JP7846643B2 - 検査室システム - Google Patents

Description

本発明は、検査室システムに関する。

いわゆるインソータおよびアウトソータは、検査室の自動化に使用される検査室システムである。インソータまたはアウトソータの機能は、例えば検査室ステーションによって処理される試料を含む検査室試料容器のハンドリングである。インソータは、検査室試料容器を容器保管位置から試料容器搬送ユニットに移送する。試料容器搬送ユニットは、検査室試料容器に含まれる試料を処理するために、検査室試料容器を対応する検査室ステーションに搬送する。処理された試料は、試料容器搬送ユニットによってアウトソータに搬送される。アウトソータは、検査室試料容器を試料容器搬送ユニットから保管位置に移送する。

検査室試料容器は、ラックに保管されることが多く、ラックは、特定の数の検査室試料容器を保管するように構成されている。保管される検査室試料容器の数は、ラックのタイプに依存する。インソータは、ラック内の容器保管位置から検査室試料容器を取り出し、それらを試料容器搬送ユニットに移送するように構成されている。典型的には、空のラックがアウトソータに配置され、処理された試料を含む検査室試料容器がこのラックに挿入される。

ラックから検査室試料容器を取り出すため、またはラックに検査室試料容器を挿入するために、インソータおよびアウトソータは、ラックの位置およびタイプ、すなわち、検査室試料容器の可能な保管位置の位置および数を知る必要がある。したがって、従来技術によれば、インソータおよびアウトソータが使用されるとき、ラックのタイプおよび可能なラック位置は、検査室試料容器を正確に把持するために、ソータに移送され、ソータ内に保管されなければならない。

本発明の目的は、従来技術に関して改善された特性を有する検査室システムを提供することである。

検査室システムは、リテーナを備える少なくとも１つのラックを備え、少なくとも１つのラックは、リテーナに挿入された検査室試料容器を担持するように構成されている。対応する従来技術が参照される。それぞれのラックによって担持される検査室試料容器の数は、例えば、２から１５０個までの範囲の数とすることができる。

検査室システムは、例えば従来の把持装置またはピックアンドプレース装置の形態のハンドリング装置をさらに備える。ハンドリング装置は、従来、ラックが専用の処理位置に置かれたときに、ラックのリテーナに検査室試料容器を挿入するか、またはラックのリテーナから検査室試料容器を取り外すように構成されている。ハンドリング装置は、ハンドリング装置に対する処理位置に配置されているラックの位置を示す位置情報に応じて、検査室試料容器をハンドリングする。位置情報は、例えば、ラックの／ラック上の特定の位置、例えば、縁部、特定のリテーナなどを示すハンドリング装置の座標系のｘ座標およびｙ座標によって形成されることができる。

検査室システムは、複数の教示装置、例えば２から１００個の教示装置をさらに備え、それぞれの教示装置は、ラックのリテーナに挿入可能であるような外形に形成される。それぞれの教示装置は、例えば、検査室試料容器のように形成されてもよい。

少なくとも２つ、特に少なくとも３つまたは正確に３つの教示装置は、例えば、教示前に処理位置に配置されているラックの対応するリテーナに手動で挿入される。教示装置を受け入れるリテーナは、画定されて知られている。

検査室システムは、例えばコンピュータの形態の位置情報計算装置をさらに備え、位置情報計算装置は、少なくとも２つの教示装置の測定位置に応じて、処理位置に配置されているラックの位置情報を計算するように構成されている。

実施形態によれば、それぞれの教示装置は、従来のＲＦＩＤタグを備え、少なくとも３つの教示装置は、処理位置に配置されているか、または配置されるラックの規定の対応するリテーナに挿入される。位置情報計算装置は、ＲＦＩＤタグと通信する従来のＲＦＩＤリーダを備える。

