JPH03102670A - トラツキング制御回路 - Google Patents

トラツキング制御回路

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JPH03102670A
JPH03102670A JP1240399A JP24039989A JPH03102670A JP H03102670 A JPH03102670 A JP H03102670A JP 1240399 A JP1240399 A JP 1240399A JP 24039989 A JP24039989 A JP 24039989A JP H03102670 A JPH03102670 A JP H03102670A
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tracking
signal
signal level
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Tadafusa Tomitaka
富高 忠房
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Original Assignee
Sony Corp
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

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】 以下の順序で本発明を説明する。
A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術(第17図) D発明が解決しようとする問題点(第l7図)E問題点
を解決するための手段(第1図)F作用(第1図) G実施例 (G1)第1の実施例(第1図〜第l6図)(G2)他
の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はトラッキング制御回路に関し、例えばビデオテ
ーブレコーダのトラッキング制御回路に適用して好適な
ものである. B発明の概要 本発明は、トラッキング制御回路において、ファジィ推
論を適用することにより、確実にトラッキング制御する
ことができる。
C従来の技術 従来、ビデオテーブレコーダにおいては、ATF (a
utomatic track finding)の手
法を用いてトラッキング制御するようになされたものが
ある.すなわち記録時においては、記録トラックごとに
順次循環的に周波数が切り換わるパイロット信号を記録
する. これに対して再生時においては、隣接する記録トラック
から得られるパイロット信号の信号レベルを検出し、当
該検出結果に基づいてトラッキング制御信号を出力する
この手法によれば、ユーザのトラッキング調整作業を省
略し得る特徴がある反面、トラッキング制御回路の構或
が煩雑になる欠点がある。
このため、再生信号の信号レベルを所定値以上に保持す
るように、磁気テープの走行速度を制御するオートトラ
ッキング制御の方法が提案されている(特願昭63−2
45507号).すなわち第17図に示すように、再生
信号の信号レベルにおいては、トラックセンタで信号レ
ベ?が最大値E。AXになり、トラックセンタから変位
するとその分再生信号の信号レベルE(1》 が低下す
る. 従ってこの種のオートトラッキング制御においては、キ
ャブスタンモー夕を加減達した際の信号レベルE(11
)の変化に基づいてトラッキングエラーの方向を検出す
る. さらに信号レベルの最大値Eイ■を予め検出しておき、
再生信号の信号レベルEい,及び当該最大値E。.の差
信号を検出する。
これにより、K I Exax  E <−>  lで
表されるエラー信号を作威し、これをフィードバックす
ることにより、トラッキング制御量を設定する.この方
法によれば、ユーザのトラッキング調整作業を省略する
ことができる簡易な構戒のトラッキング制御回路を形威
し得る. D発明が解決しようとする問題点 ところが、実際上再生信号においては、再生中、トラッ
キングエラーが発生しなくても信号レベル?変化する場
合がある. また異なるビデオテープレコーダで記録した磁気テープ
を再生する場合も、再生信号の信号レベルの変化を避け
得ない. 従って、キャブスタンモー夕を加減速して再生信号の信
号レベルを検出し、当該検出結果に基づいて、トラッキ
ングエラーの方向を判断する場合、判断結果に誤りが発
生する問題があった.さらにジャストトラッキングの状
態に保持されているにもかかわらず再生信号の信号レベ
ルが低下すると、KIEMAウーE0)1で表されるエ
ラー信号がフィードバックされることから、この場合ト
ラッキング制御回路全体が発振する恐れがある. また信号レベルの最大値E■8が一定値に保持されてい
る場合でも、トラッキング制御回路がKIEwax  
Et。1で表される線型のエラー信号をフイ゛−ドバッ
クするのに対し、再生信号の信号レベルは非線型に変化
することから、大きなトラッキングエラーに対してトラ
ッキング制御の感度を高くしても、小さなトラッキング
エラーに対しては感度の低下を避け得なかった. 従って、その分過渡応答特性、定常特性に未だ不十分な
問題があった. 本発明は以上の点を考慮してなされたもので、これらの
問題点を一挙に解決して確実かつ理想的なトラッキング
制御をすることができるトラッキング制御回路を提案し
ようとするものである。
?問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、所定の
記録媒体12から再生信号S■を得る再生手段2、3、
4、5、7、9、10,14と、再生信号S■の信号レ
ベルを検出する信号レベル検出手段22、28、30、
32と、信号レベル検出手段22、28、30、32の
