KR0176577B1 - 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어방법 - Google Patents

씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법에 관한 것으로서, 홀 센서에 전기적으로 접속되어 있는 카운터를 클리어링하여 초기화하는 단계, 마이크로컴퓨터에 저장되어 있는 소정의 목표 속도로 슬레드 모터에 구동명령을 내리는 단계, 슬레드 모터의 속도가 안정화될 때까지 카운팅을 하여 소정의 제1카운팅 횟수를 초과하는지를 판별하는 단계, 제1카운팅 횟수를 초과하는 시점부터 타이머를 구동시키고, 카운팅 횟수가 소정의 제2카운팅 횟수에 도달했는지를 판별하는 단계, 제2카운팅 횟수에 도달했으면, 타이머에 의해 측정된 시간이 소정 시간보다 큰지를 판별하는 단계, 측정된 시간이 소정 시간보다 크면 홀 센서 조정 버퍼값을 소정치 증가시키고, 측정된 시간이 소정 시간 이하이면 홀 센서 조정 버퍼값을 소정치 감소시켜 새로운 홀 센서 조정 버퍼값을 설정하는 단계, 새로 설정된 홀 센서 조정 버퍼값을 목표 속도와 곱하여 새로운 목표 속도를 얻는 단계와, 새로 얻어진 목표 속도를 상기 슬레드 모터의 속도 제어에 반영하는 단계로 구성된다. 따라서 마이크로컴퓨터를 이용하여 슬레드 모터의 실제 속도를 감지하고, 그에 따라 목표 속도를 능동적으로 가변시켜 줌으로써 슬레드 모터의 실제 속도의 변동을 최소화시킬 수 있다.

Description

씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법
제1도는 일반적인 씨디-롬 드라이브의 개략적인 시스템 구성도.
제2도는 제1도에 도시된 씨디-롬 드라이브에 있어서 홀 센서의 N,S 교번자극 분할면의 구성도.
제3도는 제1도에 도시된 씨디-롬 드라이브에 있어서 일반적인 픽업 장치의 이송 매커니즘 구성도.
제4도는 제3도에 도시된 슬레드 모터와 홀 센서의 관계도.
제5도는 일반적인 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어회로를 나타낸 블럭도.
제6도는 제5도에 있어서 슬레드 모터의 속도가 정상적인 경우의 목표속도곡선과 실제속도곡선을 나타낸 그래프.
제7도는 제5도에 있어서 홀 센서의 게인이 큰 경우의 목표속도곡선과 실제속도곡선을 나타낸 그래프.
제8도는 제5도에 있어서 홀 센서의 게인이 작은 경우의 목표속도곡선과 실제속도곡선을 나타낸 그래프.
제9도는 본 발명에 의한 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 디스크 12 : 스핀들 모터
13 : 픽업장치 14 : 슬레드 구동축
15 : 홀 센서 16 : CPU
17 : DSP 18 : SSP
19 : ROM 디코더 20 : PC 인터페이스
본 발명은 씨디-롬 드라이브(CD-ROM drive)의 슬레드(sled) 모터 속도 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 마이크로컴퓨터를 이용하여 슬레드 모터의 실제 속도를 감지하고, 그에 따라 목표 속도를 능동적으로 가변시켜 줌으로써 슬레드 모터의 실제 속도의 변동을 최소화시킬 수 있는 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법에 관한 것이다.
씨디-피(CD-P:Compact Disc Player)는 오디오 데이타가 기록되어 있는 디스크를 재생하는 장치이다. 이에 반해 씨디-롬 드라이브는 오디오 데이타 대신에 컴퓨터 데이타가 기록된 디스크를 재생하는 컴퓨터의 주변장치로서 대용량의 데이타를 손쉽게 제공할 수 있는 매체이다. 이와 같은 씨디-롬 드라이브는 또한 씨디-피와는 달리 랜덤 액쎄스(random access)를 하며, 그에 따라 디스크 상의 데이타를 읽기 위해서 빈번한 이동을 하게 된다. 이와 같이 광디스크를 사용하는 기기에 있어서 씨디-롬 드라이브와 같이 정확한 제어(예컨대, 회전속도제어나 위치제어)와 고속을 요구하는 기기는 슬레드 서보(servo)와 스핀들(spindle) 서보의 적절한 조화가 이루어질 때 탁월한 성능을 발휘할 수 있다.
제1도는 일반적인 씨디-롬 드라이브의 개략적인 시스템 구성도이다.
