(57)【要約】【課題】  自動記憶ライブラリシステムの記憶装置に関連付けられたバーコードラベルの読取りや、保管スロット内の記憶装置の有無の検知を高速かつ高い信頼度で行なう。【解決手段】  記憶ライブラリシステムにおいて記憶装置を操作するためのグリッパ組立体で使用される記憶装置検出器システムが提供される。一例において、上記システムは、記憶装置の予想される位置に光を向けるための光源と、光を検出するためのリニアスキャナなどのセンサと、コントローラとを含み、上記コントローラおよび上記センサは、上記記憶装置の予想される位置に向けられた光を検出して、上記センサからの周波数成分に基づき上記記憶装置が存在するかどうかを判断するように適合される。上記周波数が所定の値を上回れば、システムは記憶装置が存在すると判断し、上記所定の値を下回れば記憶装置が存在しないと判断することができる。【選択図】        図５Ａ
2005108413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶ライブラリシステムにおいてグリッパ組立体で使用される記憶装置検出器システムであって、
記憶装置の予想される位置に光を向けるための光源と、
光を検出するためのセンサと、
少なくとも１つのコントローラとを備え、前記少なくとも１つのコントローラおよび前記センサは、前記記憶装置の予想される位置から反射した光を検出して前記センサからの周波数成分に基づき前記記憶装置が存在するかどうかを判断するように構成される、システム。
【請求項２】
前記センサはリニアスキャナを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサはエリアセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのコントローラおよび前記センサはさらに、検出された光に基づいて記憶装置に関連付けられたバーコードラベルを検出するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記周波数成分が所定の値を上回れば記憶装置が存在すると判断する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記周波数成分が所定の値を下回れば記憶装置が存在しないと判断する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記センサは、ほぼ前記記憶装置の面の予想される位置に位置する焦点深度を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記焦点深度は、前記記憶装置の面の予想される位置からプラスまたはマイナス１．０インチ以内である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記光源は複数の発光ダイオードを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記記憶装置は磁気テープカートリッジを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
記憶装置検出器システムを有する記憶ライブラリシステムであって、
記憶装置の予想される位置に光を向けるための光源と、
リニアスキャナと、
少なくとも１つのコントローラとを備え、前記少なくとも１つのコントローラおよび前記リニアスキャナは、
前記記憶装置の予想される位置から反射した光を検出して前記リニアスキャナからの出力の周波数成分に基づき記憶装置が存在するかどうかを判断し、かつ
前記記憶装置に関連付けられたラベルが存在するかどうかを判断するように構成される、システム。
【請求項１２】
前記周波数成分が所定の値を上回れば記憶装置が存在すると判断する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記周波数成分が所定の値を下回れば記憶装置が存在しないと判断する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記リニアスキャナはリニアＣＣＤスキャナを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記リニアスキャナは、ほぼ前記記憶装置の対向する面の予想される位置に位置する焦点深度を有する、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記焦点深度は、前記記憶装置の対向する面の予想される位置からプラスまたはマイナス１．０インチ以内である、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記光源は複数の発光ダイオードを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記記憶装置は磁気テープカートリッジを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１９】
自動記憶ライブラリシステムにおいて記憶装置が存在するかどうかを判断する方法であって、
記憶装置を保持するための保管スロットに光を向けるステップと、
前記保管スロットから反射した光をセンサで検出するステップと、
前記センサからの周波数成分に基づき記憶装置が前記保管スロット内にあるかどうかを判断するステップとを備える、方法。
【請求項２０】
