は第２図の場合と同様
であり説明は省く。次に、磁気ヘッド位置でのテープ速
度が（１２）式で表わされることの理論的な根拠は第５
図の実施例の場合と同様の過程で得られるので説明は省
く。

本実施例の効果は、モータ７の微細タコメータ９を省略
しなおかつ第１図の実施例と同等の制御性能が得られる
効果がある。

第９図は、本発明の他の実施例を示す図である。

この第９図は、第１図の構成から張力検出器３を取り除
いた点でのみ相違がある。その他の構成は第１図の構成
と同じであるにの実施例におけるディジタルコントロー
ラ１０の動作を示す動作フロー図を第１０図に示す。第
１０図の動作は、はぼ第２図に示したとおりであるが、
ステップＦ２７の処理が第２図と異なる。この点に２い
て、次に説明する。本実施例では磁気ヘッド位置でのテ
ープ速度と張力を制御するために、モータ６、モータ７
の角速度ω１．ω２のみ使用しテープ張力（測定値）は
使用しない。したがって、第１０図のステップＦ２７に
おいては、テープ張力Ｔを測定しない点のみ第２図のス
テップＦ２０と相違する。

ヘッド位置でのテープ速度を求める処理は、第１０図の
ステップＦ３０に示すとおりである。第９図の実施例で
は、張力を直接検出していないので、テープ張力を得る
ために、（１１）式の関係を使用する。

また、張力の微分値は（１３）式の関係を使って演算さ
れる。

演算器１６は、上述のようにして得られたパラメータを
用いて、速度および張力を夫々の目標値に制御する。第
１０図におけるこの他の制御動作は、第２図の場合と同
様であるので、その説明は省略する。

第９図の実施例の場合、テープ張力検出器を省略しても
、第１図の実施例に近い制御性能が得られる効果がある
。

次に、第１１図に示す本発明の他の実施例を説明する。

この第１１図は、第１図の構成と磁気ヘッドの近傍に速
度検出器２５を設定した点及び速度検出器２５の出力を
ＡＤ変換器１３を介して人力ポート２０に送る点で相違
がある。その他の構成は第１図の構成と同じである６さ
らに、デイジタルコントローラー０の動作を示す動作フ
ロー図は第１２図に示すとおりである。第１２図の動作
は、第２図の場合と類似するが、ステップＦ２８の処理
とステップＦ３８の処理の内容が相違するので次に説明
する０本実施例では、磁気ヘッド位置でのテープ速度と
張力を制御するために、磁気ヘッド近傍テープ速度の直
接測定値とテープ張力（測定値）を使用する。第１２図
のステップＦ２８では入力ポート２０を介して入力され
る速度検出器２５のパルス信号をテープ速度に変換し、
その結果を記憶する演算処理が行われる。この場合には
、磁気テープ１には予め所定のピッチで位置信号が記録
されており、そのピッチ値０はＲＯＭ１８に記憶しであ
る。続いで、ステップＦ３８においでは、入力ポート２
０を介して入力される速度検出器２５の微細パルスＤを
使って、（１４）式により磁気ヘッド位置でのテープ速
度ＶＨを演算し、これと等価な速度フィードバック値を
求め記憶する。

悲 ｖｏ＝□　　　　　　　　　　　　　　・・・（１４）
ｔＨ ここに、Ｑ　＝テープに予め記録された信号のピッチ ｔＨ：微細パルスＤのパルス間隔時間 一方、張力Ｔは第１図の実施例と同一であり説明は省く
。また、第１２図のステップＦ４０〜Ｆ７０の処理は、
第２図のステップＦ４０〜ステップＦ７０と同様であり
説明は省く。ここで、速度検出器は磁気ヘッドにできる
限り近い近傍に設定することが、本来の目的である磁気
ヘッド位置でのテープ速度ＶＨを制御するために望まし
い。

