(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体の検査に必要な各工程の処理を行う複数の装置を有して成る自動分析システムであって、
投入済みの検体の搬入出順序と、検査内容に応じた所定の搬送経路の情報と、前記各装置内の各部に設置される検体検知センサの信号とを用いて、前記各装置における各検体の現在位置を特定するトラッキング部と、
前記各検体の現在位置を初期状態として、与えられた搬入出計画案を適用したときの前記各装置の動作を、前記各装置の動作モデルを用いてシミュレートすることにより、各検体の前記各装置内の各待ち領域における滞留時間を推定するシミュレーション部と、
緊急検体を一般検体よりも優先的に搬入出するような初期の搬入出計画案を作成して、前記シミュレーション部にシミュレーションを実行させ、その搬入出計画案を適用したときの前記各装置内の各待ち領域における前記滞留時間が、当該待ち領域の許容滞留時間を超える検体がある場合は、前記搬入出計画案における前記検体以外の他の検体の搬入出のタイミングまたは搬入出の順序を修正することによって最終の搬入出計画を作成する搬入出計画部と
を備えることを特徴とする自動分析システム。
【請求項２】
請求項１に記載の自動分析システムにおいて、
前記動作モデルは、前記各装置内の待ち領域ごとの検体数によって当該装置の状態が定義され、前記状態の各々に対して遷移条件と所要処理時間と次の状態とを規定する状態遷移によって定義される
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項３】
請求項２に記載の自動分析システムにおいて、
分注装置の前記動作モデルを定義する前記状態および状態遷移は、分注比に応じて子検体を生成する動作の定義を含む
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の自動分析システムにおいて、
搬送路の合流点を有する装置の前記動作モデルを定義する前記状態および状態遷移は、当該合流点に至る各待ち領域ごとの検体数に応じて当該合流点への搬入順序を制御する動作の定義を含む
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項５】
請求項４に記載の自動分析システムにおいて、
前記搬送路の合流点を有する装置の前記動作モデルを定義する前記状態は、当該合流点に至る各待ち領域ごとの検体数と当該合流点の使用状態との組み合わせによって定義される
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の自動分析システムにおいて、
前記搬入出計画部が行う前記検体の搬入出のタイミングまたは搬入出の順序の修正は、
前記滞留時間が前記許容滞留時間を超える検体よりも前に搬入出を行うように計画された検体の搬入出時刻を遅らせるものである
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項７】
請求項６に記載の自動分析システムにおいて、
前記滞留時間が前記許容滞留時間を超える検体が複数あった場合の、前記搬入出計画部が行う前記検体の搬入出のタイミングまたは搬入出の順序の修正は、
最も早い時刻に前記滞留時間が前記許容滞留時間を超えた検体よりも前に搬入出を行うように計画された検体の搬入出時刻を遅らせるものである
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の自動分析システムにおいて、
前記滞留時間が前記許容滞留時間を超える検体が、複数の検体をひとまとめにして処理する装置による当該処理を必要としない場合の、前記搬入出計画部が行う前記検体の搬入出のタイミングまたは搬入出の順序の修正は、
前記滞留時間が前記許容滞留時間を超える検体が当該装置付近を搬送される時間帯において、当該装置で処理された一般検体の搬出時刻を遅らせるものである
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の自動分析システムにおいて、
搬送路の合流点を有する装置の周辺で前記滞留時間が前記許容滞留時間を超える検体がある場合の、前記搬入出計画部が行う前記検体の搬入出のタイミングまたは搬入出の順序の修正は、
当該装置に接続される分析装置またはバッファ装置に滞留している一般検体の搬出時刻を遅らせるものである
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の自動分析システムにおいて、
搬送路の合流点を有する装置の周辺で前記滞留時間が前記許容滞留時間を超える検体がある場合の、前記搬入出計画部が行う前記検体の搬入出のタイミングまたは搬入出の順序の修正は、
当該装置への搬入方向のなかで将来の前記滞留時間が最大となった検体の搬送方向を優先して搬送するものである
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の自動分析システムにおいて、
前記許容滞留時間は、
検査の依頼内容に応じた所定の搬送経路による検体の最短処理時間を基準として設定される許容遅延時間を、当該搬送経路に含まれるすべての待ち領域に分配することによって生成される
ことを特徴とする自動分析システム。
【請求項１２】
検体の検査に必要な各工程の処理を行う複数の装置を有して成る自動分析システムの前記各装置に検体の搬入出を指示する装置管理サーバであって、
前記装置管理サーバは、
投入済みの検体の搬入出順序と、検査内容に応じた所定の搬送経路の情報と、前記各装置内の各部に設置される検体検知センサの信号とを用いて、前記各装置における各検体の現在位置を特定するトラッキング部と、
前記各検体の現在位置を初期状態として、与えられた搬入出計画案を適用したときの前記各装置の動作を、前記各装置の動作モデルを用いてシミュレートすることにより、各検体の前記各装置内の各待ち領域における滞留時間を推定するシミュレーション部と、
緊急検体を一般検体よりも優先的に搬入出するような初期の搬入出計画案を作成して、前記シミュレーション部にシミュレーションを実行させ、その搬入出計画案を適用したときの前記各装置内の各待ち領域における前記滞留時間が、当該待ち領域の許容滞留時間を超える検体がある場合は、前記搬入出計画案における前記検体以外の他の検体の搬入出のタイミングまたは搬入出の順序を修正することによって最終の搬入出計画を作成する搬入出計画部と
を備えることを特徴とする装置管理サーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、臨床検査における自動分析システムに関し、特に、緊急性の高い検体を定められた時間内に検査するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者の血液や尿といった検体の検査業務では作業の迅速化が求められる。特に、診察前検査の検体や急患の検体といった緊急性の高い検体（緊急検体）については、検体が検査室に到着してから検査結果を出すまでのＴＡＴ（Turn Around Time）は２０分〜３０分が目標となっている。
【０００３】
検体の検査業務を自動化する自動分析システムは、遠心、開栓、分注といった前処理を行う装置群、検査項目に応じた分析を行う分析装置群、分類、収納、廃棄といった後処理を行う装置群、それらの装置間を接続する搬送路を形成する搬送装置、装置群を管理するサーバ、検査情報を管理するサーバ、検査業務を担当する検査技師が検査依頼、検査結果の管理、装置群の設定を行う操作端末などから構成されており、投入された多様な検体を検査依頼に応じて自動的に検査する。また、一般的な自動分析システムでは、検体が投入される投入装置に優先度の異なる複数の投入口を設け、優先度の高い投入口に投入された緊急検体を一般検体より優先して処理することができるようになっている。
【０００４】
ところが、週明けの午前中など多くの検査依頼が発行される時間帯では、一部の装置の処理能力不足によって装置内や搬送路上に多数の検体が停滞してしまう渋滞現象が発生し、緊急検体を含む検体全体のＴＡＴが大幅に増加するという問題があった。この問題に対して、例えば特許文献１には、センサを使って、搬送路上および各装置のバッファ内の検体の存在状況を監視し、搬送路上に検体が停滞しないように検体の投入を抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３９５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術だけでは、搬送路の下流における検体間の干渉までは予測できないので、例えば、通常よりも分注比の高い検体があったり、複数の装置を経由する必要がある検体が投入されたりすると、分注装置の前後や搬送路の分岐点や合流点に設置される方向転換装置の付近に渋滞が生じることがあった。