検出結果に基づいて、ファジィ推論を適用してトラッキ
ング制御データを作威する制御手段28と、トラッキン
グ制御データに基づいて、再生手段2、3、4、5、7
、9、10,14を駆動するトラッキング駆動手段38
、40とを備えるようにする。
F作用 ファジィ推論を適用してトラッキング制御データを作成
すれば、確実にトラッキング制御方向を判断し得る。
さらに再生中、トラッキングエラー以外の条件で再生信
号SIIFの信号レベルが変化しても、確実にトラッキ
ング制御量を推論し得る。
また非線型に変化する再生信号SIIFの信号レベルに
変化に対して、理想的なトラッキング制御量を推論し得
る。
かくして確実かつ理想的にトラッキング制御することが
できる。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
(G1)第1の実施例 (Gl−1)実施例の全体構戒 第1図において、1は全体としてビデオテーブレコーダ
を示し、磁気ヘッド2及び3が180度の角間隔だけ離
間して回転ドラム4上に配置される.回転ドラム4は、
ドラムモータ5で回転駆動され、このときドラムモータ
5に取り付けられた周波数信号発生器(FC)7の出力
信号に基づいて、回転速度を検出し得るようになされて
いる。
これに対してキャブスタンモータ9は、キャプスタン1
0を回転駆動し、これにより回転ドラム4に巻き付けら
れた磁気テーブ12を、所定の走行速度で走行させる. さらにキャブスタンモータ9は、周波数信号発生器(F
C)14が取り付けられ、当該周波数信号発生器14の
出力信号を検出することにより、キャプスタンモータ9
の回転速度を検出して、間接的に磁気テーブ12の走行
速度を検出し得るようになされている。
かくして磁気テーブ12を走行させながら回転ドラム4
を回転駆動することにより、磁気ヘッド2及び3を介し
て再生信号SaFを得ることができる. 復調回路20は、増幅回路22を介して再生信号SII
Fを受け、復調信号を同期信号分離回路24及び垂直同
期信号分離回路26に順次出力する.同期信号分離回路
24及び垂直同期信号分離回路26は、それぞれ出力信
号を制御回路28に出力するようになされ、これにより
制御回路28において、水平同期信号Sエ及び垂直同期
信号Svのタイξングを検出し得るようになされている
かくして制御回路28においては、当該水平同期信号S
イ及び垂直同期信号Svを基準にして動作するようにな
されている。
これに対してエンベローブ検波回路30は、増幅回路2
2の出力信号を受け、その負側包路線を検波するように
なされ、そのエンベロープ検波信号ENVをアナログデ
イジタル変換回路(A/D)32を介して制御回路28
に出力する。
これにより制御回路28においては、再生信号SIIF
の信号レベルが増加すると、信号レベルが低下するエン
ベローブ検波信号ENVを得ることが?き、エンベロー
ブ検波信号ENVに基づいて再生信号S■の信号レベル
を検出することができる。
制御回路28は、周波数信号発生器7の出力信号を受け
、当該出力信号に基づいてドラムモータ5を所定速度で
回転駆動する. すなわち制御回路28は、カウンタ回路を有し、周波数
信号発生器7の出力信号を基準にして基準クロツク信号
をカウントするようになされている。
これにより制御回路28においては、当該出力信号の立
ち上がり周期を検出して、ドラムモータ5の回転速度を
検出することができる。
さらに制御回路28は、ドラムモータ5の回転速度に応
じてデイジタルアナログ変換回路(D/A)34に制御
データを出力する。
かくしてデイジタルアナログ変換回路34の出力信号を
駆動増幅回路36を介してドラムモータ5に出力するこ
とにより、回転ドラム4の回転速度を所定速度に保持す
るようになされている。
さらに制御回路28は、周波数信号発生器14の出力信
号を受け、当該出力信号に基づいてキャブスタンモータ
9を所定速度で駆動するようになされ、このときキャブ
スタンモータ14の回転位相を制御してトラッキング制
御するようになされている。
すなわち制御回路28は、周波数信号発生器l4の出力
信号を基準にして基準クロツク信号をカウントするよう
になされ、これにより当該出力信号の立ち上がり周期(
以下検出FCと呼ぶ)を検出する。
さらに制御回路28は、検出FCと所定の基準値(以下
基準FCと呼ぶ)との比較結果に基づいて制御データを
作威し、当該制御データとトラッキング制御データとを
加算してデイジタルアナログ変換回路38に出力する. かくしてデイジタルアナログ変換回路38の出力信号を
駆動増幅回路40を介してキャブスタンモータ9に出力
することにより、基準FCで決まる回転速度でキャブス
タンモータ9を駆動し得、こねにより磁気テーブ12を
所定の走行速度で走行させるようになされている. さらにトラッキングエラー量に応じて、トラッキング制
御データを切り換えることにより、キャブスタンモータ
9の回転位相を制御してトラッキング制御し得るように
なされている. (Gl−2) トラッキング制御データの作成(Gl−
2−1) }ラツキング制御方向推論のためのルーノレ ?ころで第2図に示すように、エンベローブ検波信号E
NVにおいては、再生信号S■の下側包絡線出力でなる
ことから、ジャストトラッキングの位WILp.で信号
レベルが最小値に立ち下がる。
従って、先行する記録トラック側にトラッキングがずれ
た場合、キャブスタンモータ9を減速させると、ジャス
トトラッキングの位置P,に近づけることができるのに
対し、キャブスタンモータ9を加速させると、トラッキ
ングエラーが大きくなる. 従ってキャブスタンモータ9が減速中にもかかわらず、
信号レベルが減少傾向にある場合、ジャストトラッキン
グの方向にトラッキング制御されていると判断し得るの
に対し、信号レベルが増大傾向にある場合は、ジャスト