しかし、速度検出器２８を磁気ヘッド近傍に設置できな
い場合には、第１図の実施例のごとく、各リールと磁気
ヘッドとの距離を変数とする係数と、速度検出器の設定
位置と磁気ヘッドとの位置関係に基づいて、速度検出器
の測定値を補正して使用することにより、制御性能の向
上が計れる。

次に、第１３図に示す本発明の他の実施例を説明する。

この第１３図は、第１図の構成とはタコメータ８を微細
タコメータから１回転１パル入出力のでるタコメータ２
１に変更した点、張力センサ３とＡＤ変換器１３を使用
しない点、リール４とリール５に夫々微細タコメータ２
３．２４を構成し、その出力を入力ポート２０を介して
入力する点で相違がある。その他の構成は第１図の構成
と同じである。第１４図は、ディジタルコントローラ１
ｏの動作を示す動作フロー図であり、第２図とほとんど
同様であるが、ステップＦ２９の処理とステップＦ３９
の処理の具体的内容が相違する。この点を次に説明する
６本実施例では磁気ヘッド位置でのテープ速度ＶＨと張
力Ｔを制御するために、リール４．リール５の角速度ω
ＩＲ，ω２Ｒのみ使用しテープ張力（測定値）Ｔは使用
しない。

角速度ωＩＲ，ω２Ｒは、（１５）式から得られる。ス
テップＦ２９では、この演算のために必要なデータを入
力する。この（１５）式の演算は、微細タコメータ２３
．２４出力のパルス時間ｔｌＲｓ　ｔＺＲが決定される
毎に行われる。これによりωＩＲ，ω２Ｒは、最新の情
報として得られる。

Ｎ１ｔｔＲＮＲｔｚｒ＋ ここに、ｔｚｕ＋　ｔｚＲ：微細タコメータ２３゜２４
出力のパルス時間間 隔 ＮＲ：微細タコメータ２３゜ ２４の１回転あたり発生 するパルス数 そして、このωＩＲ，ω２Ｒを使用して、次に示す（１
６）式を演算することにより、磁気ヘッド位置でのテー
プ速度ｖＨを求める。この処理が、第１４図のステップ
Ｆ３９である。

ｖＨ’：Ｃｚ　ｒｔｃ＋＋ｚｒ＋＋Ｃ２ｒｚωｚＲ中（
１６）この演算はディジタルコントローラ１０のサンプ
ル時間ごとに行われるが、ｒｌ、　　ｒ２．ωＩＲ。

ω２Ｒの値が更新される時に値が更新される。一方。

テープ張力を推定するために（１７）式の関係を使用す
る。また、張力の微分値の代りに（１８）式の関係を使
う。

Ｔ＝Ｔｏ十Ｋｓ（ｆｒｚωｕ＋ｄ　ｔ−ｆ　ｒｚωｚＲ
ｄ　ｔ）・・・（１７） ｄＴ −＝　Ｋｓ（ｒ　１ωＩＲ−ｒｚｃ、＋　２８）　　　
　　　　“′４１８）ｔ 演算器１６は、このようにして得られたパラメータを用
いて、以下第１４図のステップＦ４０からステップＦ７
０の処理がなされる。この詳細な説明は第２図に示す場
合と同様であるので省略する。

第１３図の実施例の効果は、第９図の実施例に比べて、
テープ速度と張力推定の近似度が高いため、より高い制
御性能が得られる点である。

第１５図は本発明の他の実施例を示す動作フロー図であ
る。装置の構成は第５図の構成と同一であり説明を省く
。また、第１５図において、ステップＦＩＯからＦ２Ｏ
の処理は第６図におけるステップＦＩＯからＦ２Ｏの処
理と同一であり説明は省く。

続いてステップＦ４５に進む、ステップＦ４５の処理は
、テープ速度ＶＨが速度目標値Ｖｒｌｌｆｆｉ近くに加
速された後、目標値Ｖ　ｒ（Ｈとの定常的な速度偏差を
求め、その結果が基準を越す場合にはスイッチＳＷＩを
ＯＦＦからＯＮに切換える処理である６ステツプＦ４５
の処理は、電源が投入された直後とテープ装着直後はス
イッチＳＷＩは予めＯＦＦに設定される。