【０００７】
また、一般的な自動分析システムの構成においては、分注装置や分析装置は、数十検体をまとめて処理する遠心装置の下流に接続されるので、検体の追い越しがない場合、１回の遠心処理のために投入された数十検体の後に投入された検体は、その前に投入された数十検体の処理が終わるまで待たされることになる。したがって、緊急検体であっても、投入のタイミングによっては、１回の遠心処理に要する数分の単位でＴＡＴが増加してしまうことがあった。
【０００８】
一方、検体の追い越しが可能な搬送ラインがあったり、渋滞が生じている経路とは別の経路で検体を搬送できたりする場合には、システムの一部に渋滞が発生していても必ずしも検体の投入を抑制する必要はない。しかるに、特許文献１の技術では、検体の存在状況のみから判断して検体の投入を抑制してしまうので、システムが本来持っている処理能力を十分に発揮させることができない場合があった。
【０００９】
このような従来技術の本質的な問題は、システム内に設置されたセンサから得られる検体の存在状況だけでは、投入した検体がその後の渋滞の発生にどのように影響し、どの程度の渋滞が発生するかが分からないことにある。
【００１０】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、システム内における検体の停滞状況を正確に予測し、緊急検体のＴＡＴの増加を防ぐことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、本発明は、検体の検査に必要な各工程の処理を行う複数の装置を有して成る自動分析システムであって、投入済みの検体の搬入出順序と、検査内容に応じた所定の搬送経路の情報と、前記各装置内の各部に設置される検体検知センサの信号とを用いて、前記各装置における各検体の現在位置を特定するトラッキング部と、前記各検体の現在位置を初期状態として、与えられた搬入出計画案を適用したときの前記各装置の動作を、前記各装置の動作モデルを用いてシミュレートすることにより、各検体の前記各装置内の各待ち領域における滞留時間を推定するシミュレーション部と、緊急検体を一般検体よりも優先的に搬入出するような初期の搬入出計画案を作成して、前記シミュレーション部にシミュレーションを実行させ、その搬入出計画案を適用したときの前記各装置内の各待ち領域における前記滞留時間が、当該待ち領域の許容滞留時間を超える検体がある場合は、前記搬入出計画案における前記検体以外の他の検体の搬入出のタイミングまたは搬入出の順序を修正することによって最終の搬入出計画を作成する搬入出計画部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、システム内における検体の停滞状況を正確に予測し、各装置における検体の搬入出のタイミングと搬入出の順序とを調節することにより、緊急検体のＴＡＴの増加を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一実施形態に係る自動分析システムの例を示すシステム構成図である。
【図２】第一実施形態に係る自動分析システムの機能と動作との説明図である。
【図３】第一実施形態に係る分注装置の内部機構の構造の一例を示す説明図である。
【図４】第一実施形態に係る検査装置群の各装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図５】第一実施形態に係る装置管理サーバのハードウェア構成例を示す図である。
【図６】第一実施形態に係る検査情報管理サーバのハードウェア構成例を示す図である。
【図７】第一実施形態に係る操作端末のハードウェア構成例を示す図である。
【図８】第一実施形態に係る搬送経路情報の構成およびデータ構造の例を示す図である。
【図９】第一実施形態に係る装置モデル情報の構成およびデータ構造の例を示す図である。
【図１０】第一実施形態に係る分注装置の内部機構の例をキューモデル表現した図である。
【図１１】第一実施形態に係る依頼情報の構成およびデータ構造の例を示す図である。
【図１２】第一実施形態に係る計画パラメータの構成およびデータ構造の例を示す図である。
【図１３】第一実施形態に係る自動分析システムのサブシステム間で授受される情報の構成およびデータ構造の例を示す図である。
【図１４】第一実施形態に係る装置管理サーバ内で授受される情報の構成およびデータ構造の例を示す図である。
【図１５】第一実施形態に係る装置管理サーバの全体処理フローを示すフローチャートである。
【図１６】第一実施形態に係る検体の待ち領域の算出処理のフローチャートである。
【図１７】第一実施形態に係る推定待ち領域情報の算出処理のフローチャートである。
【図１８】第一実施形態に係る搬入出計画案の修正処理のフローチャートである。
【図１９】第一実施形態に係る計画パラメータ登録処理のフローチャートである。
【図２０】第一実施形態に係る計画パラメータ登録用画面の表示例を示す図である。
【図２１】第二実施形態に係る自動分析システムの例を示すシステム構成図である。
【図２２】第二実施形態に係る自動分析システムの機能と動作との説明図である。
【図２３】第二実施形態に係る方向転換装置の内部機構の構造の一例を示す説明図である。
【図２４】第二実施形態に係る方向転換装置の内部機構の構造をキューモデル表現した図である。
【図２５】第二実施形態に係る装置モデル情報に追加される方向転換装置向け状態定義表のデータ構造の例を示す図である。
【図２６】第二実施形態に係る搬入出計画案の修正処理のフローチャートである。
【図２７】第二実施形態に係る方向転換装置の優先制御処理のフローチャートである。
【図２８】第二実施形態に係る優先するキューの決定ルール表のデータ構造およびデータ例を示す図である。
【図２９】第二実施形態に係るＳｏｌｖｅＢｌｏｃｋ処理（優先判定処理）のフローチャートである。
【図３０】第一実施形態に係る初期の搬入出計画案の作成例を示す説明図である。
【図３１】第一実施形態に係る搬入出計画案の修正例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための代表的な形態を、適宜図面を参照しながら説明する。なお、これらの図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付すことにより、繰り返して利用する場合には、重複する説明を省略する。
【００１５】
＜第一実施形態＞
第一実施形態では、比較的単純な装置構造を有する自動分析システムの例について説明する。
【００１６】
＜システム構成＞
図１は、第一実施形態に係る自動分析システムのシステム構成図である。図１に示すように、自動分析システム１０は、検査装置群１００と、装置管理サーバ１０８と、検査情報管理サーバ１０９と、操作端末１１０とを有して成る。検査装置群１００の各装置と装置管理サーバ１０８とは、ＬＡＮ（Local Area Network）などの装置情報ネットワーク１１１を介して通信可能に接続され、装置管理サーバ１０８と検査情報管理サーバ１０９と操作端末１１０とは、同じくＬＡＮなどの検査情報ネットワーク１１２を介して通信可能に接続される。また、検査情報管理サーバ１０９は、病院ネットワーク１１３を介して、例えば電子カルテシステムなどの病院内の他システムと接続される。
【００１７】
検査装置群１００は、前処理装置である投入装置１０１、遠心装置１０２、開栓装置１０３、および分注装置１０４と、搬送装置である直線搬送装置１０５と、分析装置である比色分析装置１０６（Ａ，Ｂ）と、後処理装置である収納装置１０７とから成っており、図１で示すような配置で設置される。後記するように、これらの各装置は、それぞれが検体の搬入出を行うための複数本の搬送路を内部に備えており、隣接する装置の搬送路同士を連結することによって、装置間で検体の受け渡しができるようになっている。なお、主として検査技師の作業性を高めるために、検体の投入場所と処理済みの検体の回収場所とが近接するように検体の回収を行う収納装置１０７は、左端に配置されている。
【００１８】
試験管などに入れられた検査対象の検体は、緊急検体用と一般検体用との２つの投入口を有する投入装置１０１から投入される。緊急検体は一般検体よりも優先して遠心装置１０２に送られ、緊急検体がないときには、一般検体が投入された順序で遠心装置１０２に送られる。遠心装置１０２に搬入された検体は、遠心処理が不要な場合は、そのまま次の開栓装置１０３に搬出される。また、遠心処理が必要な場合は、数十検体がまとめられて遠心処理されたのち、同時に遠心処理が終了した検体の中からは、緊急検体が優先して開栓装置１０３に搬出される。遠心装置１０２から開栓装置１０３に搬入された検体は、搬入順に開栓処理が行われたのち、分注装置１０４に搬出される。分注装置１０４では、搬入された検体を親検体として、その中からそれぞれ検査の種類に応じた所定量を分注することによって必要な数だけ子検体が生成される。そののち、親検体は、分注装置１０４から逆方向に搬送されて収納装置１０７において回収または収納が行われ、生成された子検体は直線搬送装置１０５によって比色分析装置１０６（Ａ，Ｂ）に搬送される。比色分析装置１０６（Ａ，Ｂ）では、搬入された子検体を用いて必要な検査が行われ、検査が終了した子検体は廃棄処分される。