前記センサはリニアスキャナを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記センサはエリアスキャナを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
さらに、前記記憶装置に関連付けられたバーコードラベルを前記センサで読取るステップを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
さらに、前記センサからの周波数成分が所定の値よりも大きければ記憶装置が存在すると判断するステップを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
さらに、前記センサからの周波数成分が所定の値よりも小さければ記憶装置が存在しないと判断するステップを備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記センサは、ほぼ前記記憶媒体の対向する表面が位置すると予想される場所に焦点深度を有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
前記焦点深度は、前記記憶装置の対向する面の予想される位置からプラスまたはマイナス１．０インチ以内である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２７】
自動記憶ライブラリシステムにおいて記憶装置が存在するかどうかを判断する方法であって、
記憶装置を保持するための保管スロットに光を向けるステップと、
前記保管スロットから反射した光をセンサで検出するステップと、
前記センサにより検出された光の特性に基づき記憶装置が前記保管スロット内に位置するかどうかを判断するステップと、
前記センサにより検出された光に基づき前記記憶装置に関連付けられたバーコードラベルを読取るステップとを備える、方法。
【請求項２８】
前記検出された光の特性は、リニアスキャナによって出力されたアナログデータの周波数成分を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
さらに、検出された像の周波数成分が所定の値よりも大きければ記憶装置が存在すると判断するステップを備える、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
さらに、検出された像の周波数成分が所定の値よりも小さければ記憶装置が存在しないと判断するステップを備える、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
ほぼ前記記憶装置の対向する表面の予想される位置に焦点深度を有するカメラによって前記光を検出する、請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記焦点深度は前記記憶装置の対向する面の予想される位置からプラスまたはマイナス１．０インチ以内である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記センサはリニアスキャナを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記センサはエリアスキャナを含む、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００３年９月２９日出願の「ライブラリ在庫管理のためのシステムおよび方法（System and Method for Library Inventory）」と題された先行出願である米国仮特許出願連続番号第６０／５０７，４７０号の利益を主張し、これはここに完全に記載されているかの如くここにその全体において引用により援用される。
【０００２】
発明の背景
１．発明の分野
この発明は一般的にコンピュータデータを記憶および検索する自動記憶ライブラリに関し、より特定的には、自動記憶ライブラリにおいて自動グリッパおよび一体化されたカメラにより記憶装置を検出し操作するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
２．関連技術の説明
データ処理システム内の大量の情報を操作し保存するための広く普及した装置として自動記憶ライブラリシステムが挙げられる。一般的に自動記憶ライブラリシステムにおいては、大量の情報が蓄積されているデータ記憶ライブラリのアクセス速度および信頼性が向上されている。典型的には自動記憶ライブラリシステムは、複数の記憶媒体装置と、移送機構と、１つ以上の記憶媒体ドライブとを含む。記憶媒体ドライブは、コンピュータシステムまたはネットワークと通信して上記複数の記憶媒体装置に所望の情報を入出力する。
【０００４】
コンピュータシステムおよび記憶ライブラリにおけるデータの保存においては、たとえば磁気テープカートリッジが効率的で有効な媒体であると立証されている。一般的に、自動テープカートリッジライブラリは、テープカートリッジを保管するための複数の保管ビンまたはスロットと、ロボット工学によるピッカー機構（多く「ピッカー」と称される）と、１つ以上のテープドライブとを有する。ロボットピッカーは指定の記憶テープカートリッジをライブラリから選択して、このテープカートリッジを数秒のうちに保管スロットとテープドライブとの間で移動させるように制御され得る。典型的に、ロボットピッカーにおいてはグリッパまたははさみ機構が位置付けられる。ロボットピッカーはグリッパを所望のテープカートリッジ付近に位置付けてグリッパがテープカートリッジを掴めるようにし、こうしてテープカートリッジを保管ビンから取出してこのテープカートリッジを移動させ、それからテープドライブや装入ポート（これはライブラリにテープを追加したりまたは取出したりするためのものである）などの中にこのテープカートリッジを装入することができる。