トラッキングの方向とは逆方向に制御されていると判断
し得る。
これに対して後行する記録トラック側にトラッキングが
ずれた場合、キャブスタンモータ9を加速させると、ジ
ャストトラッキングの位置P,に近づけることができる
のに対し、キャブスタンモータ9を減速させると、トラ
ッキングエラーが大きくなる。
従ってキャプスタンモータ9が加速中にもかかわらず、
信号レベルが減少傾向にある場合は、ジャストトラッキ
ングの方向にトラッキング制御されていると判断し得る
のに対し、信号レベルが増加傾向にある場合は、ジャス
トトラッキングの方向とは逆方向に制御されていると判
断し得る.かくして、キャブスタンモータ9の加減達及
びエンベローブ検波信号ENVの変化を検出することに
より、トラッキング制御の方向を検出し得、この実施例
においてはファジィ推論を適用してトラツキング制御の
方向を判断することにより、確実にトラッキング制御す
るようになされている.すなわち制御回路28は、lサ
ンプリング前に出力したトラッキング制御データC X
 1 (n−1)に基づいて、キャブスタンモータ9の
加減速量を検出する. ここでキャブスタンモータ9は、トラッキング制御デー
タCXI(n)の値が正のとき加速されるのに対し、ト
ラッキング制御データC X 1 (n)の値が負のと
き減速されるようになされている.さらに制御回路28
は、トラッキング制御データC X (n)の出力に同
期してエンベローブ検波信号ENVの信号レベルを検出
し、当該信号レベルの微分値(すなわち変化量でなる)
ΔE (n)を検出する. さらに制御回路28においては、トラッキング制御の方
向を基本的なルールHKI〜}{K4に従って推論する
ようになされ、ここでルールHKI〜HK4はあいまい
な言葉を含む以下の文章で表現される. ルールHKI、 もしキャブスタンモータ9が加速中でccxi(n−1
) > 0 ) 、かつエンベローブ検波信号ENVの
信号レベルが増加しているとき(ΔE(n)>0)、キ
ャブスタンモータ9を減速する(CXHn)<O). ルールHK2、 もしキャブスタンモータ9が減速中で(CX 1(n−
1) < O ) 、かつエンベローブ検波信号ENV
の信号レベルが増加しているとき(ΔE(n)>0)、
キャブスタンモータ9を加速する(CXI(n)>O)
. ルールHK3、 もしキャブスタンモータ9が加速中で(CX 1(n−
1) > O ) 、かつエンベローブ検波信号ENV
の信号レベルが減少しているとき(ΔE(n)<0)、
キャブスタンモータ9を加速する(CXI(n)>O)
, ルールHK4、 もしキャブスタンモー゜夕9が減速中で(CX 1(n
−1) < O ) 、かつエンベローブ検波信号EN
Vの信号レベルが減少しているとき(ΔE(n)<0)
、キャブスタンモータ9を減速する(CXI(n)<O
), さらにこの実施例においては、トラッキング制御データ
C X 1 (n−1)及びエンベローブ検波信号EN
Vの微分値ΔE (n)の大きさを考慮して、ルールH
KI−}IK4を拡張してトラッキング制御の方向を推
論する. すなわち、トラッキング制御データC X 1 (n−
1〉の加速が中程度のときをPM (positive
 +iediu@)で表し、加速が小さいときをP S
 (positive s@all)で表す. さらにほぼ加速が零のときをZ R (zero)で表
し、減速が中程度とき及び小さいときを、それぞれNM
 (negative  medium)  及びN 
S (negative  small)で表す. 同様に微分値ΔE (n)が正の値で中程度の値のとき
をPM、正の値で小さい値のときをPSで表し、ほぼO
のときをZRで表す。
さらに微分値ΔE (n)が、負の値で中程度の値のと
きをNM,負の値で小さい値のときをNSで表す. さらにキャブスタンモータ9を中程度加速する場合をP
M、少し加速する場合をPSで表し、中程度減速、少し
減速する場合をNM及びNSで、加減速しないでそのま
ま保持する場合をZRで表す. これにより、ルールHKI〜HK4を拡張して以下のル
ールH1〜H9を設定し、当該ルールH1〜H9に基づ
いて推論する. ルールH1 CX 1 (n−1)  =PM  AND  ΔE(
n)=NM→CXI(n)=PM ルールH2 CXI(n−1)=PM  AND  ΔE(r+)=
PMルールH3 CXI(n−1)   =PS    AND    
Δ E(n)=NS→CXI(n)  =PS ルールH4 CXI(n−1)=PS  AND  ΔE(n)=P
S→CXI(n)=NS ルールH5 CX 1 (n−1)  −ZR  AND  ΔE(
n)=ZR”CX 1 (n)=ZR ルールH6 CX 1 (n−1)=NS  AND  ΔE(n)
=NS→CXI(n)=NS ルールH7 →CX 1 (n)=NM CX 1 (n−1)  =NS  AND  ΔE(
n)=PS→CX 1 (n)  −PS ルールH8 CX 1 (n−1)  =NM  AND  ΔE 
(n)  = N M4CX 1 (n)=NM ルールH9 CX 1 (n−1)  =NM  AND  ΔE(
n)=PM”CX 1 (n)−PM ところで、このようにキャブスタンモータ9の加減速を
トラッキング制御データC X 1 (n−1)の正負
で判断する場合、その前提として回転ドラム4が1回転
する期間で磁気テーブ12が2トラックピッチだけ走行
するように保持されている必要がある。
すなわちこの関係が乱れると、トラッキング制御データ
C X 1 (n−1)がOに保持されているにもかか
わらず、磁気テーブ12の記録パターンに対しては加速
又は減速された状態に保持される。
このような状態は、例えば他のビデオテープレコーダで
記録された磁気テーブ12を再生する場合において、記
録時のビデオテーブレコーダと再生時のビデオテーブレ