【００１９】
なお、本実施形態では、前処理装置を投入装置１０１、遠心装置１０２、開栓装置１０３、分注装置１０４が各１台の計４台としたが、それぞれが２台以上あってもよい。また、搬送装置を直線搬送装置１０５のみとしたが、搬送方向を変換する装置（Ｌ字形の搬送装置など）や、一時的に検体を貯留しておくバッファ装置があってもよく、それぞれが１台以上あってもよい。また、比色分析装置１０６（Ａ，Ｂ）は、１台で生化学の複数項目を分析することができる。したがって、同じ親検体から分注された複数の子検体が、１台の比色分析装置１０６（Ａ，Ｂ）によって処理されることもある。また、分析装置を比色分析装置１０６（Ａ，Ｂ）としたが、電解質や免疫、ＤＮＡといった他の項目を分析するための装置でもよく、複数項目が一度に分析できる装置でもよい。さらに、それらの装置が複数種類、１台以上連結されていてもよい。また、後処理装置を収納装置１０７のみとしたが、閉栓装置などがあってもよく、それぞれが１台以上あってもよい。
【００２０】
また、装置管理サーバ１０８や検査情報管理サーバ１０９は、処理負荷などに応じて２台以上を備える構成としてもよい。また、操作端末１１０は、検査室のレイアウトや運用などに応じて２台以上あってもよいし、検査情報管理サーバ１０９や装置管理サーバ１０８の操作端末で代用してもよい。また、本実施形態では、各装置が図１のように配置されるものとしたが、装置の配置を変更してもよい。
【００２１】
＜機能構成＞
図２は、第一実施形態に係る自動分析システム１０の機能と動作との説明図である。初めに、図２を用いて、自動分析システム１０の機能構成について説明する。
【００２２】
検査装置群１００を構成する各装置、すなわち、投入装置１０１、遠心装置１０２、開栓装置１０３、分注装置１０４、直線搬送装置１０５、比色分析装置１０６（Ａ，Ｂ）、および収納装置１０７は、それぞれ収集部２０１と機構制御部２０２とを有して成る。
装置管理サーバ１０８は、トラッキング部２０３、搬入出計画部２０４、シミュレーション部２０５、指示部２０６、搬送経路ＤＢ（DataBase）２９１、および装置モデルＤＢ２９２を有して成る。
検査情報管理サーバ１０９は、検査情報提供部２０７、検査依頼ＤＢ２９３、およびパラメータＤＢ２９４を有して成る。
また、操作端末１１０は、操作管理部２０８を有して成る。
【００２３】
＜動作概要＞
次に、図２を用いて、自動分析システム１０の動作の概要を説明する。ここでは、ある緊急検体の投入に先立って、高い分注比の検体が投入されることにより、分注装置１０４の処理能力を超え、分注装置１０４とその上流に渋滞が発生する場合を考える。
【００２４】
検査装置群１００を構成する各装置の収集部２０１は、装置内各部における検体の検知状態を示すセンサ値Ｍ２７１を、装置管理サーバ１０８のトラッキング部２０３に送信する。
装置管理サーバ１０８のトラッキング部２０３は、搬入出指示Ｍ２７２によって搬入出が指示された各検体の検査項目によって特定される搬送経路と、各装置のセンサ値Ｍ２７１とを使って、各検体の現在位置を特定し、各装置において検体が滞留する待ち領域ごとの検体の存在状態（待ち領域情報Ｄ２８１）を算出する。次に、装置管理サーバ１０８の搬入出計画部２０４は、初期条件情報Ｍ２７３と、待ち領域情報Ｄ２８１とをもとに、緊急検体を優先した初期の搬入出計画案Ｄ２８２を作成する。
次に、装置管理サーバ１０８のシミュレーション部２０５は、作成された搬入出計画案Ｄ２８２にしたがって検体を搬入出した場合の、一定時間後までの各待ち領域における待ち時間の推定量（停滞推移情報Ｄ２８３）を、処理項目情報Ｍ２７４と、搬送経路情報２９１Ａと、装置モデル情報２９２Ａとに基づくシミュレーションにより算出する。
そして、搬入出計画部２０４は、算出された待ち時間の推定量が、初期条件情報Ｍ２７３によって与えられる既定値を超えないように、搬入出のタイミングや順序を変更することによって搬入出計画案Ｄ２８２を修正して再度シミュレーションを行う動作を繰り返し、最終的に搬入出計画Ｄ２８４を作成する。最後に、指示部２０６が、作成された搬入出計画Ｄ２８４にしたがって、投入装置１０１と遠心装置１０２との機構制御部２０２に、搬入出指示Ｍ２７２を送信する。
【００２５】
前記のような動作によって、自動分析システム１０は、システム内の各待ち領域での待ち時間を既定値以下に抑えることができ、それによって緊急検体のＴＡＴを所定時間以内に収めることができる。
【００２６】
＜搬送機構＞
次に、図３を用いて、検査装置群１００を構成する各装置が備える搬送機構について説明する。図３は、代表例として分注装置１０４の内部機構の構造の一例を示したものである。以下、分注装置１０４を例にとり、各装置が備える搬送機構について詳しく説明する。
【００２７】
図３に例示した分注装置１０４は、ベルトライン３０１（Ａ〜Ｅ）、方向転換機構３０２（Ａ〜Ｈ）、ストッパ３０３（Ａ〜Ｈ）、検体検知センサ３０４（Ａ〜Ｉ）、および処理機構３０５を有して成る。
【００２８】
ベルトライン３０１は、検体を一定方向に搬送する機構であり、３０１Ａと３０１Ｂとの２つが図の右方向に、３０１Ｃが図の左方向に、それぞれ検体を搬送する。ベルトライン３０１Ｂは、例えば、分注処理を必要としない検体を通過させるために用いることができ、ベルトライン３０１Ｃは、分注処理が終わった親検体を搬出するために用いることができる。方向転換機構３０２は、検体の搬送方向を直進もしくは左右９０度に転換させる機構である。ストッパ３０３は、検体を一時的に停止させる機構である。検体検知センサ３０４は検体の有無を検出するかもしくは検体の識別情報を認識するための機構である。例えば、赤外線センサ、あるいは、検体自身または検体を運ぶラックやホルダに付与されたバーコードやＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）の読取装置などである。処理機構３０５は、ベルトライン３０１Ａ上の破線で示した領域３１０に停止した検体を小分け（分注）するための機構であって、例えばチューブやカップを供給するフィーダとＸＹＺテーブルとピペッタとポンプとなどによって実現される。
【００２９】
分注装置１０４は、隣接する装置から搬入されてきた検体を親検体として、処理機構３０５によって必要数の子検体を生成し、親検体と小分けした子検体との両方を隣接する装置へ搬出する。その際、ストッパ３０３間の距離を変更することで、停止する検体数や連続して搬出する検体数を調節できる。また、ストッパ３０３の動作タイミングを、搬出する装置と搬入する装置とで同期させることで、装置間での検体の受け渡し時の検体の衝突を防ぐことができる。
【００３０】
なお、図３の例では、図の右方向に検体を搬送するベルトラインを２つ、図の左方向に検体を搬送するベルトラインを１つとし、処理機構３０５と分注処理が可能なベルトラインとをそれぞれ１つとしたが、装置の要求性能などに応じて、それぞれを少なくしても多くしてもよい。また、ベルトライン３０１や方向転換機構３０２やストッパ３０３ではなく、ロボットアームを使って装置内、装置間の搬送を行うものとしてもよい。
【００３１】
また、他の処理を行う投入装置１０１、遠心装置１０２、開栓装置１０３、比色分析装置１０６（Ａ，Ｂ）、収納装置１０７も、前記の分注装置１０４とほぼ同様な内部構造を有し、搬入されてきた検体に処理を施し、次の装置へ処理済みの検体を搬出する。なお、直線搬送装置１０５は、処理機構３０５を有さず、搬入されてきた検体を次の装置に搬出する。
【００３２】
なお、分注装置１０４は、検体を容器ごと装置内部に搬入してから処理する装置であるが、直線搬送装置１０５などから直接検体の中身をサンプリング（外部サンプリング）する装置を備え、直線搬送装置１０５のベルトラインの一部にストッパ３０３と検体検知センサ３０４とを設けて、サンプリング領域を設定するようにしてもよい。
【００３３】
また、投入装置１０１は、ＸＹＺテーブルおよびロボットアームを使って任意の順番、タイミングで検体を搬入できるものとし、さらに、検体もしくはトレイに付与された検体の識別情報を認識可能とする。遠心装置１０２もまた、ＸＹＺテーブルおよびロボットアームを使って任意の順番、タイミングで検体を搬出できるものとする。
