KR930011009B1

KR930011009B1 - 비디오의 서보 콘트롤 장치 및 방법

Info

Publication number: KR930011009B1
Application number: KR1019900018741A
Authority: KR
Inventors: 이홍석
Original assignee: 주식회사 금성사; 이헌조
Priority date: 1990-11-19
Filing date: 1990-11-19
Publication date: 1993-11-19
Also published as: KR920010576A

Abstract

내용 없음.

Description

비디오의 서보 콘트롤 장치 및 방법

제1도는 본 발명의 구성도.

제2도는 본 발명 속도 검출부의 파형도.

제3도는 본 발명 위상 검출부의 파형도.

제4도는 본 발명 속도 검출부의 플로우 챠트.

제5도는 본 발명 위상 검출부의 플로우 챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 센서 증폭부 2 : 드럼 속도 검출부

3 : 드럼 위상 검출부 4 : 기준신호 발생부

5 : 캡스턴 위상 검출부 6 : 캡스턴 속도 검출부

7~10 : 보상회로 11, 12 : 합성부

13, 14 : 모터구동부 M₁: 드럼모터

M₂: 캡스턴 모터

본 발명은 소프트 웨어를 이용한 비디오의 서보(servo) 콘트롤장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 기존의 하드웨어로 구성된 서보장치를 소프트 웨어를 사용하여 더욱 다양한 기능을 갖을 수 있도록 한것이다.

일반적으로 하드웨어로 구성된 서보장치에 있어서 새롭고 다양한 기능을 얻기 위하여는 보다 많은 하드웨어가 별도로 추가되어야 하지만 장치에 따라 하드웨어의 수가 제한되기 때문에 보다 많은 기능과 다양성을 갖게할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 소프트웨어를 이용한 서보장치로 최소한의 하드웨어만으로도 새롭고 다양한 기능을 얻을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 제1도는 본 발명의 비디오 서보 콘트롤 장치 구성도로써, 비디오 헤드를 회전시키는 드럼모터(M₁) 및 테이프를 주행시키는 캡스턴 모터(M₂)로부터 발생하는 신호 드럼모터(M₁)에서는 FG(frequency generator)와 PG(pulse generator)의 신호가 캡스턴모터(M₂)에서는 C-FG(capstan FG)의 신호)와 콘트롤(CTL) 헤드로부터 발생하는 콘트롤 신호를 감지하여 증폭시키는 센서 증폭부(1)와, 센서증폭부(1)에서 증폭된 상기 드럼모터(M₁)와, 캡스턴모터(M₂) 각각의 FG 신호를 카운트하여 이들 모터(M₁,M₂)들의 신호(FG)로부터 속도를 검출하되 속도범위내에서 속도검출신호를 검출하여 속도에러데이타를 만드는 드럼 및 캡스턴 속도검출부(2,6)와, 상기 센서증폭부(1)로부터 발생된 위상검출 신호와 기준신호 발생부(4)로부터 발생되는 위상기준 신호와의 시간차를 계측판단하여 설정된 위상편차 범위내에서 위상검출신호를 발생함과 아울러 위상에러 데이타가 속도에러 데이타에 대하여 더해져야 할 것인다, 감해져야 할 것인가를 위상 에러데이타방향(+)(-)으로 표시하기 위한 드럼 및 캡스턴 위상 검출부(3,5)와, 상기 드럼 및 캡스턴 속도검출부(2,6)와 드럼 및 캡스턴위상 검출부(3,5)에서 검출된 데이타의 특정주파수 성분 노이즈를 제거하고 이득을 각각 보상하여 출력특성을 향상시키기 위한 보상회로(7,8,9,10)부와, 상기 보상회로(7,8,9,10)부의 출력인 드럼모터 및 캡스턴 모터의 속도에러 데이타 및 위상에러 데이타를 합성한 후 각각의 모터 구동회로에 인가하기 위한 합성부(11,12)를 포함하여서 구성된다.

이하에서 본 발명을 첨부된 도면을 참고로 하여 상술하면 다음과 같다.

먼저, 제2도와 제4도는 각각 속도 검출부의 파형과 플로우챠트를 나타낸 것으로, 드럼모터(M₁)나 캡스턴모터(M₂)의 속도를 검출하는 동작은 상기 모터(M₁)(M₂)로부터 발생된 신호(드럼 FG 또는 캡스턴 FG)가 센서 증폭부(1)를 통하여 증폭된 후 드럼속도 검출부(2)와 캡스턴 속도 검출부(6)에 제2a도에 도시된 바와 같은 파형으로 입력되고 속도검출부(6) (2)내의 엎카운터(up counter)는 일정한 비율로 카운트하여 제2b도의 카운트값과 같고 제2a도의 하강타임에 (B)의 카운트 값을 래치하여 (C)와 같이 등가속도 에러데이타값을 발생하게 된다.