이를 참조하면, 씨디-롬 드라이브(10)에는 안착된 디스크(11)를 회전시키기 위한 스핀들 모터(12)가 설치되어 있고, 그 주변에는 디스크(11)에 기록된 정보를 재생하기 위한 픽업장치(13)가 마련되어 있다. 그리고, 픽업장치(13)를 왕복으로 직선이동시키기 위한 슬레드 구동축(14)의 일측 단부에는 제2도에 도시된 것과 같이 다수의 N,S 교번자극 분할면이나 거울면을 가지는 홀 센서(hall sensor:15)가 설치되어 있다.
또한, 씨디-롬 드라이브 시스템을 전체적으로 제어하는 CPU(Central Processing Unit:16)와, 상기 스핀들 모터(12)를 구동시키는 DSP(Digital Signal Processor:17)와, 상기 픽업장치(13)로부터의 소정 신호를 수신하여 CPU(16)에 전달하는 등의 중계 역할을 하는 SSP(Servo Signal Processor:18) 및 상기 DSP(17)로부터 받은 정보를 PC 인터페이스(20)를 통하여 외부 컴퓨터(21)로 전송하는 롬디코더(ROM decoder:19)가 설치되어 있다.
한편, 제3도 및 제4도는 제1도의 씨디-롬 드라이브에서 슬레드 구동축(14) 및 그 주변 장치요소들을 좀 더 구체적으로 나타내 보인 것으로서, 제3도는 일반적인 픽업 장치의 이송 매커니즘 구성도이고, 제4도는 슬레드 모터와 홀 센서의 관계도이다.
제3도 및 제4도를 참조하면, 슬레드 모터(41)의 축단부에는 제1기어(31)가 설치되어 있고, 그 제1기어(31)에는 제2기어(32), 제2기어(32)에는 제3기어(33), 제3기어(33)에는 제4기어(34), 그리고 제4기어(34)에는 랙형의 제5기어(35)가 순차적으로 상호 맞물림 결합되어 있다. 또한, 제1기어(31)의 일측면에는 자석원판(42)이 마련되어 있고, 그 자석원판(42)과 소정 거리 이격된 PCB(43) 상의 소정 부위에는 홀 센서(44)가 자석원판(42)과 대향되도록 설치되어 있다. 여기서, 상기 자석원판(42)은 슬레드 모터(41)의 회전속도를 전압으로 나타내기 위한 것이다. 즉, 자석원판(42)으로부터 발생되는 주파수성분을 전압으로 변환하여 목표 속도와 차동 증폭함으로써 목표 속도에 근접하도록 슬레드 모터의 속도 서보를 하기 위한 것이다.
이상과 같은 구조의 씨디-롬 드라이브에 있어서, 상기 슬레드 모터(41)로부터의 구동력은 상기 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5기어(31,32,33,34,35)를 차례로 거쳐 픽업장치(13)로 전달되며, 그에 따라 픽업장치(13)는 슬레드 구동축(14)을 타고 왕복 직선운동을 하게 된다.
한편, 상기와 같은 일련의 작동에 있어서, 상기 홀 센서(44)로부터의 출력 전압의 변동은 바로 슬레드 모터(41)의 속도변동으로 나타나게 된다. 이와 같이 슬레드 모터(41)의 속도변동이 발생할 경우, 제어부에서는 목표 속도와는 다른 속도로 슬레드 모터(41)를 제어하게 된다. 즉, 상기 홀 센서(44)와 자석원판(42) 사이의 거리에 의하여 제6도, 제7도와 제8도에 도시된 바와 같이 목표 속도와 다른 속도로 슬레드 모터(41)를 제어하게 된다. 따라서, 씨디-롬 드라이브의 억세스에 많은 영향을 미치게 된다.