【０００５】
典型的に、自動記憶カートリッジライブラリはコンピュータネットワークなどのコンピュータシステムに接続される。記憶ライブラリまたはこれに接続されたコンピュータシステムは、テープカートリッジの場所と、これに関連付けられた、記憶ライブラリ内の蓄積データとを索引付けして後にこの蓄積情報を検索できるようにすることができる。所望のときには、記憶ライブラリを起動して所望の記憶テープを検索し、これをドライブに装入して蓄積情報にアクセスし、かつ／または新たな情報を書込むことができる。大型の記憶ライブラリにおいては、一般的に多数のテープドライブを用いてアクセスおよび記憶に関する性能を向上させており、このときこれらテープドライブは並列に動作させられたり、障害や保守の場合における予備ドライブとなる。
【０００６】
ライブラリにてカートリッジの場所を突き止めこれを検索することが速やかに行なわれるように、記憶ライブラリシステム内に位置する記憶カートリッジテープの在庫管理が実行される。これは典型的にカートリッジがライブラリシステムに装入された後になされる。各々のカートリッジには、グリッパに機械的に結合されたバーコードスキャナで読取り可能なバーコードラベルなどのラベルが付される。一般的にバーコードスキャナは、バーコードラベル表面にわたり機械的に走査するレーザである。バーコードラベルはカートリッジの識別、たとえばこの特定のカートリッジに蓄積データがあった場合にはその内容の識別に用いることができる。
【０００７】
一般的に、システムが正確なライブラリの在庫を判断できるためには、ラベル付けされていないカートリッジと空いている保管場所とをライブラリシステムが区別できる必要がある。これを達成するための１つの方法として、「空き」バーコードラベルを保管スロット内に置くことにより、これがバーコードリーダにより読取られた際に空きスロットと関連付けられるようにすることがある。カートリッジが保管スロット内に置かれた際には「空き」バーコードラベルはバーコードリーダの視野から遮られる。しかしながら、バーコードラベルが検出されなかった場合に、保管スロットにカートリッジが入っているかどうか、たとえばラベルがカートリッジで見つからないのかまたは保管スロットで見つからないのかについては、システムにとって依然として不確かなままである。
【０００８】
保管スロットが空いているかどうかを判断する別の典型的な方法は、ロボット工学的に作動させるグリッパ組立体を各々の保管スロット内へ到達させて、カートリッジが存在するかどうかを物理的に検知させるステップを含む。たとえばアクチュエータ電流レベルを監視し、これがカートリッジの存在を示すしきい値レベルより上に上昇するまで監視を続けることができる。しかし、在庫管理を目的として、ロボット工学的に作動させるグリッパ組立体またはその他の機械的装置を各々の保管スロット内へと延ばし入れれば、在庫管理プロセスの時間は大幅に増加し、テープカートリッジおよび／またはグリッパ組立体に摩耗または損傷が生じるおそれがある。
【０００９】
もう１つの方法では、（バーコードスキャナとは別個でありこれに追加される）センサを追加して、これをスロット内にカートリッジテープが存在するかどうかの検知専用とすることである。この追加のセンサはバーコードスキャナなどに追加してグリッパ組立体に装着され得る。このような例は米国特許第６，２１３，７０５号に記載されており、これによりその全体において引用により援用される。しかしグリッパ組立体にセンサを追加することでシステムにおけるコストおよび複雑さが大幅に増加するとともに在庫管理プロセスにかかる時間も大幅に長くなるおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、必要とされているのは、自動記憶ライブラリシステムにおける記憶装置に関連付けられたバーコードラベルまたはその他の標識をより高速かつ高い信頼度で読取るためのシステムおよび方法である。さらに、自動記憶ライブラリの保管スロット内に記憶装置が存在する（バーコードラベルを有するおよび有さない）または記憶装置が存在しないことを、システムのコストおよび複雑さを増加させることなく検知するためのシステムおよび方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
発明の概要
例示的な一実施例において、記憶ライブラリシステムにおける記憶装置を操作するためのグリッパ組立体で使用される記憶装置検出器システムが提供される。上記システムは、記憶装置の予想される位置に光を向けるための光源と、光を検出するためのリニアスキャ
ナなどのセンサと、コントローラとを含み、上記コントローラおよび上記センサは、上記記憶装置の予想される位置に向けられた光を検出して、上記センサからの周波数成分に基づき記憶装置が存在するかどうかを判断するように適合される。一例においては、周波数の成分または特徴部分が所定の値を上回る場合、上記システムは記憶装置が存在すると判断し、上記周波数の成分または特徴部分が上記所定の値を下回る場合には、上記システムは記憶装置が存在しないと判断する。上記センサはまた、上記検出された光に基づき記憶装置に関連付けられたバーコードラベルを読取ることもできる。
【００１２】