【００３４】
＜ハードウェア構成＞
図４は、検査装置群１００の各装置のハードウェア構成例を示す図である。検査装置群１００の各装置は、プログラムの実行、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）４０１と、ＯＳ（Operating System）などの基本的なプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）４０２と、処理データの一時格納領域として使用するＲＡＭ（Random Access Memory）４０３と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や外付けのメモリカードなどの外部記憶装置４０４と、装置情報ネットワーク１１１に接続する通信Ｉ／Ｆ（Interface）４０５と、検体への処理や搬送に使う各種のセンサ４０６（検体検知センサ３０４を含む）と、検体への処理や搬送に使う各種のアクチュエータ４０８（ストッパ３０３を含む）と、その制御を行うコントローラ４０７とから構成され、ＣＰＵバス４０９を介して相互にデータをやりとりすることができる。
【００３５】
図５は、装置管理サーバ１０８のハードウェア構成例を示す図である。装置管理サーバ１０８は、プログラムの実行、演算を行うＣＰＵ５０１と、ＯＳなどの基本的なプログラムを格納するＲＯＭ５０２と、処理データの一時格納領域として使用するＲＡＭ５０３と、ＨＤＤや外付けのメモリカードなどの外部記憶装置５０４と、装置情報ネットワーク１１１および検査情報ネットワーク１１２に接続する通信Ｉ／Ｆ５０５と、入力デバイスであるキーボード５０６およびマウス５０７と、出力デバイスであるディスプレイ５０８とから構成され、ＣＰＵバス５０９を介して相互にデータをやりとりすることができる。
【００３６】
図６は、検査情報管理サーバ１０９のハードウェア構成例を示す図である。検査情報管理サーバ１０９は、プログラムの実行、演算を行うＣＰＵ６０１と、ＯＳなどの基本的なプログラムを格納するＲＯＭ６０２と、処理データの一時格納領域として使用するＲＡＭ６０３と、ＨＤＤや外付けのメモリカードなどの外部記憶装置６０４と、検査情報ネットワーク１１２および病院ネットワーク１１３に接続する通信Ｉ／Ｆ６０５と、入力デバイスであるキーボード６０６およびマウス６０７と、出力デバイスであるディスプレイ６０８とから構成され、ＣＰＵバス６０９を介して相互にデータをやりとりすることができる。
【００３７】
図７は、操作端末１１０のハードウェア構成例を示す図である。操作端末１１０は、プログラムの実行、演算を行うＣＰＵ７０１と、ＯＳなどの基本的なプログラムを格納するＲＯＭ７０２と、処理データの一時格納領域として使用するＲＡＭ７０３と、ＨＤＤや外付けのメモリカードなどの外部記憶装置７０４と、検査情報ネットワーク１１２に接続する通信Ｉ／Ｆ７０５と、入力デバイスであるキーボード７０６およびマウス７０７と、出力デバイスであるディスプレイ７０８とから構成され、ＣＰＵバス７０９を介して相互にデータをやりとりすることができる。
【００３８】
＜機能とハードウェアとの対応＞
次に、図２、図４〜図７を用いて、自動分析システム１０の各装置が備える機能とハードウェアとの対応を詳しく説明する。
【００３９】
検査装置群１００の各装置の収集部２０１、機構制御部２０２は、各装置のＣＰＵ４０１が、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３または外部記憶装置４０４に格納されたプログラムを実行し、各ハードウェア（通信Ｉ／Ｆ４０５、センサ４０６、コントローラ４０７、アクチュエータ４０８）を制御することによって実現される。
装置管理サーバ１０８のトラッキング部２０３、搬入出計画部２０４、シミュレーション部２０５、指示部２０６は、ＣＰＵ５０１が、ＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３または外部記憶装置５０４に格納されたプログラムを実行し、各ハードウェア（通信Ｉ／Ｆ５０５、キーボード５０６、マウス５０７、ディスプレイ５０８）を制御することによって実現される。
検査情報管理サーバ１０９の検査情報提供部２０７は、ＣＰＵ６０１が、ＲＯＭ６０２、ＲＡＭ６０３または外部記憶装置６０４に格納されたプログラムを実行し、各ハードウェア（通信Ｉ／Ｆ６０５、キーボード６０６、マウス６０７、ディスプレイ６０８）を制御することによって実現される。
操作端末１１０の操作管理部２０８は、ＣＰＵ７０１が、ＲＯＭ７０２、ＲＡＭ７０３または外部記憶装置７０４に格納されたプログラムを実行し、各ハードウェア（通信Ｉ／Ｆ７０５、キーボード７０６、マウス７０７、ディスプレイ７０８）を制御することによって実現される。
【００４０】
次に、図２を用いて、自動分析システム１０の各装置が備える機能を詳しく説明する。
検査装置群１００の各装置の収集部２０１は、センサ４０６から検体の位置に関するセンサ値Ｍ２７１を、装置管理サーバ１０８のトラッキング部２０３に送信する。
検査装置群１００の各装置の機構制御部２０２は、装置管理サーバ１０８の指示部２０６から受信した搬入出指示Ｍ２７２に基づいて、検体の搬入出および検体への処理を行う。
【００４１】
装置管理サーバ１０８のトラッキング部２０３は、検査装置群１００の各装置の収集部２０１から受信したセンサ値Ｍ２７１と、搬送経路情報２９１Ａとを使って、各装置内の待ち領域ごとの検体の滞留状況を表す待ち領域情報Ｄ２８１を算出する。ここで、待ち領域とは、検体を処理・搬送するか、それを待つために検体を停止もしくは減速する領域である。本実施形態における機構においては、ストッパ３０３の直前の領域が待ち領域となりうる。
装置管理サーバ１０８の搬入出計画部２０４は、待ち領域情報Ｄ２８１と、検査情報管理サーバ１０９の検査情報提供部２０７から受信した初期条件情報Ｍ２７３とを使って、緊急検体を優先した搬入出計画案Ｄ２８２を作成する。そして、後記にて説明するシミュレーション部２０５によって算出された停滞推移情報Ｄ２８３を使って、搬入出計画案Ｄ２８２を修正し、最終的な搬入出計画Ｄ２８４を作成する。
装置管理サーバ１０８のシミュレーション部２０５は、装置モデル情報２９２Ａと、待ち領域情報Ｄ２８１と、搬入出計画案Ｄ２８２と、検査情報管理サーバ１０９の検査情報提供部２０７から受信した処理項目情報Ｍ２７４とを使って、装置の動作と検体の位置および処理状況をシミュレーションし、停滞推移情報Ｄ２８３（各待ち領域における待ち時間の変化の時間推移）を算出する。
装置管理サーバ１０８の指示部２０６は、搬入出計画Ｄ２８４に基づいて、投入装置１０１、遠心装置１０２の機構制御部２０２などに対して搬入出指示Ｍ２７２を送信し、検体の搬入出の順番とタイミングとを指示する。
装置管理サーバ１０８の搬送経路ＤＢ２９１は、搬送経路情報２９１Ａを格納、管理する。
装置管理サーバ１０８の装置モデルＤＢ２９２は、装置モデル情報２９２Ａを格納、管理する。
【００４２】
検査情報管理サーバ１０９の検査情報提供部２０７は、検査依頼ＤＢ２９３に格納された依頼情報２９３Ａと、パラメータＤＢ２９４に格納された計画パラメータ２９４Ａとから、初期条件情報Ｍ２７３と処理項目情報Ｍ２７４とを生成し、それぞれ装置管理サーバ１０８の搬入出計画部２０４とシミュレーション部２０５とに送信する。
検査情報管理サーバ１０９の検査依頼ＤＢ２９３は、電子カルテシステムなどを使って医師や検査技師によって登録された依頼情報２９３Ａを格納、管理する。
検査情報管理サーバ１０９のパラメータＤＢ２９４は、医師や検査技師によって登録された計画パラメータ２９４Ａを格納、管理する。
【００４３】
操作端末１１０の操作管理部２０８は、搬送経路情報２９１Ａ、装置モデル情報２９２Ａ、依頼情報２９３Ａ、計画パラメータ２９４Ａを各種ＤＢに登録するための入出力処理、および検体の処理状況の表示などを行う。
【００４４】
＜情報構造＞
（搬送経路情報）
次に、図８を用いて、自動分析システム１０の搬送経路情報２９１Ａを詳しく説明する。搬送経路情報２９１Ａは、項目群定義表Ｔ１００と、経路定義表Ｔ２００と、項目経路対応表Ｔ３００とから成る。
【００４５】
項目群定義表Ｔ１００は、項目群を定義するものであって、項目群ＩＤ（Identification）（Ｔ１０１）と、処理項目ＩＤ（Ｔ１０２）とを属性に持つ。項目群ＩＤ（Ｔ１０１）は、検体に対して行うべき複数の処理項目から成る項目群を定義する識別子である。処理項目ＩＤ（Ｔ１０２）は、検体に対して行うべき処理項目の識別子である。例えば、処理項目「生化学処理１」と「生化学処理３」とから成る項目群を、項目群「生化学一般１」と定義する場合、｛生化学一般１，生化学処理１｝、｛生化学一般１，生化学処理３｝という２つのレコードを登録する。なお、検査装置群１００の各装置は、項目群または処理項目に基づいて検体の処理を行う。例えば、「生化学一般１」の検体には５分間の遠心分離処理が必要な場合、遠心装置１０２はその項目群ＩＤに基づいて５分間の遠心分離処理を実施する。