コーダとでキャブスタンモータの回転速度の偏差が大き
い場合発生し、この場合前提となる加速及び減速の判断
を誤ってしまうことから、トラツヰング制御の方向を誤
って推論する結果になるようになされている。
このため制御回路28は、トラッキング制御データC 
X 1 (n−1)を順次積分し、その結果得られる積
分値で基準FCを補正する. これにより記録パターンに対してキャブスタンモータ9
を正しい回転速度で駆動し、正しい推論結果を得るよう
になされている。
さらにこの実施例においては、1サンプル前のトラッキ
ング制御データC X 1 (n−1)が増減すると、
トラッキング制御データC X 1 (n−1)の増減
に応動して続くnサンプル目でキャブスタンモータ9が
加減速するとの前提で、ルール}It−H9を設定する
ようになされている。
ところが、実際上トラッキング制御においては、磁気テ
ープ12の記録パターンに対して加減速する必要があり
、この場合記録パターンに対する加減速量Rを厳密に表
すと、次式 ・・・・・・ (1) で表される。
ここでAt ,Bi SCは係数、C X 1 (i)
はiサンプル目のトラッキング制御データを表す。
さらにC X 2 (i)は、iサンプル目のトラッキ
ングエラー信号を表し、検出FCと基準FCとの差信号
で表されるのに対し、Is(n)はキャブスタンモータ
9のトルクに応じて変化するキャブスタンモータ9の電
流を表す。
従って、エサンプル前のトラッキング制御データC X
 1 (n−1)を基準にして加減速を判断する場合は
、係数A.lを1とおき、それ以外の係数を0とおいた
場合に相当する。
かくして1サンプル前のトラッキング制御データC X
 1 (n−1)に代えて、(1)式の加減速量Rを用
いる方が、精度の高い推論結果を得ることができる. ところが、加減速量Rを用いる場合においては、(1)
式の演蒐処理を実行しなければならず、その分制御回路
28の構或が複雑になる。
さらに実験によれば、lサンプル前のトラッキング制御
データC X 1 (n−1)を基準にして加減速を判
断しても、実用上十分な精度の推論結果が得られるのが
わかった。
かくしてこの実施例においては、1サンプル前のトラッ
キング制御データC X 1 (n−1)を基準にして
加減速を判断することにより、全体としてトラッキング
制御回路の構或を簡略化するようになされている。
(Gl−2−2) }ラッキング制御方向推論のための
メンバーシップ関数 制御回路2日は、リードオンリメモリ回路を有し、当該
リードオンリメモリ回路にルールHl〜H9に対応した
メンバーシップ関数のデータを格納してテーブルを形威
するようになされている.すなわち第3図に示すように
、トラッキング制御データC X 1 (n−1)にお
いては、トラッキング制御データC X 1 (n−1
)の値を値1から−1まで正規化し、これを横軸にとっ
て表される7つのメンバーシップ関数(PL,PMSP
SSZR,NS,NM及びNL)が割当られる. サラに7つのメンバーシップ関数(PL,PM,PS,
ZR,NS,NM及びNL)は、両端のメンバーシップ
関数(PL,NL)を除いて正規化したトラッキング制
御データC X 1 (n−1)に対してそれぞれ所定
量だけシフトして、同一の変化を呈する三角形形状の関
数に設定されている。
これに対して第4図に示すように、微分値ΔE(n)に
対しては、微分値゛ΔE (n)を値1から−1まで正
規化し、これを横軸にとって表された7つのメンバーシ
ップ関数(PL%PM,PS,ZR,NS,NM及びN
L)が割当られる. このとき7つのメンバーシップ関数(PL,PM,PS
,ZR,NS,NM及びNL)は、トラッキング制御デ
ータC X l (ri−1)の7つのメンバーシップ
関数(PL%PM,PS,ZRSNS,NM及びNL)
と同様に、両端のメンバーシップ関数(PLSNL)を
除いて正規化した微分値ΔE (n)に対してそれぞれ
所定量だけシフトして、同一の変化を呈する三角形形状
の関数に設定されている. さらにキャプスタンモー夕の加減速(CXI(n〉)に
対しては、加減速の方向を−1及び1で表し、これを横
軸にとって表される5つのメンバーシップ関数(PM.
.PS,ZRSNM及びNS)が割当られ、トラッキン
グ制御データC X 1 (n−1〉と同様に、横軸に
それぞれ所定量だけシフトして、同一の変化を呈する三
角形形状の関数に選定されている. ?5図及び第6図に示すように、トラッキング制御デー
タC X 1 (n−1) 、微分値ΔE (n)の両
端のメンバーシップ関数(PMSNL)は、それぞれ横
軸を32分割したデータで表され、当該データをそのま
まリードオンリメモリ回路に格納するようになされてい
る. これに対して残りのl5個のメンバーシップ関数は、そ
れぞれ横軸を32分割したデータで表され、リードオン
リメモリ回路は、このデータを共通の基本データD■,
えと、各メンバーシップ関数の補助データD 3Lll
に分割して格納するようになされている. 例えばトラッキング制御データC X 1 (n−1)
の第2のメンバーシップ関数(PM)は、正規化したト
ラッキング制御データC X l (n−1)の値−1
から順次値「0」のデータが21個連続した後、値ro
.3 J、rO.6 J、rl.0」、rO.6 J、
「0.3」のデータが連続して、値「0」のデータが連
続するように表される。
従って第2のメンバーシップ関数(PM)にお?ては、
当該メンバーシップ関数の三角形形状の変化を呈する部
分を表す基本データDmast ( ’0.3 、0.
6 、1.0 , 0.6 、0.3 J )と、基本
データDlAsgの前に連続する「OJO数を表す補助
データDsum  ( ’2 1J )とで表現され、
基本データD■.の他に、当該補助データD,■がリー
ドオンリメモリ回路に格納されるようになされている.
