(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードバック制御を用いた磁気ディスクのヘッド位置制御方法において、
制御対象への指示電流信号Ａを用いて復調誤差推定値Ｂを計算し（ステップ１）、
前記指示電流信号Ａ及び復調結果Ｃから制御対象の状態量Ｄを推定し（ステップ２）、
次の復調結果Ｅが前記状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲外であれば復調ミスであると判断する（ステップ３）
ことを特徴とする磁気ディスクのヘッド位置制御方法。
【請求項２】
前記復調結果Ｅが状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲外である場合には、前記状態量Ｄを用いて磁気ディスクのヘッド位置制御を行なうことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクのヘッド位置制御方法。
【請求項３】
前記復調誤差推定を行なう場合、制御対象への指示電流値Ａのみから行なうことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクのヘッド位置制御方法。
【請求項４】
フィードバック制御を用いた磁気ディスクのヘッド位置制御装置において、
制御対象への指示電流信号Ａを用いて復調誤差推定値Ｂを計算する復調誤差推定部と、
前記指示電流信号Ａ及び復調結果Ｃから制御対象の状態量Ｄを推定する制御対象状態量推定部と、
前記制御対象の動作結果に基づいてサーボ信号を復調するサーボ信号復調部と、
次の復調結果Ｅが前記状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲外であれば復調ミスであると判断する復調結果比較部と、
該復調結果比較部の比較結果に基づいて演算を行ない、前記制御対象を駆動するフィードバック制御部
とを有することを特徴とする磁気ディスクのヘッド位置制御装置。
【請求項５】
前記復調結果Ｅが状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲外である場合には、前記状態量Ｄを用いて磁気ディスクヘッドの位置制御を行なうことを特徴とする請求項４記載の磁気ディスクのヘッド位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ディスクのヘッド位置制御方法及び磁気ディスクのヘッド位置制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル情報を記憶する情報記憶媒体としては、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等種々のものがあるが、コストパフォーマンスでは、磁気ディスクが一番優れている。近年の、パソコン内に設置される磁気ディスクの容量は４０Ｇバイトと大容量のものが用いられるようになってきている。
【０００３】
図４はディスクとヘッドとモータの関係を示す図である。図において、１は磁気ディスク、２は該磁気ディスク１にデータを書き込み、或いはデータを読み出すヘッドである。３はヘッド２を支えるアーム、４は該アーム３の一端が取り付けられ、アーム（ひいてはヘッド）を矢印Ｋ方向に回転させるモータである。該モータ４には、ヘッド２の磁気ディスク上の位置決めに必要な制御信号が入力されている。図示されていないが、ヘッド２には、書き込み、読み出しのための信号線が接続されている。
【０００４】
磁気ディスク装置のヘッドの位置決めは、予め磁気ディスク１上に記録されている位置情報（位置情報が書き込まれた領域をサーボフレームという）をヘッド２で読み取り、その読み取った位置情報からモータ４に流すべき最適な電流を制御部により計算し、ヘッド先端の位置決めを行なうという、いわゆるフィードバック制御による。
【０００５】
しかしながら、シーク制御（目標トラックへの高速移動制御）中は、ディスクも回転していることから、ヘッド１がサーボフレーム上を斜めに横切ることになり、正しい復調結果が得られない場合がある。これを復調ミスと呼び、結果的には誤った位置が制御部を介してフィードバックされるため、応答が悪化するという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、例えば、モータへの指示電流値とヘッドの現在位置（現在復調結果）から未来予測オブザーバを構成することにより、次の復調結果が未来予測オブザーバにより推定された位置付近にない場合には、復調ミスと判断するような方式が採られたりしている。
【０００７】
この場合、復調結果がどの程度推定値と離れていれば復調ミスと判断できるのか、その閾値をどのような値に設定すればよいのかという問題については、実験的な試行錯誤を繰り返す他はなく、これまでは、少なくとも最悪ケースを考えた上で、一定の閾値を用いていた。
【０００８】