【００４６】
経路定義表Ｔ２００は、検体を搬送する経路を定義するものであって、経路ＩＤ（Ｔ２０１）と、搬送順Ｔ２０２と、装置ＩＤ（Ｔ２０３）と、分岐点ＩＤ（Ｔ２０４）と、分岐方向Ｔ２０５とを属性に持つ。経路ＩＤ（Ｔ２０１）は、検体を搬送する経路を定義する識別子である。搬送順Ｔ２０２は、同じ経路ＩＤを持つレコードの中における搬送順を表す一連番号であり、この番号が小さい順に搬送が行われることを示す。装置ＩＤ（Ｔ２０３）は、搬送の対象となる装置の識別子である。分岐点ＩＤ（Ｔ２０４）は、装置内部の分岐点を表す識別子である。分岐方向Ｔ２０５は、当該分岐点においてどの方向に搬送すべきかを表す。例えば、図１の投入装置１０１から分注装置１０４に至るまでの経路を「経路１」と定義する場合、｛経路１，１，投入，分岐点４，上｝、｛経路１，２，投入，分岐点５，右｝、｛経路１，３，遠心，分岐点２，直進｝、｛経路１，４，遠心，分岐点５，直進｝、｛経路１，５，開栓，分岐点２，直進｝、｛経路１，６，開栓，分岐点５，直進｝、｛経路１，７，分注，分岐点２，下｝といったレコードを登録する。
【００４７】
項目経路対応表Ｔ３００は、項目群と経路との対応を表すものであって、項目群ＩＤ（Ｔ３０１）と分注後ＩＤ（Ｔ３０２）と、分注量Ｔ３０３と、経路ＩＤ（Ｔ３０４）とを属性に持つ。例えば、前記の項目群「生化学一般１」に対して、１つ２０マイクロリットルで分注するものとし、分注元の検体（親）には「経路５」、分注した検体（子１）には「経路６」を割り当てる場合、｛生化学一般１，親，なし，経路５｝、｛生化学一般１，子１，２０，経路６｝といったレコードを登録する。なお、本実施形態では、項目群と経路の対応付けを静的なものとしたが、日時や時間、装置状態などによって対応付けを動的に変更してもよい。
【００４８】
（装置モデル情報）
次に、図９、図１０を用いて、分注装置１０４を例にとり、自動分析システム１０の装置モデル情報２９２Ａを詳しく説明する。なお、他の装置も分注装置１０４と同様に定義することができる。装置モデル情報２９２Ａは、シミュレーション部２０５がシミュレーションを実行するために使う情報であって、モデルオブジェクトＴ４００と、状態定義表Ｔ５００と、状態遷移表Ｔ６００と、コネクション定義表Ｔ９００とから成る。以下、図３に例示した内部構造を有する分注装置１０４を例にとり、具体的に説明する。
【００４９】
モデルオブジェクトＴ４００は、装置の状態を論理表現したものであって、現在状態Ｔ４０１と、１つ以上のキュー（Ｔ４０２〜）とを属性に持つ。各キューは、装置内の各待ち領域と１対１で対応し、検体の識別子である検体ＩＤを、検体が対応する待ち領域に搬入された順で保持するコレクション（コンテナ）である。各キューには、自動分析システム１０全体を通してユニークな識別子であるキューＩＤが付与されるとともに、装置のハードウェア仕様に対応した容量（キューサイズ）が予め設定され、搬入可能な検体の数も保持される。したがって、モデルオブジェクトＴ４００を構成する各キューに、各待ち領域に存在する検体の検体ＩＤを適切に格納しておくことによって、キューの空き状況を判別することができる。
【００５０】
図１０は、図３に例示した分注装置１０４の内部機構のハードウェアにキューを対応づけてキューモデル表現したものである。例えば、図３のベルトライン３０１Ｃに対応する戻り待機キューＴ４０２（キューサイズ＝５）からは、ベルトライン３０１Ｂに対応する行き待機キュー１（Ｔ４０３）（キューサイズ＝５）と、ベルトライン３０１Ａに対応する行き待機キュー２（Ｔ４０４）（キューサイズ＝５）とに検体を搬送可能であることを表している。図９に示すように、図３に例示した分注装置１０４の状態を示すモデルオブジェクトＴ４００は、現在状態Ｔ４０１と、装置内に含まれるすべてのキュー、つまり、戻り待機キューＴ４０２（キューサイズ＝５）、行き待機キュー１（Ｔ４０３）（キューサイズ＝５）、行き待機キュー２（Ｔ４０４）（キューサイズ＝５）、調整キューＴ４０５（キューサイズ＝３）、親作業キューＴ４０６（キューサイズ＝３）、子作業キュー１（Ｔ４０７）（キューサイズ＝３）、および子作業キュー２（Ｔ４０８）（キューサイズ＝３）とを属性に持つ。なお、図１０には、分注装置１０４内のキューの接続関係だけを示しているが、隣接した装置のキューとの接続関係は、後記のコネクション定義表Ｔ９００で定義される。
【００５１】
現在状態Ｔ４０１には、装置の現在状態が、状態定義表Ｔ５００によって定義される状態のいずれにあるかを示す状態の識別子（状態ＩＤ）が格納される。
状態定義表Ｔ５００は、検体の処理に応じた装置の状態を定義するものである。例えば、分注装置１０４の状態定義表Ｔ５００は、状態ＩＤ（Ｔ５０１）と、親作業キューＴ５０２と、子作業キュー１（Ｔ５０３）と、子作業キュー２（Ｔ５０４）とを属性に持つ。これらすべてのキューに検体がない初期状態（例えば、状態ＩＤ＝Ｓ０）に対しては、｛Ｓ０，検体なし，検体なし，検体なし｝といったレコードが登録される。例えば、親作業キューＴ４０６に３本の検体が搬入された状態（例えば、状態ＩＤ＝Ｓ３）に対しては、｛Ｓ３，３本，検体なし，検体なし｝といったレコードが登録される。なお、ここでは分注処理に影響する親作業キューＴ４０６、子作業キュー１（Ｔ４０７）、子作業キュー２（Ｔ４０８）だけを扱うものとし、分注処理に影響しない戻り待機キューＴ４０２、行き待機キュー１（Ｔ４０３）、行き待機キュー２（Ｔ４０４）、調整キューＴ４０５は、状態を定義する属性からは除いている。
【００５２】
状態遷移表Ｔ６００は、検体の処理項目情報Ｍ２７４にしたがって処理が行われることによる装置の状態の遷移と、処理に必要な時間とを定義するものである。例えば、分注装置１０４の状態遷移表Ｔ６００は、遷移元状態Ｔ６０１と、遷移先状態Ｔ６０２と、遷移条件Ｔ６０３と、処理時間Ｔ６０４とを属性に持つ。例えば、状態１（状態ＩＤ＝Ｓ１）から状態２（状態ＩＤ＝Ｓ２）に遷移する場合、｛Ｓ１，Ｓ２，“Ｓ１からＳ２への遷移条件”，４００（ミリ秒）｝といったレコードが登録される。なお、本実施形態では処理時間Ｔ５０４を一定値として表現しているが、状況によって処理時間が変動する場合には、変動条件を表す属性を追加して、状況ごとに処理時間を設定したり、処理時間を正規分布などの確率分布として表現したりしてもよい。
【００５３】
コネクション定義表Ｔ９００は、各装置のモデルオブジェクトＴ４００で設定されるすべてのキューの装置内および装置間における接続関係を表すものであって、搬送元キューＩＤ（Ｔ９０１）と、装置ＩＤ（Ｔ９０２）と、分岐点ＩＤ（Ｔ９０３）と、分岐方向Ｔ９０４と、搬送先キューＩＤ（Ｔ９０５）とを属性に持つ。つまり、各装置のモデルオブジェクトＴ４００で定義されるキュー１つをノード１つとしたとき、そのノード間を接続するすべての有向エッジのレコードが登録される。例えば、キュー１とキュー２とが装置Ｘの分岐点Ｙで接続していて、分岐点での分岐方向が「上」であれば、｛キュー１，装置Ｘ，分岐点Ｙ，上，キュー２｝といったレコードが登録される。ここで、搬送元キューＩＤ（Ｔ９０１）と搬送先キューＩＤ（Ｔ９０５）とに格納されるキューＩＤは、各装置のモデルオブジェクトＴ４００に含まれるキューの識別子である。また、装置ＩＤ（Ｔ９０２）および分岐点ＩＤ（Ｔ９０３）は、経路定義表Ｔ２００（図８参照）の装置ＩＤ（Ｔ２０３）および分岐店ＩＤ（Ｔ２０４）に対応しており、これによって搬送経路とキューとの対応付けが行われる。
【００５４】
（依頼情報）
次に、図１１を用いて、自動分析システム１０の依頼情報２９３Ａを詳しく説明する。依頼情報２９３Ａは、検査依頼情報表Ｔ７００から成る。
検査依頼情報表Ｔ７００は、検査に必要な処理項目と優先度とを表すものであって、患者ＩＤ（Ｔ７０１）と、検体ＩＤ（Ｔ７０２）と、項目群ＩＤ（Ｔ７０３）と、優先度Ｔ７０４とを属性に持つ。例えば、患者１（患者ＩＤ＝患者１）から採血した検体１（検体ＩＤ＝検体１）に対して通常の優先度（優先度＝通常）で項目群１と項目群３とを検査する場合、｛患者１，検体１，項目群１，通常｝、｛患者１，検体１，項目群３，通常｝といったレコードが登録される。
【００５５】
（計画パラメータ）
次に、図１２を用いて、自動分析システム１０の計画パラメータ２９４Ａを詳しく説明する。計画パラメータ２９４Ａは、計画パラメータ表Ｔ８００から成る。