同様に第3〜第6のメンバーシップ関数(PS〜NM)
においては、基本データD■.とその前の連続する値「
0」の数を表す補助データD,。
(rl7J、「13」、「9」、「5j)とで表される
ようになされている。
実際上、この種のメンバーシップ関数のデータを格納し
てテーブルを形或する場合、各メンバーシップ関数毎に
データを格納してテーブルを形或すると、その分メモリ
容量の大きなリードオンリ回路が必要になる. ところがこの実施例のように、共通するデータD 11
10と、メンバーシップ関数の違いを表現する補助デー
タD3■とでテーブルを形戒すれば、その分メモリ容量
の小さなリードオンリメモリ回路でテーブルを形或する
ことができる. 従ってその分、全体として簡易な構或のトラッキング制
御回路を得ることができる。
ところでリードオンリメモリ回路においては、ルールH
1〜H9の記号(PM,PS,ZR..NS及びNM)
に対心するメンバーシップ関数の他に、記号PL及びN
Lのメンバーシップ関数のデータを格納するようになさ
れている。
この場合第7図に示すように、それぞれ7個のメンバー
シップ関数(PL,PM,PS..ZR,NS,NM及
びNL)に対応するようにルールを設定すると、49個
のルールが必要になる。
ところが実際上ファジィ推論を適用する場合においては
、ルール化されていない条件の場合でも(例えばCX 
1 (n−1) =NM  AND  ΔE (n)=
NS,ZR,PS等の条件でなる)、その周囲のルール
に基づいて推論結果を得ることができる。
従って、この実施例においては、9つのルールH1〜H
9に基づいて、トラッキング制御の方向を推論すること
により、全体として演算処理作業を簡略化するようにな
されている. 因に第7図において、P L (positive l
arge)はキャブスタンモータ9の加速が大きい場合
及び微分値ΔE (n)が正の値で大きな値の場合を表
し、N L (negative large)はキャ
ブスタンモータ9の減速が大きい場合及び微分値ΔE 
(n)が負の値で大きな僅の場合を表す。
かくして制御回路28においては、かかるメンバーシッ
プ関数に対して、マムダξ(mamdani)の手法を
用いてトラッキング制御方向をファジィ推論する. すなわち制御回路28は、トラッキング制御データC 
X l (n−1)及びエンベローブ検波信号ENVの
微分値ΔE (n)を検出し、その検出結果を正規化し
た後、テーブルを参照して対応するメンバーシップ関数
の値を検出する. このとき制御回路28は、正規化したトラッキング制御
データC X 1 (n−1)及び微分値ΔE (n)
として例えば値0.5及び0.4が得られると、先ずル
ールH1の条件に従ってトラッキング制御データC X
 l (n−1)及び微分値ΔE (n)のメンバーシ
ップ関数(PM)及び(NM)から、メンバーシップ関
数の値を検出する(例えばこの場合それぞれ値1.0及
び0.6)が得られる. さらに制御回路28は、ルールH1のrAN D」の条
件に従って、検出されたメンバーシップ関数の値(1.
0及び0.6)から小さな方の値(0.6)を選択した
後、制御方向のメンバーシップ関数(すなわちキャブス
タンモータ9の加減速CX1(n)のメンバーシップ関
数PMでなる)を当該値( 0.6)で頭切りする。
これにより第8図に示すように、ルールH1の条件に従
って、三角形形状でなる制御方向のメンバーシップ関数
(PM)を、値0.6で頭切りした台形形状のメンバー
シップ関数(すなわちルールHlによる推論結果でなる
)を得ることができる。
同様に制御回路28は、ルールH2〜H9の条件に従っ
て、順次トラッキング制御データCXI(n−1)及び
微分値ΔE (n)のメンバーシップ関数から値を得、
各ルールH2〜H9のrANDJ条件に従って小さい方
の値を選択した後、選択された値を用いて対応する制御
方向のメンバーシップ関数を頭切りする. かくしてルールH1〜H9の条件に従った複数の推論結
果を得ることができる。
なおこの場合は、トラッキング制御データcX1 (n
−1)のメンバーシップ関数(ZRSNM及びNS)及
び微分値ΔE (n)のメンバーシップ関数(PM,P
S及びZR)において、値0が得られることから、ルー
ルH1及びH3の条件に従った2つの制御方向のメンバ
ーシップ関数(PM及びps)が得られる. 続いて制御回路28は、ルールH1〜H9の条件に従っ
て得られたメンバーシップ関数群のオア結果を得るよう
になされ、これによりファジィ推論結果(この場合第8
図において、実線で表す領域)を得るようになされてい
る。
かくして実線で表す領域の重心を求めて、ファジィ推論
結果をデファジイすることにより、制御方向の確定値を
得ることができる. 因にこの実施例においては、デファジイすることなくフ
ァジィ推論結果をそのまま用いて続く制御量を推論する
ようになされている。
かくしてファジィ推論を適用したことから、その分再生
信号の信号レベルが変化しても、確実にトラッキング制
御の方向を検出することができる.?G1−2−3) 
}ラツキング制御量の推論ここでトラッキング制御にお
いては、再生信号S.Fの信号レベルが低下すると、当
該信号レベルの低下に応じた制御量をトラッキング制御
方向に出力すればよい。
さらにトラッキングエラー量に比して再生信号S■の信
号レベルが非線型に変化することから、このことを考慮
してトラッキング制Wfiを推論すれば、理想的なトラ
ッキング制御特性が得られる.従ってトラッキング制御
量においては、あいまいな言葉を含む基本的な文章で表
現される以下のルールRKI〜RK6を用いて推論する
なお、エンベローブ検波信号ENVの信号レベルをE 
(n)、トラッキング制御方向をD (n)で表す. ルールRKI もしエンベローブ検波信号ENVの信号レベル(E (
n) )が小さいとき、トラッキング制御量(CXI(
n))を0にする. ルールRK2 もしエンベローブ検波信号ENVの信号レベル(E (
n) )が少し上昇し、かつトラッキング制御方向が加
速と判断したとき(D (n)>O)、加速方向に少し
のトラッキング制御量(CXI(n))を出力する. ルールRK3 もしエンベロープ検波信号ENVの信号レベル(E (