例示的な別の実施例においては、記憶装置が存在するまたは存在しないことを判断するための方法が提供される。上記方法は、記憶装置を保持するための保管スロットに対して光を向けるステップと、上記保管スロットから反射した光をリニアスキャナなどのセンサにより検出するステップとを含む。上記方法はさらに、上記センサにより検出された光の特性に基づき、記憶装置が上記保管スロット内に位置しているかどうかを判断するステップと、上記記憶装置に関連付けられたバーコードラベルが存在する場合には上記センサにより検出された光に基づきバーコードラベルを読取るステップとを含む。一例においては、記憶装置の存在を判断するのに用いられる検出光の特性は、上記センサにより検出される周波数の成分または特徴部分を含む。
【００１３】
添付の図面および特許請求の範囲との関連で以下の詳細な説明を検討することにより、この発明およびその種々の実施例がよりよく理解される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
発明の詳細な説明
以下の説明は、当業者がこの発明を作製し使用することができるように与えたものである。特定の材料、技術および用途についての説明は単に例として与えたものである。当業者にはここに記載した各例のさまざまな変形例が明らかであろう。また、ここに画定される一般的な原理は、この発明の意味および範囲を逸脱することなく他の例および用途にも適用可能である。したがって、この発明はここに記載し示す例に限定されることを意図しておらず、前掲の特許請求の範囲に対応する範囲が与えられるべきである。
【００１５】
一例において、保管スロット開口部と、この保管スロット内に記憶装置が存在した場合にはその正面側とにわたる線形の走査像を撮像するように構成されたリニアスキャナ（多く「ラインスキャンカメラ」と称される）またはエリアスキャナを含むセンサが設けられる。リニアスキャナはバーコードラベルを読取ることができ、また、保管スロット内に記憶装置が存在するか否かを判断することもできる。具体的には、リニアスキャナ（またはエリアセンサにおける線形の走査／部分）により検出された高低の周波数の成分または特徴部分を区別することで記憶装置が存在するか否かを判断することができる。たとえば、光学系が有する焦点深度は、線形スキャナが、センサの焦点深度付近のラベル付けされない記憶装置から反射した光に関連する一般に高い周波数成分を出力または撮像し、さらに、保管スロットの後部付近にあり焦点のずれている特徴部分および対象を有する空きスロットに関連する一般に低い周波数成分を撮像するような焦点深度とする。こうして、検出された像の高いおよび／または低い周波数成分に基づいて記憶装置が存在するか否かを判断することができる。
【００１６】
さらに、この例示のセンサにおいては、センサおよびバーコードラベルの読取りに用いられる構成要素とは別個の、記憶装置の有無を判断するために追加されるセンサまたは構成要素が必要でない。たとえば、ライブラリシステムに含まれる例示のグリッパ機構において、バーコードスキャナと、記憶装置の有無を判断するための機械的センサや光センサなどの追加の記憶カートリッジセンサとが必要となるわけではない。
【００１７】
ここに記載される各例は一般的に、多数の磁気テープカートリッジを含む磁気テープライブラリとして記載される。しかし、その他の種類の記憶媒体装置および記憶媒体ライブラリで使用される種々の実施例が企図されることが理解されるであろう。たとえば、記憶ライブラリは、光学式媒体装置を単独でまたは磁気媒体記憶装置などと組合せて含むこともある。
【００１８】
図１は、複数のテープカートリッジ１４を保管し検索するための例示的な自動記憶ライブラリシステム１００を示す。記憶ライブラリシステム１００は後で図２〜６を参照して説明するシステムおよび方法で使用され得る。ライブラリシステム１００は単にここに記載の方法およびシステムで有用な例示のライブラリシステムとして与えたものであり、その他さまざまなライブラリシステムおよび構成が採用可能である。また、データを保存するのに有用なその他の種類の記憶媒体装置および記憶媒体ライブラリで使用される種々の例が企図されることが理解されるであろう。たとえば、記憶ライブラリは、磁気ディスクや光学記憶装置など種々の記憶装置を単独でまたはその他のデータ記憶装置と組合せて含むことができる。
【００１９】
記憶ライブラリシステム１００は、１つ以上のテープドライブ１２と、ビンまたは保管スロット１６内に保管される複数の記憶カートリッジ１４と、選択されたカートリッジ１４を移送するためのグリッパ機構２０を装備したロボットアーム１８とを含む。自動テープライブラリシステム１００において、ロボットアーム１８およびグリッパ２０を含むロボットはテープカートリッジ１４を保管スロット１６とテープドライブ１２との間で移送する。テープドライブ１２は、ホストコンピュータまたはネットワークシステム（図示せず）と通信するライブラリコントローラ４により制御される。一例においては、カートリッジ１４はSuper DLTape（登録商標）カートリッジを含み、ドライブ１２はＳＤＬＴ  ３２０（登録商標）磁気テープドライブを含む。これらはともにクウォンタム・コーポレイション(Quantum Corporation）により販売のものである。しかし、記憶ライブラリ１００においては、あらゆる種類の着脱式データ記憶媒体およびこのような記憶媒体に有用なあらゆる種類のデータ媒体ドライブまたはデータ移送装置を使用してもよいことが明らかであろう。
【００２０】