計画パラメータ表Ｔ８００は、各装置内の各待ち領域で許容できる待ち時間を表現するものであって、装置ＩＤ（Ｔ８０１）と、待ち領域ＩＤ（Ｔ８０２）と、許容待ち時間Ｔ８０３とを属性に持つ。自動分析システム１０は、緊急検体を含むすべての検体の各待ち領域における待ち時間が、この許容待ち時間Ｔ８０３以下となるような搬入出計画を作成して、搬入出の制御を行う。したがって、許容待ち時間Ｔ８０３を適切に設定することにより、緊急検体のＴＡＴを常に目標とする時間内とすることができる。
【００５６】
（装置間の通信情報）
次に、図１３を用いて、装置間でやりとりされる通信情報について説明する。
センサ値Ｍ２７１は、検査装置群１００の装置内各部に設置された検体検知センサ３０４の検知内容を表すものであって、検知した時刻Ｍ２７１１、装置ＩＤ（Ｍ２７１２）、センサＩＤ（Ｍ２７１３）、値Ｍ２７１４から成る。ここで値Ｍ２７１４は、例えば、検体がセンサ上にあるかないかを表す２値の値であり、ありならば「１」、なしならば「０」となる。なお、より詳細に、検体がある場合と、検体はないが搬送するためのキャリア（ホルダやラック）はある場合と、何もない場合とを区別して表すようにしてもよい。
【００５７】
搬入出指示Ｍ２７２は、装置に検体の搬入出の順序とタイミングを指示するものであって、搬入出する時刻Ｍ２７２１と検体ＩＤ（Ｍ２７２２）と搬入もしくは搬出を表す指示値Ｍ２７２３との複数の組から成る。
初期条件情報Ｍ２７３は、計画の初期条件を表すものであって、検体ＩＤ（Ｍ２７３１）と優先度Ｍ２７３２との複数の組と、装置ＩＤ（Ｍ２７３３）と待ち領域ＩＤ（Ｍ２７３４）と許容待ち時間Ｍ２７３５との複数の組とから成る。
処理項目情報Ｍ２７４は、検体ごとの処理項目を表すものであって、検体ＩＤ（Ｍ２７４１）と項目群ＩＤ（Ｍ２７４２）との複数の組から成る。
【００５８】
（装置管理サーバ内の通信情報）
次に、図１４を用いて、装置管理サーバ１０８内でやりとりされる通信情報について説明する。
待ち領域情報Ｄ２８１は、検査装置群１００の装置内の各待ち領域における検体の滞留状況やその待ち順を表す情報であって、装置ＩＤ（Ｄ２８１１）、待ち領域ＩＤ（Ｄ２８１２）、待ち順（Ｄ２８１３）、検体ＩＤ（Ｄ２８１４）から成る。なお、待ち順は、先頭の検体から順に１，２，３，・・・という一連番号を付与する。
搬入出計画案Ｄ２８２は、搬入出計画部２０４が作成した搬入出の順番やタイミングの案を表すもので、装置ＩＤ（Ｄ２８２１）、時刻Ｄ２８２２、検体ＩＤ（Ｄ２８２３）、指示値Ｄ２８２４から成る。指示値Ｄ２８２４は、搬入出指示Ｍ２７２の指示値Ｍ２７２３と同じように、搬入もしくは搬出を表す。
停滞推移情報Ｄ２８３は、シミュレーションによって推測される装置内の各待ち領域における検体の待ち時間（検体に加える処理をも含めてもよい）の時間変化を表す情報であって、時刻Ｄ２８３１、装置ＩＤ（Ｄ２８３２）、待ち領域ＩＤ（Ｄ２８３３）、検体ＩＤ（Ｄ２８３４）、待ち時間Ｄ２８３５から成る。
搬入出計画Ｄ２８４は、搬入出計画部２０４が最終決定した搬入出の計画を表すもので、装置ＩＤ（Ｄ２８４１）、時刻Ｄ２８４２、検体ＩＤ（Ｄ２８４３）、指示値Ｄ２８４４から成る。指示値Ｄ２８４４は、搬入出指示Ｍ２７２の指示値Ｍ２７２３と同じように、搬入もしくは搬出を表す。
【００５９】
＜処理フロー＞
次に、図１５を用いて、検体が装置内で渋滞することを防止するために、各装置における検体の搬入出の順番とタイミングとを制御する処理の概要を説明する。なお、本実施形態における各装置は、搬入された検体に対して処理項目ＩＤ（Ｔ１０２）（図８参照）にしたがった処理を施し、処理した検体を搬出するものとする。
【００６０】
装置管理サーバ１０８は、以下の処理を例えば１秒毎に実施する。なお、本実施例では１秒毎に実施するものとしたが、装置管理サーバ１０８の処理能力などに応じて、これより短く設定しても、長く設定しても構わない。
【００６１】
まず、トラッキング部２０３は、搬入出指示Ｍ２７２と、検査装置群１００の各装置の収集部２０１から受信したセンサ値Ｍ２７１と、搬送経路情報２９１Ａとから、各待ち領域（モデルオブジェクトＴ４００の各キュー）の検体の滞留状況を算出して待ち領域情報Ｄ２８１を算出する（ステップＳ１０１）。
次に、搬入出計画部２０４は、状態定義表Ｔ５００（図９参照）にしたがって、各装置の状態を算出して、モデルオブジェクトＴ４００を初期設定する（ステップＳ１０２）。
次に、搬入出計画部２０４は、検査情報提供部２０７に要求を出し、初期条件情報Ｍ２７３を取得する（ステップＳ１０３）。このとき、検査情報提供部２０７は、この要求に応じて依頼情報２９３Ａと計画パラメータ２９４Ａとから、初期条件情報Ｍ２７３を生成する。
次に、搬入出計画部２０４は、検査依頼情報表Ｔ７００（図１１参照）において優先度Ｔ７０４が高く設定された検体、緊急検体用の投入トレイや投入口に設置された検体、および突発的に投入される緊急検体を優先しつつ最大処理性能で搬入出する搬入出計画案Ｄ２８２を作成する（ステップＳ１０４）。
【００６２】
ここで、図３０を用いて、搬入出計画案Ｄ２８２のうちの投入装置１０１に関する搬入計画案の具体的な作成例を説明する。この例における投入装置１０１は、装置ＩＤを「投入１」とし、３種類のトレイ（緊急検体用トレイ３００１Ａ、一般検体用トレイ３００１Ｂ、遠心パス検体用トレイ３００１Ｃ）を持ち、任意のトレイから最大４秒に1検体の速度で搬入可能とする。現在時刻９：００：００において、緊急検体用トレイ３００１Ａに１本（Ｅ５）、一般検体用トレイ３００１Ｂに５本（Ｓ１，Ｅ２，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ９）、遠心パス検体用トレイ３００１Ｃに３本（Ｓ４，Ｅ６，Ｓ８）の検体が載せられているものとする。ここで、Ｓ（Standard）は一般検体を表し、Ｅ（Emergency）は緊急検体を表す。また、ＳとＥとの後に続く番号は、トレイに到着した順番を表す。このときに作成される初期の搬入出計画案Ｄ２８２には、搬入計画案３００２のような内容が含まれることになる。すなわち、搬入順序に関しては、まず緊急検体を優先して到着順に搬入し、次に一般検体を到着順に搬入するように計画される。搬入の時刻に関しては、投入装置１０１の最大処理速度で搬入を行うように、現在時刻から４秒経過するごとに１検体ずつ搬入するように計画される。
【００６３】
図１５に戻って、次に、シミュレーション部２０５は、検査情報提供部２０７に要求を出し、処理項目情報Ｍ２７４を取得する（ステップＳ１０５）。このとき、検査情報提供部２０７は、この要求に応じて依頼情報２９３Ａから処理項目情報Ｍ２７４を生成する。
次に、シミュレーション部２０５は、各装置の現在の状態、各検体の処理項目、各装置の状態遷移表などを使って１０分後までの状態遷移を計算（シミュレーション）して、例えば１００ミリ秒の単位で各検体の待ち時間を推定した停滞推移情報Ｄ２８３を算出する（ステップＳ１０６）。なお、本実施形態では、１０分後まで状態遷移を計算するものとしたが、装置管理サーバ１０８の処理能力などに応じて、これより短く設定しても、長く設定しても構わない。同様に、１００ミリ秒ごとの待ち時間を推定するものとしたが、これより短く設定しても長く設定しても構わない。
【００６４】
次に、シミュレーション部２０５は、停滞推移情報Ｄ２８３のすべての検体の待ち時間Ｄ２８３５が、初期条件情報Ｍ２７３にて設定された既定値である許容待ち時間Ｍ２７３５以下であるかを判別する（ステップＳ１０７）。その結果、すべての緊急検体の待ち時間が既定値以下ならば、ステップＳ１０９（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ１０８（Ｎｏ側）に処理を進める。
待ち時間が既定値を越えた検体がある場合（ステップＳ１０７で「Ｎｏ」）、搬入出計画部２０４は、最も早く許容待ち時間を超えた検体を搬入出する直前に遡り、検体を搬入出する時刻を遅らせた新たな搬入出計画案Ｄ２８２を修正し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０６以下の処理を再度行う。ステップＳ１０８の処理に関しては、詳しい説明を後記する。
すべての検体の待ち時間が既定値以下である場合（ステップＳ１０７で「Ｙｅｓ」）、搬入出計画部２０４は、現在の搬入出計画案Ｄ２８２の内容を、最終の搬入出計画Ｄ２８４として指示部２０６に引き渡し、指示部２０６が、検査装置群１００の該当する各装置の機構制御部２０２に各検体の搬入出を指示する搬入出指示Ｍ２７２を送信して、処理を終了する（ステップＳ１０９）。各検体の搬入出を指示された機構制御部２０２は、その指示にしたがって検体を搬入出するための機構制御を行う。
【００６５】
次に、図１６を用いて、各検体の待ち領域を算出する処理（図１５のステップＳ１０１）について詳しく説明する。なお、この処理は待ち領域単位に非同期に実行されるものとする。