n) )が少し上昇し、かつトラッキング制御方向が減
速と判断したときCD (n)<O)、減速方向に少し
のトラッキング制御ffl (CX 1 (n))を出
力する。
ルールRK4 もしエンベローブ検波信号ENVの信号レベル(E (
n) )が中程度で、かつトラッキング制御方向が加速
と判断したとき(D (n)>O)、加速方向に大きな
トラッキング制御1t(CXI(n))を出力する。
ルールRK5 もしエンベローブ検波信号ENVの信号レベル(E.(
n))が中程度で、かつトラッキング制御方向が減速と
判断したとき(D (n)<0)、減速方向に大きなト
ラッキング制6il( C X 1 (n))を出力す
る. ルールRK6 もしエンベローブ検波信号ENVの信号レベル(E (
n) )が大きいとき、減速方向に大きなトラッキング
制御t (CX 1 (n) )を出力する。
これによりエンベローブ検波信号ENVの信号レベルが
小さい場合、少し上昇した場合、中程度の場合及び大き
い場合を、それぞれZR,PS、PM及びPLで、加速
及び減速をP及びNで表し、以下のルールRl−R6に
書き換えることができる. ルールR1 E  (n)−ZR −CX 1 (n)=ZR ルールR2 E  (n)−PS  AND  D  (n)=P→
CX 1 (n)  =P S ルールR3 E  (n)=PS  AND  D  (n)=N→
C X 1 (n)  =N S ルールR4 E  (n)=PM  AND  D  (n)−P→
CX 1 (n)  =P L ルールR5 E  (n)=PM  AND  D  (n)=N−
”CX 1(n)  =NL ルールR6 E  (n)=PL     4CX 1(n)=NL
かくして第9図に示すように、ルールR1〜R6に従っ
てメンバーシップ関数をテーブル化して表すことができ
る。
因にこの実施例においては、エンベローブ検波信号EN
Vの信号レベルE (n)が大きいときは、トラッキン
グ制御方向に無関係に、減速方向に大きなトラッキング
制御@ C X 1 (n)を出力するようになされ、
これにより推論のためのルールの数を低減して、演算処
理作業を簡略化するようになされている. さらに制御回路28においては、第10図及び第11図
に示すようなメンバーシップ関数のデータをリードオン
リメモリ回路に格納するようになされ、ルールR1〜R
6に従って制amを推論する。
すなわち信号レベルE (n)のメンバーシップ?数に
おいては、信号レベルE (n)を正規化して横軸にと
って表すようになされ、負側抱絡線のエンベローブ検波
信号ENVでなることから、再生信号S■の信号レベル
の大きい方が0の方向に表される. これに対してトラッキング制御方向のメンバーシップ関
数においては、加速及び減速方向を1及び−1に取って
表す. これにより制御回路28は、エンベローブ検波信号EN
Vの信号レベルE (n)を検出した後、正規化し、メ
ンバーシップ関数の値を検出する。
さらに第12図及び第l3図に示すように、制御回路2
8はトラッキング制御方向のファジィ推論結果FD(n
)(第8図)と、トラッキング制御方向の各メンバーシ
ップ間数P及びNとの重なり一合う部分(斜線で示す領
域でなる)を検出する.さらに制御回路28は、重なり
合う部分から、それぞれ制御方向P及びNの最大値D(
n)p及びD(n)aを得、これによりルールR1〜R
6の条件に従って前件部の値を検出する。
さらに制御回路28は、検出された前件部の値で、対応
するトラッキングlI11?IデータCXI(n)のメ
ンバーシップ関数(NL,NSSZR..PS,PL)
(第4図)を頭切りし、これによりルールR1〜R6の
推論結果を得る. かくしてこの実施例においては、トラッキング制御方向
の推論に適用したトラッキング制御データCXI(n)
のメンバーシップ関数(NLSNS,ZR,PS,PL
)(第4図)を、トラッキング制御量の推論に再び利用
することにより、その分制御回路28内のりードオンリ
メモリ回路の構威を簡略化するようになされている。
すなわちルールR1においては、信号レベルE(n)の
メンバーシップ関数ZRから得られた値で、トラッキン
グ制御データCXI(n)のメンバーシップ関数ZRを
頭切りする. これに対してルールR2においては、信号レベルE (
n)のメンバーシップ間数PSから得られた値及び最大
値D(n)pから小さな方の値を選択し、その選択値で
トラッキング制御データCX?(n)のメンバーシップ
関数PSを頭切りする.同様にルールR3〜R5におい
ては、それぞれ信号レベルE (n)のメンバーシップ
関数ps,PM,PMから得られた値及び最大値D(n
)u、D (n)p 、D (n)Nから小さな方の値
を選択し、その選択値でトラッキング制御データCXI
(n)のメンバーシップ関数NSSPLSNLを頭切り
する. これに対してルールR6においては、信号レベルE (
n)のメンバーシップ関数PLから得られた値で、トラ
ッキング制御データCXI(n)のメンバーシップ関数
NLを頭切りする. かくして第14図に示すように、トラッキング制御方向
の場合と同様に、頭切りしたメンバーシップ関数群で表
現される制InImの推論結果を得ることができ、ファ
ジィ推論を適用した分、再生信号SIFの信号レベルが
変化しても確実にトラッキング制御し得る制御量を検出
することができる。
さらに非線型に変化する再生信号S■の信号レベルに対
して、最適なトラッキング制御量を設定?得、これによ
り過渡応答特性、定常特性を向上することができる. 実際上トラッキングエラーに対する再生信号S■の信号
レベルの変化においては、非線型に変化するだけでなく
、モデル化が困難な特徴がある.従って、従来のトラッ
キング制御においては、再生信号S■の信号レベルの変
化に対して、適切なトラッキング制御量を設定すること
が困難だった. ところがこの実施例のように、ファジィ推論を適用する
場合においては、モデル化し得ないような場合でも、確
実かつ適切な制御量を設定し得ることから、従来に比し
て格段的に過渡応答特性、定常特性等のトラッキング制
御特性を向上することができる. (Gl−2−4)デファジィ処理 制御回路28は、トラッキング制御データCX1(n)