実施形態によれば、ＲＦＩＤリーダは、ＲＦＩＤリーダと少なくとも３つの教示装置との間の距離を決定するように構成されており、位置情報計算装置は、決定された距離に基づいて従来のマルチラテレーションを使用してラックの位置情報を計算するように構成されている。

実施形態によれば、ＲＦＩＤリーダは、ＲＦＩＤリーダと少なくとも３つの教示装置との間の、特にＲＦＩＤリーダ座標系における角度を決定するように構成されており、位置情報計算装置は、決定された角度に基づいて三角測量も使用してラックの位置情報を計算するように構成されている。

実施形態によれば、ＲＦＩＤリーダは、特にハンドリング動作中に移動されるハンドリング装置の可動部分において、ハンドリング装置に取り付けられる。

実施形態によれば、ＲＦＩＤタグは、バッテリ駆動であり、すなわちアクティブ型ＲＦＩＤタグである。

実施形態によれば、位置情報計算装置は、デジタルカメラを備え、デジタルカメラは、ラックおよび処理位置に配置されているラックの対応するリテーナに挿入されている教示装置のデジタル画像を撮像するように構成されており、位置情報計算装置は、デジタル画像に基づいて位置情報を計算するように構成されている。

実施形態によれば、それぞれの教示装置は、デジタルカメラによって視認可能なマークを備える。マークは、例えば、ＱＲコード、バーコード、カラー、数字および／または文字を含む印刷コードとして具体化されてもよく、例えば、ラベルまたはステッカーに提供される。

実施形態によれば、検査室システムは、少なくとも１つの検査室ステーションをさらに備え、少なくとも１つの検査室ステーションは、検査室試料容器に含まれる試料のある種の処理を実行するように構成されている。検査室ステーションは、例えば、前分析ステーション、分析ステーションおよび／または後分析ステーションとすることができる。前分析ステーションは、試料および／または検査室試料容器の任意のタイプの前処理を実行するように構成されてもよい。分析ステーションは、試料または試料の一部および／または試薬を使用して測定信号を生成するように構成されてもよく、測定信号は、分析物が存在するかどうか、およびどの濃度で存在するかを示す。後分析ステーションは、試料および／または試料容器の任意のタイプの後処理を実行するように構成されてもよい。前分析ステーション、分析ステーション、および／または後分析ステーションは、デキャッピングステーション、リキャッピングステーション、アリコートステーション、遠心分離ステーション、保管ステーション、ピペッティングステーション、ソーティングステーション、チューブタイプ識別ステーション、試料品質判定ステーション、アドオンバッファステーション、液面検出ステーション、およびシーリング／デシーリングステーションのうちの少なくとも１つを備えることができる。

本発明は、本発明の実施形態を概略的に示す図面に関して詳細に説明される。

第１の実施形態にかかる検査室システムの平面図を概略的に示している。 第１の実施形態にかかる検査室システムの側面図を概略的に示している。 図１および図２の検査室システムのワークフローにおける教示を示している。 さらなる実施形態にかかる検査室システムを概略的に示している。

図１は、リテーナ２を有するラック１を備える検査室システム１００の平面図を概略的に示しており、ラック１は、リテーナ２に挿入された検査室試料容器３（図４を参照）を担持または受け入れるように構成されている。図２は、検査室システム１００の側面図を概略的に示している。

検査室システム１００は、ｘ方向、ｙ方向およびｚ方向に移動可能な従来の把持装置５ａを備える従来のピックアンドプレース装置の形態のハンドリング装置５を備える。ハンドリング装置５は、ラック１が処理位置に置かれたときに、ラック１のリテーナ２に検査室試料容器３を挿入するか、またはラック１のリテーナ２から検査室試料容器３を取り外すように構成されている。ハンドリングは、処理位置に配置されているラック１のｘ，ｙ座標（ひいてはｚ座標）の位置を示す位置情報に応じて行われる。ｘ，ｙ，ｚ座標は、ハンドリング装置５の座標系におけるラック１の位置を示す。