典型的には、カートリッジ１４の在庫管理を行なえば、ライブラリシステム１００内のカートリッジ１４の内容を識別してその目録を作り、さらに空き保管ビン１６およびカートリッジ１４に関して容量を判断することができる。在庫管理を行なうために、ライブラリシステム１００はさらに、グリッパ機構２０に関連付けられて、カートリッジ１４に関連付けられたバーコードラベルまたはその他好適な識別標識を識別し得るセンサ３０を含む。センサ３０はリニアスキャナまたはエリアセンサを含み得る。在庫管理プロセスの速度および／または正確さを向上させるために、センサ３０を単独でまたはバーコードの読取りと組合せて用いて、ラベル付けられていないカートリッジ１４が存在するか否か、たとえば保管スロット１６が占有されているか空いているかを区別し識別することができる。バーコードラベルに加えて、人間読取り可能なラベルなどによる光学式文字認識（ＯＣＲ）のためにリニアスキャナなどを用いることもできる。
【００２１】
一例においては、センサ３０は後でより詳細に説明するリニアスキャナを含む。センサ３０は任意の好適な態様でグリッパ機構２０またはロボットアーム１８に装着され得る。一例においては、センサ３０をグリッパ機構２０に隣接して位置付けることによって、グリッパ機構２０がカートリッジ１４を取上げる位置にあるときにセンサ３０がバーコードラベルを読取りかつ／またはカートリッジ１４の存在を検出できるようにする。これに代えて、センサ３０をグリッパ機構２０またはロボットアーム１８上で都合のよい任意の場所に位置付け、スロット１６の開口部から所望の距離に動かしてバーコードラベルを読取りかつカートリッジ１４の存在を検出させる場合もある。
【００２２】
ライブラリシステム１００はさらに、ドライブ１２、ロボットアーム１８、グリッパ機構２０、およびセンサ３０などの動きおよび活動を調和させるライブラリコントローラ４を含む。これに代えて、別個のロボットコントローラおよびライブラリシステムコントローラを含めてもよい。一般的なライブラリコントローラ４、ロボットコントローラまたはライブラリコントローラはどのようなプログラム可能汎用コンピュータまたはプロセッサを含んでもよく、好適にプログラムされたマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラを有することが好ましい。ライブラリコントローラと、ライブラリシステム１００におけるその他種々の構成要素との間の入出力接続は、周知の業界標準のケーブル接続および通信プロトコルを含むことができる。たとえば、Ethernet（登録商標）、Ｉ２Ｃ（Inter Integrated Circuit bus）、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）、ultra-wide SCSI、fast SCSI、およびファイバチャネルなどがある。
【００２３】
ライブラリコントローラ４は媒体ドライブ１２およびロボットアーム１８などの動きおよび活動を調和させるように動作する。ライブラリコントローラ４は上述の好適なプロセッサを含むことができ、典型的には、アクセスコマンドをコントローラ４へ送るホストプロセッサと相互接続される。一例においては、１つ以上のカートリッジ１４に記録またはここから読出される情報は、ファイバチャネルブリッジなどの第２のデータ経路接続を介して、ドライブ１２のうち１つと、ホストまたはＳＡＮ（storage area network）との間で送信される。
【００２４】
自動テープライブラリシステム１００はさらに、当該技術で公知である較正カメラ、ライブラリにカートリッジを手動で追加しかつ取出すための装入ポート、種々のアクセスドア、および制御パネルなど、他のさまざまな特徴を含み得る。しかし例示のために、このような追加の特徴はここでの説明から省略する。
【００２５】
図２Ａおよび図２Ｂは、例示のグリッパ機構２２０およびリニアスキャナ２５０が、カートリッジ２１４を含む１列の保管スロット２１６に隣接して位置付けられている状態を示す。ライブラリはさまざまな態様で配置される任意の数の保管スロット２１６を含むことができる。たとえば、カートリッジ２１４をより確実に保持するように保管スロット２１６を前方の開口部から後部へかけて下方へ角度付ける場合がある。典型的には、多数の列の保管スロット２１６が、たとえば矩形または円筒形の形状を取り得る内部キャビネットに沿って配置される。グリッパ機構２２０またはリニアスキャナ２５０などの構成は保管スロット２１６の形状および向きに影響を及ぼし得る。一例では、保管スロット２１６を前方の開口部から後部へかけて下方へ角度付けることによってカートリッジ２１４をより確実に保持できるようにする場合がある。
【００２６】
カートリッジ２１４は一意に識別をするバーコードラベル２１５を含むことができ、これは一般的にカートリッジの前面、すなわちカートリッジ２１４が保管スロットに保管されているときにここから外へ向いた側であってグリッパ２２０に対向する側に位置付けられる。バーコードラベル２１５はシステムコントローラまたはホストプロセッサ（図示せず）に対し、カートリッジ２１４を識別するものを示す。たとえばバーコードラベル２１５は、カートリッジ２１４が書込可能であることなどを示すことができる。
【００２７】
記憶ライブラリシステムの在庫管理プロセスにおいては一般に、ライブラリ内にあるカートリッジ２１４、および、追加のカートリッジ２１４を保管するために利用可能なスロット２１６を識別することが望ましい。一般にこれを行なうには、グリッパ２２０か、またはロボットアーム機構２１８の一部かに取付けられ得るリニアスキャナ２５０を各々の保管スロット２１６に隣接する位置に動かし、各々のカートリッジ２１４上のバーコードラベル２１５を撮像する。保管スロット２１６の位置を判断するための較正カメラ２３６