スイッチＳＷＩがＯＦＦの場合はステップＦ４６の処理
を行なう。これは、テープ速度を修正する指令値Ａｖに
定常速度偏差を修正する補正値Ａｖｃを加算する処理で
あり、補正値Ａｖｃはテープ走行方向を示す信号と伴に
記憶されている。

スイッチＳＷＩがＯＮの場合はステップＦ４７の処理を
行なう。これは、ステップＦ４０の処理をリセットし、
定常速度偏差を補正する機能を付加した演算処理に切換
え結果を記憶する。切換後の演算処理は、次の式（１９
）となる。

Ａｖ＝ＫＬｔｘ　ｆ　（ｖｒｅｚ−ｖｏ）ｄ　ｔ　十（
Ｋ１＋　α）（ｖｒｅｚ−ｖ）り・・・（１９） ここに、αニゲイン定数 この時、同時に（１９）式の演算結果Ａｖは補正値Ａｖ
ｃとして、テープ走行方向を示す信号と伴に記憶される
。

続いて、ステップＦ５０に進む。ステップＦ５０の処理
は第２図のＦ２Ｏの処理と同一であり説明は省く。

続いてＦ５２に進む。ステップＦ５２の処理は。

テープ速度ＶＨが速度目標値Ｖｒａｆｆｉ近くに加速さ
れた後、目標値Ｔｒｅｉとの定常的な張力偏差を求め、
その結果が基準値を越す場合にはスイッチＳＷ２をＯＦ
ＦからＯＮに切換える処理である。

ステップＦ５２の処理は、電源が投入された直後とテー
プ装着直後はスイッチＳＷ２は予めＯＦＦに設定され、
ステップＦ５５に進む。ステップＦ５５からステップＦ
７０の処理は第２図の実施例と同一であり説明は省く。

スイッチＳＷ２がＯＮの場合はステップＦ５３の処理を
行なう。これは、ステップＦＯの処理をリセットし、定
常張力偏差を補正する機能を付加した演算処理に切換え
結果を記憶する。切換後の演算処理は次の式（２０）を
用いて行なわれる。

・・・（２０） ここに、Ｔ′　：張力偏差（Ｔｒｓ＋ｚ　　Ｔ）のリミ
ッタ出力 β　ニゲイン定数 テープを停止状態から目標値Ｖ　ｒ　ｅ　ｘまで加速す
る期間やその逆の減速する期間では、加速・減速に伴っ
て大きな張力変動が生じる可能性があり、定常的な張力
偏差の正しい検出ができない。このため、スイッチＳＷ
２はＯＦＦする必要がある。

しかし、リミッタで張力偏差の最大値を制限する処理を
行えば、上記テープの加速・減速時においても、スイッ
チＳＷ２をＯＮ状態で使用することが可能になる。なお
、リミッタの制限値は定常張力偏差値よりも少し大きい
値に設定するのが望ましい。

続いて、ステップＦ５５に進む。ステップＦ５５からス
テップＦ７０の処理は第２図の実施例と同一であり説明
は省く。

以上説明したように上記実施例によれば、個々の装置に
より夫々特性の異なるヘッド部でのテープ速度と張力の
定常偏差を、装置に適応して安定かつ正確に補正するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ヘッド位置でのテープ速度を正しく認
識することができるので、ヘッド設置位置でのテープ速
度を高精度に制御することができる。