まず、トラッキング部２０３は、待ち領域が未算出の検体がある限り、各検体についてステップＳ２０２以下の処理を行い、処理中の検体がすべて待ち領域を算出済みであれば、本処理を終了する（ステップＳ２０１）。
待ち領域を未算出の検体がある場合、トラッキング部２０３は、当該検体の搬送経路を搬送経路情報２９１Ａ（図８）から取得する（ステップＳ２０２）。次に、トラッキング部２０３は、受信したセンサ値Ｍ２７１の中から、当該検体に合致する最新のセンサ値を取得する（ステップＳ２０３）。
次に、トラッキング部２０３は、取得した最新のセンサ値を使って当該検体の待ち領域と待ち順とを決定して、当該レコードを待ち領域情報Ｄ２８１に追加して登録する（ステップＳ２０４）。このとき、決定する待ち領域は、（１）検体がストッパ３０３等により停止して検知状態にあるときには、最新のセンサ値を与えた検体検知センサ３０４の設置場所に対応する待ち領域に、（２）検体が未検知状態にあるときには、搬送経路情報２９１Ａから取得した搬送経路において、最新のセンサ値を与えた検体検知センサ３０４の設置場所から次に行きつく待ち領域に、それぞれ決定する。
【００６６】
次に、図１７を用いて、停滞推移情報の算出処理（図１５のステップＳ１０６）を詳しく説明する。なお、この処理は各モデルオブジェクト単位に並列に実行されるものとする。
まず、シミュレーション部２０５は、シミュレーション時刻を現在時刻に設定し、装置の現在状態をモデルオブジェクトＴ４００（図９参照）に設定する（ステップＳ３０１）。具体的には、図１５のステップＳ１０２で算出した装置の状態をモデルオブジェクトＴ４００の現在状態Ｔ４０１に設定し、待ち領域情報Ｄ２８1（図１４参照）から取得した各検体の待ち状況を、モデルオブジェクトＴ４００の各キューに設定する。さらに、現時点における各検体の待ち時間を示すレコードを、停滞推移情報Ｄ２８３に追加して登録する。ここで、現時点における各検体の待ち時間は、現在時刻と検体検知センサ３０４によって検知された搬入時刻との差として算出する。
次に、シミュレーション部２０５は、図１５のステップＳ１０５で取得した各検体の処理項目情報Ｍ２７４を参照して、状態遷移表Ｔ６００で規定された状態遷移の中から、最も早い時刻に遷移条件を満たすものを１つ選択する（ステップＳ３０２）。
次に、シミュレーション部２０５は、シミュレーション時刻が完了時刻（現時刻から１０分後）を過ぎていない限りステップＳ３０４に処理を進め、完了時刻を過ぎている場合は、本処理を終了する（ステップＳ３０３→Ｅｎｄ）。
【００６７】
完了時刻を過ぎていない場合、シミュレーション部２０５は、状態遷移表Ｔ６００を参照して、遷移条件を満たす状態遷移に必要な時間が経過したかどうかを判別する（ステップＳ３０４）。その結果、状態遷移に必要な時間が経過したならばステップＳ３０５（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ３０９（Ｎｏ側）に処理を進める。
【００６８】
状態遷移に必要な時間を経過している場合（ステップＳ３０４で「Ｙｅｓ」）、シミュレーション部２０５は、その状態遷移の結果として次の待ち領域に搬出すべき検体があるかどうかを判別する（ステップＳ３０５）。その結果、搬出すべき検体があるならばステップＳ３０６（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ３０８（Ｎｏ側）に処理を進める。
【００６９】
搬出すべき検体がある場合（ステップＳ３０５で「Ｙｅｓ」）、シミュレーション部２０５は、搬出先キューを含む装置のモデルオブジェクトＴ４００を参照して、搬出先キューに空きがあるかどうかを判別する（ステップＳ３０６）。その結果、搬出先キューに空きがあるならばステップＳ３０７（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ３０９（Ｎｏ側）に処理を進める。
【００７０】
搬出先キューに空きがある場合（ステップＳ３０６で「Ｙｅｓ」）、シミュレーション部２０５は、当該搬出先キューへの検体の搬出を行う（ステップＳ３０７）。具体的には、並列してシミュレーションを実行している搬出先のキューに対して、搬出する当該検体の搬入予約を行い、状態遷移表Ｔ６００の該当する処理時間Ｔ６０４から取得した、搬出にかかる時間だけ待機したのち、当該検体に対応するデータを搬出元のキューから削除するとともに、搬出元のキューに残っている各検体に対応する停滞推移情報Ｄ２８３のレコードの待ち時間Ｄ２８３５に、前記搬出にかかる時間を加え、時刻Ｄ２８３１を更新する。なお、検体の搬入予約は、他の装置のシミュレーションを実行するときの入力データとなるとともに、ステップＳ３０６で搬出先キューの空きを判定するときに、当該検体よりも早い時刻に搬入される他の検体によって搬出先キューに空きがなくなるかどうかを判定するために使用される。
【００７１】
ステップＳ３０７終了後、もしくは、搬出すべき検体がない場合（ステップＳ３０５で「Ｎｏ」）、シミュレーション部２０５は、モデルオブジェクトＴ４００の現在状態Ｔ４０１を、状態遷移表Ｔ６００にしたがって遷移後の状態に対応する状態ＩＤに変更することにより、当該装置の装置状態を更新したのち（ステップＳ３０８）、ステップＳ３０２に処理を戻して前記の処理を繰り返す。
【００７２】
状態遷移に必要な時間を経過していない場合（ステップＳ３０４で「Ｎｏ」）、もしくは、搬出先キューに空きがない場合は（ステップＳ３０６で「Ｎｏ」）、シミュレーション部２０５は、シミュレーション時刻を１００ミリ秒進めるように時間をインクリメントしたのち（ステップＳ３０９）、ステップＳ３０３に処理を戻して前記の処理を繰り返す。
【００７３】
次に、図１８を用いて、搬入出計画案Ｄ２８２の修正処理（図１５のステップＳ１０８）を詳しく説明する。
まず、搬入出計画部２０４は、シミュレーションの結果として停滞推移情報Ｄ２８３に登録された待ち時間Ｄ２８３５が、最も早い時刻（最初）に当該待ち領域の既定値（許容待ち時間Ｍ２７３５）を超えた検体を抽出する（ステップＳ４０１）。このとき、搬出済みの検体の既定値を超えた時刻は、時刻Ｄ２８３１から待ち時間Ｄ２８３５と許容待ち時間Ｍ２７３５との差分を引くことによって算出し、未搬出の検体の既定値を超えた時刻は、停滞推移情報Ｄ２８３に登録された最後の搬出に係るレコードの時刻Ｄ２８３１に、最終のシミュレーション時刻と当該時刻Ｄ２８２１との差分から許容待ち時間Ｍ２７３５を引いた時間を加えることによって算出する。
【００７４】
次に、搬入出計画部２０４は、対象の検体が遠心処理する必要がないかどうかを判別する（ステップＳ４０２）。その結果、遠心処理する必要がないならばステップＳ４０３（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ４０４（Ｎｏ側）に処理を進める。
遠心処理する必要がない場合（ステップＳ４０２で「Ｙｅｓ」）、搬入出計画部２０４は、遠心装置１０２からの搬出時刻の調節を行う（ステップＳ４０３）。具体的には、対象の検体が遠心装置１０２を搬送される時刻周辺において、対象の検体と同じ搬送路を使う他の一般検体の遠心装置１０２からの搬出時刻を２秒ずつ遅らせるように搬入出計画案Ｄ２８２を修正する。
遠心処理する必要がある場合（ステップＳ４０２で「Ｎｏ」）、もしくは、ステップＳ４０３実行後、搬入出計画部２０４は、投入装置１０１からの搬入時刻の調節を行う（ステップＳ４０４）。具体的には、対象の検体の２検体前の検体から、投入装置１０１からの搬入時刻を２秒ずつ遅らせるように搬入出計画案Ｄ２８２を修正する。
【００７５】
前記の遠心装置１０２からの搬出時刻を調節する処理（ステップＳ４０３）は、例えば、ある遠心装置で複数の一般検体を処理しており、その一般検体が処理されたのち一挙に搬出され、その先に接続された装置内で渋滞が生じた結果、その後に投入される遠心処理が不要な緊急検体の待ち時間が既定値を超えるといった場合に、その遠心装置からの一般検体の搬出を抑制し、緊急検体を先に処理するための処理である。
【００７６】
ここで、図３１を用いて、投入装置１０１からの搬入時刻を調節する処理（ステップＳ４０４）における搬入計画案の修正例について説明する。例えば、初期の搬入計画案３１０１に基づいて投入装置「投入１」から搬入したときのシミュレーションの結果、遠心処理を必要とする一般検体である検体Ｓ９の待ち時間が、開栓装置１０３内で許容待ち時間を超えたものとする。この場合、検体Ｓ９の２つ前の検体から搬入時刻を遅らせる。まず1回目の修正が実施される。1回目の修正では、検体Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９の搬入時刻をそれぞれ２秒ずつ遅らせる（修正１回目の搬入計画案３１０２）。そのように搬入出計画案を修正しても、再度同様に検体Ｓ９の待ち時間が許容待ち時間を超えた場合は、２回目の修正が実施される。その結果、検体Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９は当初の予定より４秒遅れて投入されることになる（修正２回目の搬入計画案３１０３）。このように搬入計画案を修正をした結果、全ての検体の全ての待ち領域における待ち時間が許容待ち時間を超えないようになったとすると、搬入出計画案Ｄ２８２の修正は完了する。このとき、２回目以降の修正においては、遡って搬入時刻を遅らせる検体の数を順次増やすようにしてもよい。