などを含めてもよい。特定の保管スロット２１６でバーコードラベルが検出されなかった場合、この保管スロット内にラベル付けられていないカートリッジ２１４が入っているのか、またはカートリッジ２１４がなくて空いているのかを知ることが望ましい。
【００２８】
動作においては、光源２４０がカートリッジ２１４の前面を照射し、リニアスキャナ２５０がカートリッジ２１４の前面近傍で撮像をする。リニアスキャナ２５０に含まれる光学系により、ほぼバーコードラベル２１５が位置すると予想されるところに焦点深度を生じさせることがあり得る。バーコードラベル２１５を伴うカートリッジ２１４が存在する場合、これに従いリニアスキャナ２５０はバーコードラベル２１５を撮像し読取ることができる。カートリッジ２１４が保管スロット２１６内に存在しない場合、光は保管スロット２１６における後方の特徴部分に反射する。保管スロット２１６における後方の特徴部分は焦点がずれていると検出され、リニアスキャナ２５０は相対的に低い周波数の特徴部分を検出し撮像することになる。ラベル付けられていないカートリッジ２１４が保管スロット２１６内に存在する場合、光は光学系の焦点付近でカートリッジ２１４に反射し、リニアスキャナ２５０は相対的に高い周波数の特徴部分を検出し撮像することになる。リニアスキャナ２５０により出力される周波数の相対的な大きさは、カートリッジ２１４が存在するか否かを判断するために用いられ得る。
【００２９】
図３に、バーコードラベルを読取りかつ／またはカートリッジの存在を検出するためのリニアスキャナ３５０を含むセンサ３３０の一例のより詳細な図を示し、これは図２Ａおよび図２Ｂとの関連で参照され得る。センサ３３０は光源３４０、たとえば１列になった発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。光源３４０は線形に配置された２つ以上のＬＥＤを含むのが好ましいが、任意の数の個々の光源および／または異なる配置法が企図される。光源３４０は可視光を生成するものである必要はなく、たとえば赤外光や紫外光などを生成するように働くものであってもよい。その他の例示の光源としては白熱光源、蛍光光源およびキセノンフラッシュ光源などが挙げられる。
【００３０】
この例ではリニアスキャナ３５０を光源３４０より上に位置付けているが、その他さまざまな構成が可能でありかつ企図されている。レンズ３４２は、光源３４０から発せられた光を合焦してバーコードラベルの検出に好適な合焦された光線を生成するように光源３４０に対して位置付けられる。一例においては、レンズ３４２はポリカーボネート製の円筒形の棒であり、光源３４０に隣接して位置付けられて光源３４０からの光を捕らえて合焦し、リニアスキャナ３５０がバーコードラベルを検出し読取るのに好適なバーコードラベルの予想される位置にわたって光を合焦させる。その他ガラスや石英などの材料を用いることもある。さらに、特定の用途に依存して、その他の形状のレンズ、光学素子および光源構成などを用いてもよい。さらに、例によっては省略されるレンズまたは光学素子がある場合もある。
【００３１】
リニアスキャナ３５０は光学源３４０とともに動作して、バーコードラベルを検出したり保管スロット内にカートリッジの有無を検出したりできる。一般的にリニアスキャナ３５０は、光源３４０に由来し、バーコードラベル、カートリッジおよび保管スロットなどに反射した光を受ける。リニアスキャナ３５０はレンズ３５２を含み、これはカメラにより読取られるべきパターンに反射した光を、リニアスキャナ３５０の底部に位置する電荷結合素子（ＣＣＤ）などのリニアスキャナチップ３６０に対して投影および／または合焦するためのものである。一例においては、レンズ３５２および／または追加としてリニアスキャナ３５０に含まれる光学系がもたらす焦点深度は、動作中のリニアスキャナからバーコードラベルまでの予想される距離からおよそプラス／マイナス０．５〜１．０インチである。たとえば、動作中のカメラからバーコードラベルまでの予想される距離がおよそ４インチであれば、焦点深度はおよそ３〜５インチであるのが望ましい。このように焦点深度を比較的狭くすることにより、予想される距離から近すぎるまたは遠すぎる対象は検
出像において焦点がずれて現れることができる。後でより詳細に述べるように、この焦点のずれた対象は、焦点の合っている対象に対して低い周波数のアナログデータとしてリニアスキャナ３５０により出力または撮像されることになり、これによりラベル付けられていないカートリッジと空き保管スロットとの区別が可能となる。
【００３２】
リニアスキャナチップ３６０は、入射光を検出する水平方向のスリットを中に備えたリニア光電チップを含み得る。プロセッサがチップ３６０への入射光からバーコードラベルの像を判断してバーコードラベルを識別またはカートリッジの有無を識別することができる。一例においてリニアスキャナチップ３６０は、株式会社東芝により製造のＴＣＤ１２０９Ｄ  ＣＣＤリニアイメージセンサチップなどの２０４８線形画素アレイを含む。しかし、バーコード読取りに好適な他のリニアイメージセンサも企図されることが認められるであろう。さらに、別の例では、ＣＭＯＳ  ６６４×６６４画素アレイなどのエリアセンサを含めてもよい。エリアセンサは、線形画素アレイを有するリニアスキャナについて説明した例と類似に動作することができ、エリアセンサ内の１つ以上のリニア走査またはリニアアレイに沿ったデータを分析できる。一例において、単一のエリアセンサがカートリッジの有無を判断し、バーコードラベルを読取り、かつライブラリシステム内の好適な基準マークに基づき像ベースの較正プロセスを行なうことができる。カートリッジを検出しバーコードラベルを読取るのに加えて、エリアセンサ（またはリニアスキャナの多数回の走査）を用いてライブラリシステム内のグリッパ機構を較正することができる。したがって、リニアセンサ３３０はリニアスキャナ３５０を含むものとして記載してあるが、当業者であれば上述の例において好適なエリアスキャナを用いてもよいことが理解されるであろう。