이와 같은 홀 센서의 출력전압 변동을 최소화하기 위하여 종래에는 제5도와 같이 제어회로에 홀 센서 게인 조정용 가변저항(54)을 부가하여, 이를 조정함으로써 홀 센서(44)의 출력전압을 조정하고, 홀 센서(44)와 자석원판(42) 사이의 거리에 따른 편차를 줄이고자 하였다. 그러나, 홀 센서(44)의 감도가 예민하여 상기 홀 센서 게인 조정용 가변저항(54)을 이용하여 홀 센서(44)의 출력 전압을 조정하였을 경우 많은 오차가 발생하게 되고, 또한 정밀하게 조정하기가 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 마이크로컴퓨터를 이용하여 슬레드 모터의 실제 속도를 감지하고, 그에 따라 목표 속도를 능동적으로 가변시켜 줌으로써 슬레드 모터의 실제 속도의 변동을 최소화시킬 수 있는 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법은, 홀 센서에 전기적으로 접속되어 있는 카운터를 클리어링(clearing)하여 초기화하는 단계; 마이크로컴퓨터에 저장되어 있는 소정의 목표 속도로 슬레드 모터에 구동명령을 내리는 단계; 슬레드 모터의 속도가 안정화될 때까지 카운팅을 하고, 안정화되었을 때 상기 카운터의 카운팅 횟수가 소정의 제1카운팅 횟수를 초과하는지를 판별하는 단계; 상기 제1카운팅 횟수를 초과하는 시점부터 타이머를 구동시키고, 상기 카운터의 카운팅 횟수가 소정의 제2카운팅 횟수에 도달했는지를 판별하는 단계; 상기 제2카운팅 횟수에 도달했으면, 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 소정 시간보다 큰지를 판별하는 단계; 상기 측정된 시간이 소정 시간보다 크면 홀 센서 조정 버퍼값을 소정치 증가시키고, 측정된 시간이 소정 시간 이하이면 홀 센서 조정 버퍼값을 소정치 감소시켜 새로운 홀 센서 조정 버퍼값을 설정하는 단계; 상기 새로 설정된 홀 센서 조정 버퍼값을 목표 속도와 곱하여 새로운 목표 속도를 얻는 단계; 및 상기 새로 얻어진 목표 속도를 상기 마이크로컴퓨터로 인가하여 상기 슬레드 모터의 속도 제어에 반영하는 단계를 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법은 마이크로컴퓨터를 이용하여 슬레드 모터의 실제속도를 감지하고, 그에 따라 목표 속도를 능동적으로 가변시켜 주게 되므로, 슬레드 모터의 실제 동작 속도의 변동을 최소화시켜 균일한 억세스를 가지는 씨디-롬 드라이브를 제공할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
제9도는 본 발명에 따른 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법의 실행과정을 나타내 보인 플로우 챠트이다.
이를 참조하면, 먼저 슬레드 모터(41:제4도 참조)를 구동하여 픽업장치(13:제1도 참조)를 대기위치로 복귀시키고, 홀 센서(44)에 전기적으로 접속되어 있는 카운터를 클리어링하여 초기화시킨다(제91단계).
다음, 마이크로컴퓨터(55:제4도 참조)에 저장되어 있는 소정의 목표 속도로 슬레드 모터(59:제4도 참조)에 구동명령을 내리고, 카운터에 의해 카운팅을 개시한다(제92단계).
통상 30ms에서 슬레드 모터(41)의 속도가 안정화되고, 안정화되었을 경우, 카운터의 카운팅 횟수는 25정도이다. 즉, 카운팅 횟수가 25회에서부터 30회까지의 시간을 측정하여 슬레드 모터(59)의 속도를 판단할 수 있다. 테스트 결과, 카운팅 횟수가 25회에서부터 30회까지의 평균 시간이 5ms로 나타났다. 이러한 테스트 결과를 이용하여 다음 제93단계 내지 제96단계를 수행한다.
제93단계에서는 카운팅 개시 이후 소정의 제1카운팅 횟수, 즉 25회를 초과하는지를 판별하여, 상기 카운팅 횟수가 25회를 초과하는 시점부터 타이머를 구동시키고(제94단계), 카운팅 횟수가 소정의 제2카운팅 횟수, 즉 30회에 도달했는지를 판별한다(제95단계).
제95단계에서 상기 카운팅 횟수가 30회에 도달했으면, 타이머에 의해 측정된 시간이 소정 시간, 즉 5ms보다 큰지를 판별하여(제96단계), 제96단계에서 상기 측정된 시간이 5ms보다 크면 홀 센서 조정 버퍼값(HALL_ADJ_BUF)을 소정치, 예를 들면 1씩 증가시키고(제98단계), 상기 측정된 시간이 5ms보다 작으면 홀 센서 조정 버퍼값(HALL_ADJ_BUF)을 소정치, 예를 들면 1씩 감소시켜 새로운 홀 센서 조정 버퍼값을 설정한다(제97단계).