の推論結果が得られると、第15図に示す処理手順を実
行して推論結果の重心を検出することにより、デファジ
ィ処理し、推論の確定値を検出する. ここでトラッキング制御データCXI(ロ)のメンバー
シップ関数においては、値−1から1までの横軸を32
分割してデータを格納するようになされていることから
、このとき横軸の座標を5ビットのデータで表すように
なされている.従って第16図に示すように、制御回路
28においては、トラッキング制御データC X 1 
(n)の推論結果として(第16図(A))、横軸を5
ビットのアドレスデータにして、各アドレスに値Oから
1までのデータを格納した推論結果(第16図(B))
が得られる. 制御回路28は、かかる推論結果のデータをメモリ回路
に格納するようになされ、ステップSP1からステップ
SP2に移って、当該推論結果のデータを順次累積加算
する. このとき制御回路28は、その累積加算結果を加算デー
タのアドレスに応じて順次メモリ回路に格納するように
なされ(第16図(C)L加算処理が終了するとステッ
プSP3に移り、最終アドレスの加算結果(この場合は
値2.5でなる)を1/2に割り算する. さらに制御回路28は、ステップSP4に移って、当該
割算結果(この場合値1.25でなる)に最も近い値の
加算結果が得られたアドレスを検出した後(この場合ア
ドレス4が検出され、以下当該アド.レスのデータを重
心近傍データと呼ぶ)、ステップSP5に移り、続いて
割算結果に近い値の加算結果が得られたアドレスを検出
する(この場合アドレス5が検出され、以下このアドレ
スを隣接するデータのアドレスと呼ぶ). 制御回路28は、続いてステップSP6に移り、重心近
傍データ及び隣接するデータの加算結果をメモリ回路か
らロードした後(この場合それぞれアドレス4及び5の
値1.1及び1.8の加算結果が検出される)、当該加
算結果を直線補間し、割算結果と等しい値の加算結果が
得られるアドレスを検出する. すなわちこの場合、制御回路28は、次式の演算処理を
実行し、値0.21を得た後、次式4 +0.21 −
 4 .21 ・・・・・・ (3) で表されるように、アドレス4に加算して値4.21の
重心のアドレスを検出する。
かくして、メンバーシップ関数の分解能以下の高い精度
で重心のアドレスを検出し得、これにより精度の高い確
定値を検出することができる。
制御回路28は、検出された重心のアドレスから、正規
化前のトラッキング制御データC X 1 (n)を作
威した後、ステップSP7に移り、当該処理手順を終了
する. かくして、メンバーシップ関数の分解能以下の高い精度
でトラッキング制御データC X 1 (n)を作戒し
得ることから、分解能の低いメンバーシップ関数を用い
ても、精度の高い制御データを得ることができ、その分
全体として簡易な構或のトラッキング制御回路を得るこ
とができる。
さらに累積加算値を172に割り算する処理は、累積加
算データを1ビットビットシフトするだけでよい. 従ってこの実施例のデファジィ処理においては、実質上
、累積加算処理、(2〉式及び(3)式の演算処理だけ
で、確定値を検出することができる。
これに対して重心の位置は、次式 で定義されることから、定義通り演算処理すると、この
場合メンバーシップ関数が32分割されていることから
、32回の掛け算処理、64回の加算処理、1回の割り
算処理が必要になる.従ってこの実施例によれば、定義
通り演算処理する場合に比して、格段的に簡易に確定値
を検出することができ、その分全体として簡易な構戒の
トラッキング制御回路を得ることができる.かくして制
御回路28においては、制御データとトラッキング制御
データとを加算してデイジタルアナログ変換回路38に
出力することにより、キャブスタンモータ9を所定の走
行速度で位相制御し得、確実かつ理想的なトラッキング
制御をすることができる。
因にこの実施例において、磁気ヘッド2、3、回転ドラ
ム4、ドラムモータ5、周波数信号発生器7、14、キ
ャブスタンモータ9、キャブスタン10は所定の記録媒
体l2から再生信号SIFを得る再生手段を構戒するの
に対し、増幅回路22、制御回路28、エンベローブ検
波回路30、アナログデイジタル変換回路32は、再生
信号SRFの信号レベルを検出する信号レベル検出手段
を構威する. さらに制御回路28は、ファジィ推論を適用してトラッ
キング制御データを作戊する制御手段を構或するのに対
し、ディジタルアナログ変換回路38、駆動増幅回路4
0は、トラッキング制御データに基づいて、再生手段を
駆動するトラッキング駆動手段を構或する. ?Gl−3)実施例の動作 以上の構或において、再生信号S■は、エンベロープ検
波回路30で下側包絡線検波され、そのエンベロープ検
波信号ENVが制御回路28に出力される。
エンベローブ検波信号ENVは、ここで信号レベルが検
出され、微分値ΔE (n)が得られる.微分値ΔE 
(n)は、lサンプリング前に出力したトラッキング制
御データC X 1 (n−1)と共にルールH1〜H
9に基づいてファジィ推論され、これによりトラッキン
グ制御方向の推論結果が得られる. トラッキング制御方向の推論結果は、エンベロープ検波
信号ENVの信号レベルE (n)と共に、ルールRK
I〜RK6に従ってファジィ推論され、これによりトラ
ッキング制御量の推論結果が得られる。
これによりトラッキング制御データが得られ、当該トラ
ッキング制御データに基づいてキャブスタンモータ9が
位相制御される. ?Gl−4)実施例の効果 以上の構或によれば、ファジィ推論を適用してトラッキ
ング制御することにより、再生信号SIFの信号レベル
が変化しても、確実にトラッキング制御することができ
る. さらに非線型に変化する再生信号S■の信号レベルに対
して、理想的なトラッキング制itを設定し得、かくし
て確実かつ理想的なトラッキング制御特性を得ることが
できる。
(G2)他の実施例 なお上述の実施例においては、トラッキング制御データ
に基づいてキャブスタンモー夕の加減達を判断する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、(1)式に
基づいて判断するようにしてもよい. さらに上述の実施例においては、マムダξの手法を用い