【００３３】
リニアスキャナチップ３６０によれば、機械的なレーザスキャナ組立体よりもバーコードラベルの読取り時間を高速化することができる。このように走査または読取りの速度を高速化することで在庫管理の時間が短縮される。さらに、速度と並び、各々のバーコードラベルにつき多数回の走査を行なって在庫管理の正確さを向上させることもできる。たとえば、リニアスキャナにより１秒間につき５０〜２９５インチの速度で走査し、バーコードラベルにつき７回通過させて正確さを向上させることができる。
【００３４】
リニアスキャナ３５０はさらに、リニアスキャナ３５０の用途および設計に依存して像をリニアスキャナチップ３６０に対して投影し合焦するためのさまざまな鏡およびレンズを含むことができる。この例においては、鏡３５４を用いて、リニアスキャナチップ３６０が位置するリニアスキャナ３５０の底部へ像を向け直してセンサ３３０のプロファイルを減少させている。さらに、特定の用途および設計に関する考慮事項に依存してリニアスキャナ３５０およびグリッパ機構（図２Ａを参照）をさまざまな構成のものとすることが可能であることが認められるであろう。たとえばリニアスキャナ３５０は、グリッパ機構よりも下、これに水平方向に隣接、またはこれに対して角度付けて位置付けることができる。
【００３５】
図４Ａ，４Ｂ，４Ｃはそれぞれ保管スロット内における例示のラベル付けられたカートリッジ、ラベル付けられていないカートリッジ、およびカートリッジが存在しない場合を例示する。図５Ａ，５Ｂ，５Ｃは図４Ａ，４Ｂ，４Ｃの保管スロットの面にわたるリニア走査の出力の像の例を示す。
【００３６】
図４Ａを参照して、カートリッジ４１４が保管スロット４１６内にあるものとして示され、これに取付けられたバーコードラベル４１５を含む。図５Ａは、カートリッジ４１４の面にわたるリニア走査の画素により検出された相対的な光の振幅を示す。検出された光は、中括弧４１０で示すように概してバーコードラベルのうち黒い部分および白い部分に対応するバーコードラベル４１５の面にわたる大きな振幅差を示す。カートリッジ４１４
のうちバーコードラベル４１５のない部分から撮像された低振幅で高周波数のデータが中括弧４２０で示され、カートリッジ４１４の外側すなわち中括弧４１０，４２０の外側にある相対的に低い周波数のデータは対象が焦点のずれているところである。中括弧４１０で示す大きな振幅差を分析するには、たとえば当該技術で公知のようにバーコードラベルを解読するファームウェアコマンドなどを用いることができる。一例においては、システムはライブラリコントローラとロボットコントローラとの両方を含み、ロボットコントローラはセンサ出力を分析しかつ高周波数または低周波数の成分および特徴部分を判断する機能を含む。システムによっては、単一のコントローラ、多数のマイクロコントローラ、またはこれらの機能を実行する純粋なロジックを含むものもある。
【００３７】
図４Ｂは、カートリッジ４１４が保管スロット４１６の中にありバーコードラベルが取付けられていない状態を示す。図５Ｂはカートリッジ４１４の面にわたるリニア走査の画素により検出された相対的な光振幅を示す。この例における検出光は、図５Ａに見られるバーコードラベルの黒い部分および白い部分に対応するカートリッジ４１４の面にわたる大きな振幅差を含んではいないが、中括弧４２０で示すように、カートリッジ４１４の外側の周波数と比較して、カートリッジ４１４の面にわたり相対的に鋭く高い周波数成分のピークを含んでいる。この相対的に高い周波数成分は図５Ａの右側部分にも示してあり、カートリッジ４１４の面のうちバーコードラベル４１５を含まない場所に対応する。この高周波数成分はカートリッジ４１４の面の端で落ち込んでおり、ここは撮像される対象、たとえばスロット４１６の後方の部分が焦点のずれているところである。
【００３８】
図４Ｃはカートリッジ４１４のない保管スロット４１６を示し、図５Ｃは、保管スロット４１６にわたるリニア走査の画素により検出された相対的な光振幅を示す。この例における像は、図５Ａおよび図５Ｂに示したバーコードの黒い部分および白い部分に対応するバーコードラベル４１５の面にわたる大きな振幅差や、またはカートリッジにわたる鋭く高い周波数成分のピークを含んでいない。このグラフにおいて中括弧４３０で示す中間の区域にある滑らかな部分または相対的に低い周波数成分は、少なくとも部分的には、保管スロット４１６におけるより深い部分の像が焦点がずれていると検出されたために相対的に低い周波数のデータ成分を含んでいることに起因する。リニアスキャナにより撮像されたアナログデータの相対的な周波数をたとえば図５Ｂの場合と図５Ｃの場合とで測定することにより、カートリッジが存在するか否かを判断することができる。
【００３９】