ラック１は、インソート動作またはアウトソート動作に使用される検査室システム１００の専用のピックアンドプレース領域１２内の処理位置に配置される。最初は、ピックアンドプレース領域１２内のラック１の正確な位置は知られていない。本発明により、ラック１、したがってラック１のリテーナ２の正確な位置は、以下に詳細に説明するように容易に決定されることができる。

その目的のために、検査室システム１００は、特に教示中にのみ使用される３つの教示装置６をさらに備え、それぞれの教示装置６は、ラック１のリテーナ２に挿入可能であるような外形に形成される。図示のように、教示装置６は、ラック１の専用の既知のリテーナ２に、すなわちラック１の特定の位置に挿入される。例えば、５列１０行の標準的なラック１の場合、教示装置６は、図示のように配置されることができる。教示を実行するための特定の既知の形状／タイプのラックのためのラック１内の教示装置６の配置は、事前に知られており、明確に定義されている。

検査室システム１００は、位置情報計算装置７をさらに備え、位置情報計算装置７は、教示装置６のそれぞれの位置に応じて、処理位置に配置されているラック１の位置情報または位置を計算するように構成されている。

その目的のために、教示装置６は、それぞれアクティブ型ＲＦＩＤタグ９を備え、位置情報計算装置７は、ＲＦＩＤリーダ８を備える。

ＲＦＩＤタグ９は、ラック１のタイプに関する情報、すなわち、ラック１の外形サイズ、リテーナ２の数および相対位置などに関する情報を記憶することができる。

ＲＦＩＤリーダ８は、ＲＦＩＤリーダ８と教示装置６との間のそれぞれの距離を決定するように構成されており、位置情報計算装置７は、決定されたそれぞれの距離に基づいて、マルチラテレーションを使用してラック１の位置情報を計算するように構成されている。ＲＦＩＤリーダ８は、ＲＦＩＤタグ９によって受信された信号の信号強度を測定する。２次元測位範囲測定のためには、少なくとも３つのＲＦＩＤタグ９が必要である。ＲＦＩＤリーダ８とＲＦＩＤタグ９との間のそれぞれの距離は、信号強度の距離への変換から推定される。

さらに、ＲＦＩＤリーダ８は、ＲＦＩＤリーダ８と教示装置６との間のｘ－ｙ平面内のそれぞれの角度を決定するように構成されてもよく、位置情報計算装置７は、決定されたそれぞれの角度に基づいて三角測量を使用してラック１の位置情報を代替的にまたは追加的に計算するように構成されてもよい。

ＲＦＩＤリーダ８またはＲＦＩＤリーダ８のアンテナは、特に、教示中にのみハンドリング装置５に取り付けられ、例えば、教示中に把持装置５ａによって把持されてもよい。

図示された検査室システム１００は、とりわけ、ラック１、したがってラック１によって受け入れられた試料容器キャリア３の絶対座標を、ハンドリング装置５のｘ、ｙ、およびｚ座標におけるいわゆるホーム位置（０，０，０）に対して計算するために、多辺測量または三辺測量および／または多角測量または三角測量を使用する。

教示中、把持装置５ａは、ＲＦＩＤリーダ８とともに、最初にピックアンドプレース領域１２内の中心位置、例えば平面軸システムの最大範囲の半分の距離に移動される。

ラック１あたり３つのＲＦＩＤタグ９が使用されて、三角測量／三辺測量を実行し、ラック１の絶対座標を計算する。教示装置６の内部に取り付けられたアクティブ型ＲＦＩＤタグ９は、内部充電式バッテリによって駆動される。内部充電式バッテリは、例えば、誘導充電されてもよい。

三角測量／三辺測量が確実に機能するために、ＲＦＩＤタグ９の信号強度および信号の到来角が使用される。
ここで図３を参照すると、教示は、以下のステップを含むことができる：