여기서 제2c도의 T_s구간의 데이타는 (A)의 타이밍에 따라 에러데이타 값의 +MAX, 0, -MAX 값을 나타낸다.

만일, 모터의 속도가 등가속도 에러전압 발생시간(T_d)보다 빠른 경우는 드럼 및 캡스턴 속도 검출부(2,6)에서 제2c도의 +MAX 에러값을 검출하여 그데이타 값은 보상회로(7~10), 즉 디지탈 필터를 거쳐 합성부(11)(12)에서 모터(M₁)(M₂)에 낮은 전압이 인가되게 동작하며, 상기 보상회로(7~10)은 FG의 주기에 따라 발생하는 특정주파수 성분 노이즈를 제거하는 일반적인 디지탈 필터이다.

모터의 속도가 등가속도 에러전압 발생시간(T_d+T_s)보다 느린 경우는 상기와 반대로 드럼 및 캡스턴 속도 검출부(2,6)에서 제2c도의 -MAX 에러값을 검출하여 그 데이타는 보상회로를 거쳐 합성부(11)(12)에서 모터(M₁)(M₂)에 높은 전압이 인가되게 동작하여 모터(M₁)(M₂)의 속도를 증가시키게 하는데 이때 모터(M₁)(M₂)의 위상제어 동작은 정지되고, 합성부(11,12)의 출력데이타를 모터 구성부(13,14)에서 D/A 변환한 전압을 모터에 공급한다.

또한, 신호(FG)의 주기가 T_d보다 크고 T_d+T_s보다 작은 경우에는 정상속도 제어가 이루어지는데 먼저 속도검출 데이타가 만들어지며, 이 데이타는 제2c도 속도 에러데이타 즉 +MAX~-MAX의 범위에 존재하고 이 속도검출신호에 보상회로부(7~10)에 의해 디지탈 필터 연산을 행하여 속도 에러 데이타를 계측한다.

그리고 위상에러 데이타 값이 0에 대하여 +MAX쪽에 있을때 (+)방향, -MAX쪽일 때 (-)방향으로 위상 에러데이타의 방향을 판단하여 위상에러 데이타의 방향이 (+)인 경우에는 합성부(11,12)에서 속도에러 데이타와 위상에러 데이타를 합하여 모터구동부(13)(14)에서 D/A 변환한 구동전압으로 인가하도록 하고, 위상에러 데이타의 방향이 (-)인 경우에는 합성부(11,12)에서 속도에러 데이타에서 위상에러 데이타를 뺀값으로 구동부(13)(14)에서 D/A 변환한 구동전압을 모터에 인가하도록 한다.

이와 같이 모터구동전압이 형성된 다음에는 다음신호(FG)가 들어올때 수행되는 디지탈 필터 연산에 필요한 각 연산을 미리행하여 신호입력후 연산시간에 따른 시간지연을 최소화 하도록 한다.

제3도와 제5도는 위상검출부(3)(5)의 동작을 설명하기 위한 파형도와 플로우챠트로서, 제3a도와 같이 드럼 PG 또는 CTL 펄스가 위상검출부(3,5)에 입력되고, 기준신호 발생부(4)로부터 제3c도와 같은 위상기준 신호가 입력되면 위상검출부(3,5)는 엎카운터가 일정한 비율로 PG 또는 CTL 펄스를 카운트하여 (B)와 같은 카운터 파형을 형성하고 그때의 카운터 값을 제3a도의 펄스가 존재할때 래치(LATCH)하여 메모리에 입력하고 제4도와 같이 속도검출부(2)(6)에서 정하는 위상검출부(3)(5)의 동작 정지여부를 판단한후 위상검출부(3)(5)의 동작이 정지되어 있을때 데이타를 0으로 하고 위상검출부(3)(5)의 동작이 정지되어 있지 않으면 제3a도의 펄스가 존재할때 래치된 제3b도의 카운터 값을 메모리에 입력한다.

이때의 메모리된 카운터값은 제3d도의 -MAX~+MAX내의 값에 해당된다.

그리고 위상기준신호 입력시의 카운터 값과 위상비교신호 입력시의 카운터값과의 차이를 구하여 위상차이를 계측하므로 (D)와 같은 등가위상 에러데이타를 발생한다.

만일, 위상기준 신호와 위상비교 신호와의 시간차(위상차이)가 T_d보다 작은 경우에는 비교가 되는 신호의 위상이 기준보다 빠르기 때문에 제어해 주어야 하며 이때의 위상에러데이타 방향은 (-)이고 위상검출 신호는 최대(-MAX)가 된다.