図６は、保管ビンの中にカートリッジが存在するか否かを判定する方法の一例を示す。この例示の方法はファームウェアコマンドなどによって実現され得る。ラベル付けられていないカートリッジが存在するかどうかを判断する方法の一例では、ファームウェアコマンドを用いて、電子的に走査されるリニアＣＣＤスキャナから、またはＣＭＯＳエリアセンサの一部からのアナログ出力を分析し、保管ビンが空である場合とカートリッジがバーコードラベルを伴わない場合とを区別する。ブロック６１０にて、リニアスキャナを保管スロットに隣接させ、カートリッジおよびバーコードラベルが位置すると予想される場所を撮像することにより線形画素データを入手する。たとえば、ほぼバーコードラベルを有するカートリッジの対向する表面があると予想されるところに焦点深度が位置するようにカメラおよび光学系が構成され得る。
【００４０】
一例においては、まずリニアスキャナからのデータをデジタル化する。２０４８線形画素アレイからの線形画素データは１画素当たり８ビットの強度情報を含むことができ、強度が明るければ明るいほど、数すなわち８ビットの符号なしの整数は大きくなる。次に、このデジタル化したデータを当該技術で公知のように素子幅へ好適に変換してバーコードデータに変換することができる。バーコードデータが像から取出されれば、カートリッジが存在すると仮定することができる。
【００４１】
入手したデータがバーコードラベルの存在を示していなければ、ブロック６２０にてこのアナログデータの周波数を分析することにより、当該の保管ビンが空であるのか、あるいはラベル付けされていないカートリッジを含んでいるのかを判断することができる。具体的には、像のうち少なくとも一部、たとえば走査した像の真中近くの周波数を分析することができる。ブロック６３０にて、所定のしきい値を用いて高周波数データと低周波数データとを判別する。たとえば、周波数がしきい値を上回り高周波数データであるとみなされれば、ブロック６４０にてシステムはカートリッジが存在すると判断する。周波数がしきい値を下回り低周波数データであるとみなされれば、ブロック６５０にてシステムはカートリッジが存在しないと判断する。しきい値は少なくとも部分的に、光学源、光学素子、検出器アレイ、ラベル付けされていないカートリッジの周波数特性などの要因に依存し得る。
【００４２】
当業者であれば、図６に記載した方法は明示的に記載していないその他さまざまな方法を含み得ると認められるであろう。さらに、この方法を記載した順序は例示的なものにすぎない。たとえば、高周波数または低周波数の出力データおよびすなわちカートリッジの存在の判断は、バーコードラベルの解読に先立って行なっても、またはバーコードラベルの解読を行なって成功しなかった後に行なってもよい。このプロセスはまた、特定の用途に依存して並列的に実行され得る。
【００４３】
以上の詳細な説明は例示的な実施例を示すために与えたものであり、制限的であることを意図していない。当業者であれば、この発明の範囲内で数多くの変更例および変形例があり得ることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】移送機構を有する自動テープライブラリシステムの一例を示す図である。
【図２Ａ】１列の保管スロットに隣接する例示的なグリッパ組立体の斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａのグリッパ組立体の斜視図である。
【図３】センサの一例を示す図である。
【図４Ａ】ラベル付けされたテープカートリッジを含む保管スロットの一例を示す図である。
【図４Ｂ】ラベル付けされていないテープカートリッジを含む保管スロットの一例を示す図である。
【図４Ｃ】テープカートリッジがない保管スロットの一例を示す図である。
【図５Ａ】ラベル付けされたテープカートリッジのリニア走査からの光強度を例示するグラフ図である。
【図５Ｂ】ラベル付けされていないテープカートリッジのリニア走査からの光強度を例示するグラフ図である。
【図５Ｃ】空き保管スロットのリニア走査からの光強度を例示するグラフ図である。
【図６】ラベル付けされていないテープカートリッジが存在するか否かを判断する方法の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
４  ライブラリコントローラ、１２  テープドライブ、１４  記憶カートリッジ、１６
保管スロット、１８  ロボットアーム、２０  グリッパ機構、３０  センサ、１００  記憶ライブラリシステム、２１４  カートリッジ、２１５  バーコードラベル、２１６  保管スロット、２１８  ロボットアーム機構、２２０  グリッパ機構、２３６  較正カメラ、２４０  光源、２５０  リニアスキャナ、３３０  センサ、３４０  光源、３４２  レンズ、３５０  リニアスキャナ、３５２  レンズ、３５４  鏡、３６０  スキャナチップ、４１０  バーコードラベルの部分、４１４  カートリッジ、４１５  バーコードラベル、４１６  保管スロット、４２０  バーコードラベルのない部分、４３０  焦点のずれ
ている部分。
【図１】
2005108413.tif 000003
【図２Ａ】
2005108413.tif 000004
【図２Ｂ】
2005108413.tif 000005
【図３】
2005108413.tif 000006
【図４Ａ】
2005108413.tif 000007
【図４Ｂ】
2005108413.tif 000008
【図４Ｃ】
2005108413.tif 000009
【図５Ａ】
2005108413.tif 000010
【図５Ｂ】
2005108413.tif 000011
【図５Ｃ】
2005108413.tif 000012
【図６】
2005108413.tif 000013