しかしながら、本来電流を多く流すような場合と少なく流すような場合では想定できる誤差の程度は異なるはずであり、指示電流値に応じた閾値が設定できるはずである。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、ヘッドの位置復調ミスを精度よく検出し、復調ミスによる悪影響を極力少なくすることができる磁気ディスクのヘッド位置制御方法及び磁気ディスクのヘッド位置制御装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）図１は本発明方法の原理を示すフローチャートである。本発明は、フィードバック制御を用いた磁気ディスクのヘッド位置制御方法において、制御対象への指示電流信号Ａを用いて復調誤差推定値Ｂを計算し（ステップ１）、前記指示電流信号Ａ及び復調結果Ｃから制御対象の状態量Ｄを推定し（ステップ２）、次の復調結果Ｅが前記状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲外であれば復調ミスであると判断する（ステップ３）ことを特徴とする。
【００１１】
このように構成すれば、復調ミスの判断に用いる閾値を、指示電流値Ａに応じて適切に設定できるため、復調ミスの検出精度が改善できる。これにより、復調ミスによるシーク時間遅延や、オーバシュート、アンダーシュート等の影響が軽減できる。
【００１２】
（２）請求項２記載の発明は、前記復調結果Ｅが状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲外である場合には、前記状態量Ｄを用いて磁気ディスクのヘッド位置制御を行なうことを特徴とする。
【００１３】
このように構成すれば、最悪でも状態量Ｄを用いて制御できるので、復調ミスによる悪影響を極力少なくすることができる。
（３）請求項３記載の発明は、前記復調誤差推定を行なう場合、制御対象への指示電流値Ａのみから行なうことを特徴とする。
【００１４】
このように構成すれば、制御対称への指示電流値Ａのみを用いて復調誤差推定を行なうので、演算が少なくてすみ、オンラインでの動作が可能となる。
（４）請求項４記載の発明は、フィードバック制御を用いた磁気ディスクのヘッド位置制御装置において、制御対象への指示電流信号Ａを用いて復調誤差推定値Ｂを計算する復調誤差推定部と、前記指示電流信号Ａ及び復調結果Ｃから制御対象の状態量Ｄを推定する制御対象状態量推定部と、前記制御対象の動作結果に基づいてサーボ信号を復調するサーボ信号復調部と、次の復調結果Ｅが前記状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲外であれば復調ミスであると判断する復調結果比較部と、該復調結果比較部の比較結果に基づいて演算を行ない、前記制御対象を駆動するフィードバック制御部とを有することを特徴とする。
【００１５】
このように構成すれば、復調ミスの判断に用いる閾値を、指示電流値に応じて適切に設定できるため、復調ミスの検出精度が改善できる。これにより、復調ミスによるシーク時間遅延や、オーバシュート、アンダーシュート等の影響が軽減できる。
【００１６】
（５）請求項５記載の発明は、前記復調結果Ｅが状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲外である場合には、前記状態量Ｄを用いて磁気ディスクヘッドの位置制御を行なうことを特徴とする。
【００１７】
このように構成すれば、最悪でも状態量Ｄを用いて制御できるので、復調ミスによる悪影響を極力少なくすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図２は本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。図において、１０はモータ等の制御対象、１１は該制御対象１０に指示電流信号Ａを与えるフィードバック制御部、１２は制御対象１０の動作からサーボ信号を復調するサーボ信号復調部、１３は該サーボ信号復調部１２の出力Ｃと、フィードバック制御部１１からの出力信号Ａを受けて、制御対象状態量Ｄを推定する制御対象状態量推定部、１４はフィードバック制御部１１からの出力信号Ａのみに基づいて復調誤差の推定を行なう復調誤差推定部、１５はサーボ信号復調部１２からの出力Ｃと復調誤差推定部１４からの復調誤差推定値Ｂと、前記制御対象状態量推定部１３の状態推定値Ｄを受けて、復調結果が好ましい範囲にあるかどうかを判断する復調結果比較部である。ここで、制御対象１０はモータ、ヘッド、ヘッドを支持するアームを含んでいる（図４参照）。このように構成された装置の動作を説明すれば、以下の通りである。
【００１９】
先ず、復調誤差推定部１４により指示電流信号Ａを用いて、復調誤差推定値Ｂを計算する。Ｂは、加速度に比例し、加速度は電流に比例すると考えられるので、以下のようにマージンを見込んだ上で復調誤差推定値Ｂを電流信号Ａから求める。
【００２０】
Ｂ＝α＋β×Ａ          （１）