다음, 제97단계 및 제98단계에 의해 새로 설정된 홀 센서 조정 버퍼값(HALL_ADJ_BUF)을 목표 속도와 곱하여 새로운 목표 속도를 얻어(제99단계), 새로 얻어진 목표 속도를 마이크로컴퓨터(55)로 인가하여 슬레드 모터(59)의 속도 제어에 반영한다(제100단계).
즉, 마이크로컴퓨터(55)로부터 출력되는 새로 얻어진 목표속도값이 저역통과필터(LPF;56)에서 필터링된 후 가산기(57)로 인가되고, 주파수-전압 변환기(53)에서 자석원판(42)으로부터 발생되는 주파수성분을 전압으로 변환한 값이 가산기(57)로 인가된다. 가산기(57)에서는 저역통과필터(56)에서 출력되는 새로운 목표 속도값과 주파수-전압 변환기(53)에서 출력되는 전압값을 가산하고, 증폭구동부(58)에서 증폭시켜 슬레드 모터(59)를 구동하기 위한 속도값으로 결정한다.
예를 들어, 홀 센서(41)의 이득이 큰 경우 제7도에서와 같이, 홀 센서(41)의 출력주파수가 커지게 되고, 이 홀 센서(41)의 출력주파수로 인하여 슬레드 모터(59)의 실제 속도가 목표 속도보다 작아진다. 이러한 경우 본원 발명에 의해 목표 속도를 증가시켜서 마이크로컴퓨터(55)에 인가하여 슬레드 모터(59)의 회전속도를 제어하면 슬레드 모터(59)의 회전 속도를 목표 속도에 근접시킬 수 있다.
반면, 홀 센서(41)의 이득이 작은 경우 제8도에서와 같이, 홀 센서(41)의 출력주파수가 작아지게 되고, 이 홀 센서(41)의 출력주파수로 인하여 슬레드 모터(59)의 실제 속도가 목표 속도보다 커진다. 이러한 경우 본원 발명에 의해 목표 속도를 감소시켜서 마이크로컴퓨터(55)에 인가하여 슬레드 모터(59)의 회전속도를 제어하면 슬레드 모터(59)의 회전 속도를 목표 속도에 근접시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법에 의하면, 마이크로컴퓨터를 이용하여 슬레드 모터의 실제 속도를 감지하고, 그에 따라 목표 속도를 능동적으로 가변시켜 줌으로써 슬레드 모터의 실제 속도의 변동을 최소화시킬 수 있다. 그러므로, 이를 생산시스템에 적용하여 ±20%의 오차로 홀 센서의 출력전압 변동을 조정할 경우, 각 씨디-롬 드라이브 세트에서 홀 센서의 출력전압 변동에 대하여 적응적으로 조정이 가능하도록 함으로써 생산된 씨디-롬 드라이브 세트마다의 편차를 최소화시켜 균일한 억세스를 갖도록 한다.

Claims (1)

  1. 홀 센서에 전기적으로 접속되어 있는 카운터를 클리어링(clearing)하여 초기화하는 단계; 마이크로컴퓨터에 저장되어 있는 소정의 목표 속도로 슬레드 모터에 구동명령을 내리는 단계; 상기 슬레드 모터의 속도가 안정화될 때까지 카운팅을 하고, 안정화되었을 때 상기 카운터의 카운팅 횟수가 소정의 제1카운팅 횟수를 초과하는지를 판별하는 단계; 상기 제1카운팅 횟수를 초과하는 시점부터 타이머를 구동시키고, 상기 카운터의 카운팅 횟수가 소정의 제2카운팅 횟수에 도달했는지를 판별하는 단계; 상기 제2카운팅 횟수에 도달했으면, 상기 타이머에 의해 측정된 시간이 소정 시간보다 큰지를 판별하는 단계; 상기 측정된 시간이 소정 시간보다 크면 홀 센서 조정 버퍼값을 소정치 증가시키고, 측정된 시간이 소정 시간 이하이면 홀 센서 조정 버퍼값을 소정치 감소시켜 새로운 홀 센서 조정 버퍼값을 설정하는 단계; 상기 새로 설정된 홀 센서 조정 버퍼값을 목표 속도와 곱하여 새로운 목표 속도를 얻는 단계; 및 상기 새로 얻어진 목표 속도를 상기 마이크로컴퓨터로 인가하여 상기 슬레드 모터의 속도 제어에 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 씨디-롬 드라이브의 슬레드 모터 속도 제어 방법.
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