また、本発明によれば、ヘッド設置位置でのテープ速度
およびテープ張力が共に目標値になるように、高精度に
テープ移送制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図の実施例の動作フロー図、第３図は第１図の実施
例における信号の流れを示すシグナルフロー図である。 第４図は第１図の実施例の制御の状況を説明するための
図である。第５図は本発明の他の実施例を示すブロック
図、第６図は第５図の実施例の動作フロー図である。第
７図は本発明の他の実施例を示すブロック図、第８図は
第７図の実施例の動作フロー図である。第９図は本発明
の他の実施例を示すブロック図、第１０図は第９図の実
施例の動作フロー図である。第１１図は本発明の他の実
施例を示すブロック図、第１２図は第１１図に示す実施
例の動作フロー図である。第１３図は本発明の他の実施
例を示すブロック図、第１４図は第１３図に示す実施例
の動作フロー図である。第１５図は本発明の他の実施例
における動作フロー図である。 １・・・磁気テープ、２・・・磁気ヘッド、３・・・張
力センサ、４・・・リール、５・・・リール、６・・・
モータ、７、モータ、８・・・タコメータ、９・・・タ
コメータ、１０・・・ディジタルコントローラ、１１．
１２・・・ディジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）、ｌ
　３・・・アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）＋　
１４．１５・・・電力アンプ、１６・・・演算器（ＣＰ
Ｕ）、１７・・・ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ
）＋　１８・・・リード・オンリー・メモリ（ＲＯＭ）
、１９・・・出力第　ｌ　　閉 事　４　図 ♀　５　目 奉　７　回 泉　８　　の 第　９　口 第　／１　口 ネ　　７２Ｔ７Ｉ 第　７３　　図 第　１５　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を通
   つて他方のリールに巻取られる構成であつて、夫々のリ
   ールを駆動するモータが独立に設けられているテープ移
   送装置の速度を制御するリール間テープ移送制御方法に
   おいて、 前記２つのリール位置での夫々のテープ速度と、前記各
   リールと前記ヘッドまでのテープ経路距離から得られる
   係数とを用い、前記ヘッド部におけるテープ移送速度を
   求め、 該テープ移送速度と目標速度との差に基づき前記モータ
   の少なくともいずれか一方を制御することを特徴とする
   リール間テープ移送制御方法。 ２、２つのリール間にテープを装架し、該リールをモー
   タによつて駆動して該テープを移送するリール間テープ
   移送制御方法において、 該リール間に装架された該テープの走行経路途中に設け
   られたヘッド部における該テープ移送速度を、該夫々の
   リール位置における該テープの最外周速度の平均値とし
   て求め、 該求められたテープ移送速度と目標速度との差をなくす
   ように該モータを制御することを特徴とするリール間テ
   ープ移送制御方法。 ３、２つのリールと、該リール間で移送されるテープの
   移送経路内に該テープにデータを記録したりあるいは該
   テープに記録されたデータを再生するためのヘッド部と
   、該リールを回転駆動するモータとを有する装置の制御
   方法であつて、前記一方のリール位置でのテープ速度と
   該テープにかかる張力とを用いて他方のリールの速度を
   求め、 該検出された速度および該求められた速度と、前記各リ
   ールと前記ヘッド部までのテープ経路距離に対応する係
   数とを用い、前記ヘッド部におけるテープ移送速度を求
   め、 該テープ移送速度を目標速度とを一致させるように前記
   モータを制御することを特徴とするリール間テープ移送
   制御方法。 ４、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を通
   つて他方のリールに巻取られる構成であつて、各リール
   の回転により該テープを移送するリール間テープ移送制
   御方法において、 前記２つのリール位置での夫々のテープ速度と前記テー
   プにかかる張力とを検知し、 該２つのリールの速度と、前記各リールと前記ヘッド部
   までの経路距離に係る係数とを用い、前記ヘッド部にお
   けるテープ移送速度を求め、該テープ移送速度と目標速
   度との差および該テープ張力と目標張力との差をなくす
   ように前記リール駆動用のモータを制御することを特徴
   とするリール間テープ移送制御方法。 ５、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を通