Ｓ１：オペレータは、教示を開始する。

Ｓ２：教示装置６は、例えば、ピックアンドプレース領域１２上に配置された、またはその上に配置されるラック１のリテーナ２に手動で挿入される。長方形ラック１の場合、３つのタグが必要／十分である。ＲＦＩＤリーダ８は、ハンドリング装置５に／それによって固定されている。

Ｓ３：ハンドリング装置５は、ハンドリング装置５の座標系における絶対座標（０，０，０）に移動される。

Ｓ４：ハンドリング装置５は、例えば、ｘ軸およびｙ軸システムによって許容される最大値の中間距離において、ピックアンドプレース領域１２の中央／中間位置に移動される。

Ｓ５：この中間位置から、ＲＦＩＤリーダ８は測定を開始し、したがって、ＲＦＩＤリーダ８は、アクティブ型ＲＦＩＤタグ９に接続し、アクティブ型ＲＦＩＤタグ９は、それらの固有タグＩＤを通信することによって応答する。

Ｓ６：ＲＦＩＤリーダ８は、関連するアクティブ型ＲＦＩＤタグ９の信号強度／信号角を測定する。この手順は、ラック１内の３つのアクティブ型ＲＦＩＤタグ９の全てについて繰り返される。測定された信号強度／信号角に基づいて、三辺測量および／または三角測量を使用してラック１の位置が計算される。

Ｓ７：ＲＦＩＤリーダ８は、もしあればピックアンドプレース領域１２内に配置された全てのさらなるラック１について同じタイプの測定を継続する。

Ｓ８：教示が終了する。

図４は、さらなる実施形態にかかる検査室システム１００を概略的に示している。

この実施形態によれば、位置情報計算装置７は、図１および図２に示す実施形態のＲＦＩＤリーダ８に取って代わる空間的に較正されたデジタルカメラ４を備え、デジタルカメラ４は、ラック１およびピックアンドプレース領域１２内の処理位置に配置されているラック１の対応するリテーナ２に挿入されている教示装置６のデジタル画像を撮像するように構成されている。位置情報計算装置７は、デジタル画像に基づいて位置情報を計算するように構成されている。

デジタルカメラ４は、ハンドリング装置５に取り付けられてもよい。

それぞれの教示装置６は、デジタルカメラ４によって視認可能なマーク１０を備える。マーク１０は、例えばラック１のタイプも示すＱＲコードとすることができる。ＱＲコードから導出されたラック固有データとともにデジタル画像から抽出された教示装置６の位置が使用されて、ラック１の位置およびラック１のリテーナ２の位置を計算してもよい。

検査室システム１００のセットアップ中に、３つの教示装置６がそれぞれのラック１に配置される。専用のラック１の場合、教示ツール６は、上部に同じマーク１０を有することができる。複数のラック１が教示される場合、各ラックは、特定のマーク１０を有することができる。これは、例えばＱＲコードまたはパターンによって実現されることができる。配置後、デジタルカメラ４は、表面を走査し、全てのマーク１０を認識している。マークの位置およびタイプによって、ラック１が識別され、位置特定されることができる。いくつかのラックが同様のマークを有する場合、ユーザは、例えば、ユーザインターフェースにおいて正しいラックを選択することができる。

図に示す実施形態は、単一のラック１を示す。当然ながら、本発明は、２つ以上のラックと併せて具体化されてもよい。

検査室システム１００は、検査室試料容器に含まれる試料のある種の処理を実行するように構成された少なくとも１つの従来の検査室ステーション１１をさらに備える。

Claims (12)