또한, 위상차이가 T_d+T_s보다 큰 경우에는 비교가 되는 신호의 위상이 기준보다 느리기 때문에 제어대상 모터의 속도가 빠르도록 제어해 주어야 하며 이때의 위상에러데이타 전압방향은 (+)이고 위상검출신호는 최대(+MAX)가 된다.

한편, 위상차이가 T_d보다 크고 T_d+T_s보다 작은 경우에는 선형적으로 위상제어가 행해지며 그 과정은 다음과 같다.

즉, 선형적으로 위상제어가 이루어지는 부분인 T_s의 1/2인 지점 T_N과 위상치이에서 T_d만큼 뺀 양(이를T라함)과의 크기를 비교하여 선형적으로 위상제어가 이루어지는데T＞T_N인 경우에는 위상검출 신호가T-T_N이 되고, 위상에러 데이타 방향은 (+)가 되어 속도를 증가시켜 비교신호가 기준신호와 정해진 위상관계를 갖도록 제어한다.

만일,T＜T_N인 경우에는 위상검출신호는 T_N-T가 되고 위상에러 데이타 방향은 (-)가 되어 속도를 감소시켜 비교신호가 기준신호와 정해진 위상관계를 갖도록 제어한다.

이와 같이 발생되는 위상검출신호는 보상회로부(7~10)를 통해 디지탈 필터연산된 후 위상에러 데이타를 발생시켜 합성부(11,12)에서 속도에러 데이타와 합성되어 모터 구동부(13,14)에 인가되고 모터 구동부(13,14)에서 D/A 변환된 전압으로 모터를 구동한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 소프트 웨어에 의해 제어되는 서브 콘트롤 장치를 얻을 수 있어 별도의 하드웨어의 추가 구성없이 최소한의 하드웨어 구성만으로도 새롭고 다양한 기능을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 새로운 소프트웨어를 적용시킬 경우 더욱 다양한 제품을 개발할 수 있다.

Claims

드럼모터(M₁)의 신호(FG,PG) 및 캡스턴 모터(M₂)로부터 발생하는 신호(FG,PG)와, 콘트롤 헤드로부터 발생되는 신호(CTL, Pulse)를 감지하여 증폭시키는 센서증폭부(1)와, 상기 모터(M₁,M₂)로부터 발생되어 증폭된 신호(FG)로부터 이들 모터의 속도를 검출하되 속도검출 신호의 주기를 계측판단하여 설정된 속도범위내에서 속도 검출신호를 검출하여 속도에러 데이타를 만드는 드럼 및 캡스턴 속도검출부(2,6)와, 상기 센서증폭부(1)로부터 발생된 위상 검출신호(PG 및 CTL 펄스)와 기준신호 발생부(4) 신호와의 시간차를 계측판단하여 설정된 위상편차 범위내에서 위상검출 데이타를 발생함과 아울러 위상에러 데이타와 속도에러 데이타에 대하여 더해져야 할 것인가 감해져야 할 것인가를 위상 에러데이타 방향으로 출력하는 드럼 및 캡스턴 위상 검출부(3,5)와, 상기 속도 검출부(2,6)와 위상검출부(3,5)에서 검출된 데이타의 특정주파수 특성 노이즈를 제거하기 위한 보상회로부(7~10)와, 상기 보상회로부(7~10)의 출력인 드럼모터 및 캡스턴 모터의 속도 에러데이타 및 위상 에러데이타를 합성한후 각각의 모터 구동부(13,14)에 인가하는 합성부(11,12)로 구성됨을 특징으로 하는 비디오의 서보 콘트롤 장치.
제1항에 있어서, 보상회로부(7~10)는 디지탈 필터로 구성됨을 특징으로 하는 서보 콘트롤 장치.
모터회전시 발생하는 펄스를 검출하여 속도에러데이타를 검출하는 제1스텝과, 제1스텝에서 검출한 에러데이타에 의해 에러보상값을 연상하는 제2스텝과, 제2스텝에서 연산한 속도에러값이 미리 지정한 범위이하이면 위상에러를 복수개의 영역으로 분할하여 위상에러값을 검출하는 제3스텝과, 제3스텝에서 검출된 위상에러의 보상값을 연산하는 제4스텝과, 제4스텝에서 연산된 속도 및 위상에러 보상신호를 합성하는 제5스텝과, 상기 제5스텝에 의해 출력되는 신호로 모터구동부를 제어하는 제6스텝을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비디오 보상 콘트롤 방법.
제3항에 있어서, 제3스텝은 미리 지정된 기준전압을 기준으로 (+)(-)방향으로 분할하여 검출하는 것을 특징으로 하는 비디오의 서보 콘트롤 방법.
제3항에 있어서, 검출한 에러값이 미리지정한 범위이상이면 위상에러를 평균값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 비디오의 서보 콘트롤 방법.