   つて他方のリールに巻取られる構成であつて、各リール
   をモータにより駆動してリール間でのテープ移送を行う
   リール間テープ移送制御方法において、 前記いずれか一方のリール位置でのテープ速度と前記テ
   ープにかかる張力とから前記ヘッド部でのテープ移送速
   度を求め、 該テープ移送速度と目標速度との差および該テープ張力
   と目標張力との差をなくすように、前記モータを制御す
   ることを特徴とするリール間テープ移送制御方法。 ６、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を通
   つて他方のリールに巻取られる形式のリール間テープ移
   送制御方法において、 前記いずれか一方のリール位置でのテープ速度と前記テ
   ープにかかる張力とから前記ヘッド部でのテープ移送速
   度を求め、 該テープ移送速度が目標速度近くにある時間だけ選択し
   、該テープ移送速度と目標速度との差および、該テープ
   張力と目標張力との差をなくすように、前記リールを駆
   動するモータを制御することを特徴とするリール間テー
   プ移送制御方法。 ７、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を通
   つて他方のリールに巻取られ、夫々のリールを駆動する
   ことにより該テープを移送するリール間テープ移送制御
   方法において、 前記いずれか一方のリール位置でのテープ速度と前記テ
   ープにかかる張力とから前記ヘッド部でのテープ移送速
   度を求め、 該テープ移送速度と目標速度との差および、該夫々の定
   常偏差を選択し、テープ張力と目標張力との差の夫々の
   最大値を制限し、前記夫々の差をなくすように、前記リ
   ール駆動を行うためのモータを制御することを特徴とす
   るテープ移送制御方法。 ８、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を通
   つて他方のリールに巻取られる構成であつて、該リール
   をモータによつて駆動するテープ移送制御方法において
   、 前記一方のモータの角速度と、該モータで駆動される前
   記一方のリールのテープを含む半径と、該テープにかか
   る張力と、前記他方のリールと前記ヘッド部までのテー
   プ経路距離に対応する定数とを用い、前記ヘッド部にお
   けるテープ移送速度を求め、該テープ移送速度と目標速
   度との差に基づき前記リールを駆動するモータを制御す
   ることを特徴とするテープ移送装置の制御方法。 ９、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を通
   つて他方のリールに巻取られる構成であつて、該リール
   を駆動することによつて該テープを移送するリール間テ
   ープ移送制御方法において、 該テープにかかる張力と目標張力との差に基づいて張力
   を修正する操作量を求め、前記各リールと前記ヘッドま
   でのテープ経路距離に対応する定数を用い、該操作量を
   前記リール駆動用の各モータへ配分し制御を行うことを
   特徴とするリール間テープ移送制御方法。 １０、リール間に装架されたテープがヘッド部を通る構
   成であつて、リールをモータで駆動するリール間テープ
   移送制御方法において、 該テープにかかる張力と、前記２つのリールのテープを
   含む夫々の半径と、該リールを駆動するモータの各定数
   とを使用し、前記２つのリールに作用する力を打消す操
   作量を求め、該操作量を使つて前記２つのモータを制御
   することを特徴とするリール間テープ移送制御方法。 １１、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を
   通つて他方のリールに巻取られる構成であつて、夫々の
   リールをモータで駆動するリール間テープ移送制御方法
   において、 前記２つのリール間に配置したテープ速度検出器と、前
   記各リールと前記ヘッドまでのテープ経路距離に対応す
   る定数と、該速度検出器と磁気ヘッドとの位置関係に基
   づいて、該速度検出器の測定値を補正して、前記ヘッド
   部におけるテープ移送速度を求め、該テープ移送速度と
   目標速度との差に基づき前記モータを制御することを特
   徴とするリール間テープ移送制御方法。 １２、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を
   通つて他方のリールに巻取られる構成であつて、夫々の
   リールをモータで駆動するリール間テープ移送制御方法
   において、 前記２つのリールのテープを含む夫々の半径と、該リー