てメンバーシップ関数から推論値を得る場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、種々の推論方法を広《
適用することができる。
さらに上述の実施例においては、再生信号をエンベロー
ブ検波し、その信号レベルに基づいてトラッキング制御
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、A
TF}ラツキング制御に適用してもよい. さらに上述の実施例においては、ビデオテーブレコーダ
のトラッキング制御回路に本発明を適用した場合につい
て述べたが、本発明はビデオテーブレコーダに限らず、
デイジタルオーディオテーブレコーダ等、種々の磁気記
録再生装置のトラッキング制御回路に、さらにはコンパ
クトディスクプレーヤ等の光ディスク装置、光磁気ディ
スク装置等のトラッキング制御回路に広く適用すること
ができる. H発明の効果 上述のように本発明によれば、ファジィ推論を適用して
トラッキング制御することにより、確実かつ理想的にト
ラッキング制御し得るトラッキング制御回路を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例によるビデオテーブレコーダ
を示すブロック図、第2図は再生信号の信号レベルの変
化を示す特性曲線図、第3図及び第4図はトラッキング
制御データ及び微分値のメンバーシップ関数を示す略線
図、第5図及び第6図はそのデータを示す略線図、第7
図はトラッキング制御方向推論用のテーブルを示す略線
図、第8図は推論結果を示す略線図、第9図はトラッキ
ングHa量推論用のテーブルを示す略線図、第10図及
び第11図はトラッキング制御量推論用のメンバーシッ
プ関数を示す略線図、第工2図及び第13図はトラッキ
ング制御方向の推論の説明に供する略線図、第14図は
推論結果を示す略線図、第15図はデファジィ処理を示
すフローチャート、第16図はその説明に供する略線図
、第17図は従来技術の説明に供する特性曲線図である
。 1・・・・・・ビデオテープレコーダ、2、3・・・・
・・磁気ヘッド、9・・・・・・キャブスタンモータ、
28・・・・・・制御回路、30・・・・・・エンベロ
ーブ検波回路.トラヅキング伽』御方向の推論 第 2  図 テーブル (;XICn−1)のメンバーシップ関収t)3  図 AECn)のメンぐーシッデF/l軟 弟 4 図 E,川のメ〉バーシ・ソブ聞飲 弟 lO  図 DC町のメ〉バーシッフ0関数 弟 II   図 メンノぐ−シップ関鱈のカ理 第 l2  図 再生イ官号の信号レベ2レ 第 l7 図 ヂファジィ処理 弟  !5  図 弟 l3 図 第 l4 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 所定の記録媒体から再生信号を得る再生手段と、上記再
    生信号の信号レベルを検出する信号レベル検出手段と、 上記再生信号検出手段の検出結果に基づいて、ファジィ
    推論を適用してトラッキング制御データを作成する制御
    手段と、 上記トラッキング制御データに基づいて、上記再生手段
    を駆動するトラッキング駆動手段とを具えることを特徴
    とするトラッキング制御回路。
JP1240399A 1989-09-16 1989-09-16 トラツキング制御回路 Pending JPH03102670A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1240399A JPH03102670A (ja) 1989-09-16 1989-09-16 トラツキング制御回路
KR1019900014549A KR100196237B1 (ko) 1989-09-16 1990-09-14 트랙킹 제어 방법 및 장치
EP90310089A EP0419149B1 (en) 1989-09-16 1990-09-14 Method and apparatus for effecting fuzzy control
DE69029116T DE69029116T2 (de) 1989-09-16 1990-09-14 Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer undeutlichen Steuerung
US07/952,969 US5287432A (en) 1989-09-16 1992-09-29 Method and apparatus for effecting fuzzy control
US08/092,281 US5424886A (en) 1989-09-16 1993-07-15 Method and apparatus for effecting fuzzy control tracking servo

Applications Claiming Priority (1)

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JP1240399A JPH03102670A (ja) 1989-09-16 1989-09-16 トラツキング制御回路

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0668443A (ja) * 1992-08-24 1994-03-11 Mitsubishi Electric Corp 自動トラッキング装置
JP2003065458A (ja) * 2001-08-29 2003-03-05 Fuji Koki Corp 電磁弁

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0668443A (ja) * 1992-08-24 1994-03-11 Mitsubishi Electric Corp 自動トラッキング装置
JP2003065458A (ja) * 2001-08-29 2003-03-05 Fuji Koki Corp 電磁弁

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