ここで、Ｂは復調誤差推定値（トラック）、αはオフセットマージン、βは加速度−電流換算マージン、Ａは電流（トラック／（サンプル）2）である。
ここで、マージンαと加速度−電流換算マージンβは実験的に求める。このように、復調誤差推定値Ｂを電流信号Ａのみから求めているので、演算が少なくてすみ、オンラインでの動作が可能となる。
【００２１】
ついで、制御対象状態量推定部１３にて、指示電流信号Ａ及び復調結果Ｃから制御対象１０の状態量Ｄを推定する。この部分は、従来より用いられている位置予測オブザーバである。ついで、復調結果比較部１５でＣとＤとＢを用い、所定の比較を行なう。即ち、復調結果Ｅ（Ｃは現在のサンプル値であり、Ｅはその次のサンプル値）が状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲外であれば、復調ミスであると判断し、その場合は推定値Ｄを用いてフィードバック制御部１１の演算を行ない、フィードバック制御を行なう。フィードバック制御部１１は、フィードバック信号Ａを制御対象１０を与える。
【００２２】
図３は復調結果比較部の動作説明図である。Ｄが状態量推定値、Ｂが復調誤差推定値である。次の復調結果ＥがＤ＋ＢとＤ−Ｂの範囲内にある場合には、復調ミスなしと判断する。この場合にはＥを用いてフィードバック制御を行なう。次に、Ｅ’はＤ＋ＢとＤ−Ｂの範囲外になっているので、復調ミスありと判断する。
【００２３】
復調ミスありと判断した場合には、復調結果比較部１５は、状態量Ｄを用いてフィードバック制御部１１を駆動する。これにより、最悪でも状態量Ｄを用いて制御できるので、復調ミスによる悪影響を極力少なくすることができる。
【００２４】
復調ミスでない場合、即ち復調結果Ｅが状態量Ｄに復調誤差推定値Ｂを加算或いは減算した値の範囲内であれば、復調ミスはないものとして、復調結果比較部１５は、復調信号Ｅを用いてフィードバック制御部１１で演算を行ない、フィードバック制御を行なう。フィードバック制御信号Ａは、制御対象１０に与えられる。
【００２５】
本発明によるフィードバック制御を具体的な数値を用いて説明する。例えば、ある時間に正しい復調結果が得られ、それからフィードバック制御部１１により電流信号Ａが出力されたものとする。今、Ａが１２であったものとする。また、予め設定しておいたマージンは、α＝１０、β＝２であったものとする（（１）式参照）。すると、復調誤差推定結果Ｂは
Ｂ＝１０＋２×１２＝３４
となる。
【００２６】
一方、Ａ及び正しい復調結果Ｃから、次のサンプルにおける予測位置Ｄ＝１４４０であったものとする。すると、１４４０±Ｂ＝１４０８〜１４７２となるから、復調結果は１４０８〜１４７２の範囲に入ることが予想できる。例えば、次のサンプルで実際の復調結果Ｅが１３２０であったものとすると、復調ミスであると判断することができる。
【００２７】
このように、本発明によれば、復調ミスの判断に用いる閾値を、指示電流値Ａに応じて適切に設定できるため、復調ミスの検出精度が改善できる。これにより、復調ミスによるシーク時間遅延や、オーバシュート、アンダーシュート等の影響が軽減できる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば以下の効果が得られる。
（１）請求項１記載の発明によれば、復調ミスの判断に用いる閾値を、指示電流値Ａに応じて適切に設定できるため、復調ミスの検出精度が改善できる。これにより、復調ミスによるシーク時間遅延や、オーバシュート、アンダーシュート等の影響が軽減できる。
（２）請求項２記載の発明によれば、最悪でも状態量Ｄを用いて制御できるので、復調ミスによる悪影響を極力少なくすることができる。
（３）請求項３記載の発明によれば、制御対称への指示電流値Ａのみを用いて復調誤差推定を行なうので、演算が少なくてすみ、オンラインでの動作が可能となる。
（４）請求項４記載の発明によれば、復調ミスの判断に用いる閾値を、指示電流値に応じて適切に設定できるため、復調ミスの検出精度が改善できる。これにより、復調ミスによるシーク時間遅延や、オーバシュート、アンダーシュート等の影響が軽減できる。
（５）請求項５記載の発明によれば、最悪でも状態量Ｄを用いて制御できるので、復調ミスによる悪影響を極力少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法の原理を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。
【図３】復調結果比較部の動作説明図である。
【図４】ディスクとヘッドとモータの関係を示す図である。
【符号の説明】
１０  制御対象
１１  フィードバック制御部
１２  サーボ信号復調部
１３  制御対象状態量推定部
１４  復調誤差推定部
１５  復調結果比較部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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