   ルを駆動するモータのリール及びテープを含む全負荷イ
   ナーシャ及びモータ定数とを用いて、前記モータの夫々
   の操作量に対する前記２つのリール上のテープに発生す
   る速度との対応係数を求め、該夫々の対応係数を用いて
   、前記モータへの操作量を決め、前記２つのリール上の
   テープに発生する速度を制御することを特徴とするリー
   ル間テープ移送制御方法。 １３、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を
   通つて他方のリールに巻取られる構成であつて、夫々の
   リールを駆動するモータが独立に設けられているテープ
   移送装置の速度を制御するリール間テープ移送制御装置
   において、 前記２つのリール位置での夫々のテープ速度と、前記各
   リールと前記ヘッドまでのテープ経路距離に対応する係
   数とを用い、前記ヘッド部におけるテープ移送速度を求
   めるための手段と、該テープ移送速度と目標速度との差
   に基づき前記モータの少なくともいずれか一方を制御す
   るための手段とを具備したことを特徴とするリール間テ
   ープ移送制御装置。 １４、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を
   通つて他方のリールに巻取られる構成であつて、リール
   をモータにより駆動するリール間テープ移送制御装置に
   おいて、 前記一方のリール位置でのテープ速度と該テープにかか
   る張力とを用いて他方のリールの速度を求めるための手
   段と、 該検出された速度および該求められた速度と、前記各リ
   ールと前記ヘッド部までのテープ経路距離に対応する係
   数とを用い、前記ヘッド部におけるテープ移送速度を求
   めるための手段と、該テープ移送速度を目標速度とを一
   致させるように前記モータを制御するための手段とを備
   えたことを特徴とするリール間テープ移送制御装置。 １５、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を
   通つて他方のリールに巻取られる構成であつて、各リー
   ルを駆動してリール間で該テープを移送するリール間テ
   ープ移送制御装置において、 前記２つのリール位置での夫々のテープ速度と前記テー
   プにかかる張力とを検知する手段と、該２つのリールの
   速度と、前記各リールと前記ヘッド部までの経路距離に
   係る係数とを用い、前記ヘッド部におけるテープ移送速
   度を求める手段と、 該テープ移送速度と目標速度との差および該テープ張力
   と目標張力との差をなくすように前記リールを駆動する
   モータを制御する手段とを有することを特徴とするリー
   ル間テープ移送制御装置。 １６、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を
   通つて他方のリールに巻取られる構成であつて、各リー
   ルを夫々別個のモータにより駆動するリール間テープ移
   送制御装置において、前記いずれか一方のリール位置で
   のテープ速度と前記テープにかかる張力とから前記ヘッ
   ド部でのテープ移送速度を求めるための手段と、該テー
   プ移送速度と目標速度との差および該テープ張力と目標
   張力との差をなくすように、前記モータを制御するため
   の手段とを有することを特徴とするリール間テープ移送
   制御装置。 １７、２つのリールと、該リール間で移送されるテープ
   の移送経路に設けられたヘッドと、夫々のリールを駆動
   するモータとを有するリール間テープ移送制御装置にお
   いて、 前記いずれか一方のリール位置でのテープ速度と前記テ
   ープにかかる張力とから前記ヘッド部でテープ移送速度
   を求めるための手段と、該テープ移送速度と目標速度近
   くにある時間だけ選択し、該テープ移送速度と目標速度
   との差および、該テープ張力と目標張力との差をなくす
   ように、前記モータを制御するための手段とを有するこ
   とを特徴とするリール間テープ移送制御装置。 １８、一方のリールから巻出されたテープがヘッド部を
   通つて他方のリールに巻取られ、夫々のリールをモータ
   により駆動するリール間テープ移送制御装置において、 前記いずれか一方のリール位置でのテープ速度と前記テ
   ープにかかる張力とから前記ヘッド部でのテープ移送速
   度を求めるための手段と、該テープ移送速度と目標速度
   との差および、該夫々の定常偏差を選択し、テープ張力
   と目標張力との差の夫々の最大値を制限し、前記夫々の
   差をなくすように、前記モータを制御するための手段と
   を有することを特徴とするリール間テープ移送制御装置
   。