1. 検査室システム（１００）であって、
   リテーナ（２）を備える少なくとも１つのラック（１）であって、前記リテーナ（２）に挿入された検査室試料容器（３）を担持するように構成されている、少なくとも１つのラック（１）と、
   ハンドリング装置（５）であって、前記ハンドリング装置（５）に対して処理位置に配置されている前記少なくとも１つのラック（１）の位置を示す位置情報に応じて、前記処理位置に配置されている前記少なくとも１つのラック（１）の前記リテーナ（２）に前記検査室試料容器（３）を挿入するか、または前記処理位置に配置されている前記少なくとも１つのラック（１）の前記リテーナ（２）から前記検査室試料容器（３）を取り外すように構成されている、ハンドリング装置（５）と
   を備え、
   前記検査室システム（１００）が、
   複数の教示装置（６）であって、
   それぞれの教示装置（６）が、前記少なくとも１つのラック（１）のリテーナ（２）に挿入可能であるような外形に形成され、
   少なくとも２つの教示装置（６）が、前記処理位置に配置されている前記少なくとも１つのラック（１）の対応するリテーナ（２）に挿入される、複数の教示装置（６）と、
   位置情報計算装置（７）であって、前記少なくとも２つの教示装置（６）の位置を示す情報に基づいて、前記処理位置に配置されている前記少なくとも１つのラック（１）の位置情報を計算するように構成されている、位置情報計算装置（７）と
   をさらに備えることを特徴とする、検査室システム（１００）。
2. 前記教示装置（６）が、少なくとも３つであることを特徴とする、請求項１に記載の検査室システム（１００）。
3. それぞれの教示装置（６）がＲＦＩＤタグ（９）を備え、
   少なくとも３つの教示装置（６）が、前記処理位置に配置されている前記少なくとも１つのラック（１）の対応するリテーナ（２）に挿入され、
   前記位置情報計算装置（７）が、ＲＦＩＤリーダ（８）を備えることを特徴とする、請求項２に記載の検査室システム（１００）。
4. 前記ＲＦＩＤリーダ（８）が、前記ＲＦＩＤリーダ（８）と前記少なくとも３つの教示装置（６）との間の距離を決定するように構成されており、前記位置情報計算装置（７）が、決定された前記距離に基づいて、マルチラテレーションを使用して前記少なくとも１つのラック（１）の前記位置情報を計算するように構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の検査室システム（１００）。
5. 前記ＲＦＩＤリーダ（８）が、前記ＲＦＩＤリーダ（８）と前記少なくとも３つの教示装置（６）との間の角度を決定するように構成されており、前記位置情報計算装置（７）が、決定された前記角度に基づいて、三角測量を使用して前記少なくとも１つのラック（１）の前記位置情報を計算するように構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の検査室システム（１００）。
6. 前記ＲＦＩＤリーダ（８）が、前記ハンドリング装置（５）に取り付けられている、請求項３から５のいずれか一項に記載の検査室システム（１００）。
7. 前記ＲＦＩＤタグ（９）がバッテリ駆動である、請求項３から５のいずれか一項に記載の検査室システム（１００）。
8. 前記位置情報計算装置（７）が、デジタルカメラ（４）を備え、前記デジタルカメラ（４）が、前記少なくとも１つのラック（１）および前記処理位置に配置されている前記少なくとも１つのラック（１）の前記対応するリテーナ（２）に挿入された前記教示装置（６）のデジタル画像を取得するように構成されており、前記位置情報計算装置（７）が、前記デジタル画像に基づいて前記位置情報を計算するように構成されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の検査室システム（１００）。
9. それぞれの教示装置（６）が、前記デジタルカメラ（４）によって視認可能なマーク（１０）を備えることを特徴とする、請求項８に記載の検査室システム（１００）。
10. 前記マークがＱＲコード（１０）であることを特徴とする、請求項９に記載の検査室システム（１００）。
11. 前記ＱＲコード（１０）が、前記少なくとも１つのラック（１）のタイプを示すことを特徴とする、請求項１０に記載の検査室システム（１００）。
12. 前記検査室システム（１００）が、
    少なくとも１つの検査室ステーション（１１）であって、前記検査室試料容器（３）に含まれている試料のある種の処理を実行するように構成されている、少なくとも１つの検査室ステーション（１１）
    をさらに備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の検査室システム（１００）。