【００７７】
なお、本実施形態では１回の修正ごとに搬出時刻もしくは搬入時刻を２秒ずつ遅らせるものとしたが、装置管理サーバ１０８の処理性能に応じてそれより少なくしても、多くしても構わない。また、搬入時刻を遅らせるのは２検体前からとしたが、それより少なくしても、多くしても構わない。また、遠心装置１０２からの搬出時刻の調節が行われた場合には、投入装置１０１からの搬入時刻の調節を行わないようにしてもよい。
また、前記の処理方法はヒューリスティックな方法であるが、このほか、搬入出の順番や時刻を変える操作をオペレータとして定義し、モンテカルロ法などの最適化手法を併用しても構わない。その場合であっても、待ちが生じた検体を搬入出した時刻周辺に対して、集中的に修正を加えることによって迅速な修正が可能となる。
また、本実施形態では、最も早い時刻に待ち時間が規定値を超えた１つの検体に関する修正を行うものとしたが、待ち時間が規定値を超えた複数の検体に関する修正をまとめて行うようにしてもよい。
また、本実施形態では１００ミリ秒単位で１０分後までのシミュレーションを行って計画案を修正することとしたが、待ち領域中の検体の数やその位置から渋滞の発生を検知して計画案を修正するものとしてもよい。
【００７８】
次に、図１９と図２０とを用いて、計画パラメータ表Ｔ８００（図１２参照）の登録方法を説明する。図１９は、計画パラメータ表Ｔ８００の登録処理の例を示したフローチャートであり、図２０は、計画パラメータ表Ｔ８００の登録処理に用いる計画パラメータ登録用画面の表示例である。この計画パラメータ登録画面は、操作端末１１０の操作管理部２０８によって入出力の制御が行われる。
【００７９】
まず、検査技師等の登録者は、項目群コンボボックスＧ１０１を使って、事前に登録された項目群の中から任意の項目群を１つ選択する（ステップＳ５０１）。
それにより、フロービューＧ１０２に、選択した項目群に対応する検体の搬送経路がグラフ表示されるので、次に、登録者は、フロービューＧ１０２に表示された搬送経路を確認しつつ、代表検体コンボボックスＧ１０３を使って、搬送される検体（親検体、および、分注された子検体）の中から、パラメータを登録すべき代表検体を選択する（ステップＳ５０２）。
それにより、最短処理時間ボックスＧ１０４には、最短で処理した場合のＴＡＴの予測時間が表示される。この予測時間には、予め該当する項目群の検体を１つだけ処理するものとしてシミュレーションした結果を用いる。
次に、許容遅延時間コンボボックスＧ１０５を使って、選択した代表検体が緊急検体であった場合に許容可能な最大の遅延時間を設定する（ステップＳ５０３）。
【００８０】
最後に、登録者がＯＫボタンＧ１０６を押す（マウスでクリックする）ことをきっかけとして、操作管理部２０８は、各装置が処理能力を最大かつ待ちなく動作させた際に発生する各待ち領域における待ち時間（Ｔ１）と、設定された最大の遅延時間を検体が経由する待ち領域数で割った値（Ｔ２）との和を、各待ち領域の許容待ち時間Ｔ８０３として、計画パラメータ表Ｔ８００に当該レコードを登録する（ステップＳ５０４）。なお、登録者がＣａｎｃｅｌボタンＧ１０７を押すことで、登録を取りやめることができる。
【００８１】
以上説明したように、第一実施形態に係る自動分析システムによれば、緊急検体と一般検体とのすべての検体の各待ち領域における待ち時間を既定値以下に抑えることができるので、緊急検体のＴＡＴを常に目標の時間内に収めることができる。
【００８２】
＜第二実施形態＞
第二実施形態では、途中から搬送経路が２つに分岐する装置構造を有する自動分析システムの例について説明する。
【００８３】
＜システム構成＞
図２１は、第二実施形態に係る自動分析システムのシステム構成図である。図２１に示すように、自動分析システム２０は、検査装置群２１００と、装置管理サーバ２１１５と、検査情報管理サーバ２１１６と、操作端末２１１７とを有して成る。検査装置群２１００の各装置と装置管理サーバ２１１５とは、ＬＡＮなどの装置情報ネットワーク２１１８を介して通信可能に接続され、装置管理サーバ２１１５と検査情報管理サーバ２１１６と操作端末２１１７とは、同じくＬＡＮなどの検査情報ネットワーク２１１９を介して通信可能に接続される。また、検査情報管理サーバ２１１６は、病院ネットワーク２１２０を介して、例えば電子カルテシステムなどの病院内の他システムと接続される。
【００８４】
検査装置群２１００は、閉栓装置２１０１と、収納装置２１０２と、投入装置２１０３と、遠心装置２１０４と、開栓装置２１０５と、分注装置２１０６と、直線搬送装置２１０７，２１１１と、方向転換装置２１０８，２１１２と、検体の搬出順を変更できるバッファ装置２１０９，２１１３と、比色分析装置２１１０（Ａ，Ｂ）と、免疫分析装置２１１４（Ａ，Ｂ）とから成っており、図２１で示すような配置で設置される。
【００８５】
＜機能構成＞
図２２は、第二実施形態に係る自動分析システム２０の機能と動作との説明図である。初めに、図２２を用いて、自動分析システム２０の機能構成について説明する。
【００８６】
検査装置群２１００を構成する各装置は、それぞれ収集部２０１と機構制御部２０２とを有して成る。
装置管理サーバ２１１５は、トラッキング部２０３、搬入出計画部２０４、シミュレーション部２０５、指示部２０６、搬送経路ＤＢ２９１、および装置モデルＤＢ２９２を有して成る。
検査情報管理サーバ２１１６は、検査情報提供部２０７、検査依頼ＤＢ２９３、およびパラメータＤＢ２９４を有して成る。
また、操作端末２１１７は、操作管理部２０８を有して成る。
【００８７】
＜動作概要＞
次に、図２２を用いて、自動分析システム２０の動作の概要を説明する。ここでは、ある緊急検体の投入に先立って、高い分注比の検体が投入されることにより、分注装置２１０６の処理能力を超え、分注装置２１０６の上流に渋滞が発生する場合に加え、検体を比色分析装置２１１０（Ａ，Ｂ）で検査した後に、免疫分析装置２１１４（Ａ，Ｂ）で検査するというような「戻り動作」が頻繁に生じることにより、方向転換装置２１０８の処理能力を超え、方向転換装置２１０８の周辺でも渋滞が発生する場合を考える。
【００８８】
検査装置群２１００を構成する各装置の収集部２０１は、装置内各部における検体の検知状態を示すセンサ値Ｍ２７１を、装置管理サーバ２１１５のトラッキング部２０３に送信する。
装置管理サーバ２１１５のトラッキング部２０３は、搬入出指示Ｍ２７２によって搬入出が指示された各検体の検査項目によって特定される搬送経路と、各装置のセンサ値Ｍ２７１とを使って、各検体の現在位置を特定し、各装置において検体が滞留する領域ごとの検体の存在状態（待ち領域情報Ｄ２８１）を算出する。次に、装置管理サーバ２１１５の搬入出計画部２０４は、初期条件情報Ｍ２７３と、待ち領域情報Ｄ２８１とをもとに、緊急検体を優先した初期の搬入出計画案Ｄ２８２を作成する。
次に、装置管理サーバ２１１５のシミュレーション部２０５は、作成された搬入出計画案Ｄ２８２にしたがって検体を搬入出した場合の、一定時間後までの各待ち領域における待ち時間の推定量（停滞推移情報Ｄ２８３）を、処理項目情報Ｍ２７４と、搬送経路情報２９１Ａと、装置モデル情報２９２Ｂとに基づくシミュレーションにより算出する。
そして、搬入出計画部２０４は、算出された待ち時間の推定量が、初期条件情報Ｍ２７３によって与えられる既定値を超えないように、搬入出のタイミングや順序を変更することによって搬入出計画案Ｄ２８２を修正して再度シミュレーションを行う動作を繰り返し、最終的に搬入出計画Ｄ２８４を作成する。最後に、指示部２０６が、作成された搬入出計画Ｄ２８４にしたがって、投入装置２１０３と、遠心装置２１０４と、バッファ装置２１０９，２１１３との機構制御部２０２に、搬入出指示Ｍ２７２を送信する。
【００８９】
前記のような動作によって、自動分析システム２０は、システム内の各待ち領域での待ち時間を既定値以下に抑えることができ、それによって緊急検体のＴＡＴを所定時間以内に収めることができる。
【００９０】
＜搬送機構＞
方向転換装置２１０８，２１１２を除く他の装置の内部機構の構造は、第一実施形態において説明したものと同様である。
なお、投入装置２１０３は、ＸＹＺテーブルおよびロボットアームを使って任意の順番、タイミングで検体を搬入できるものとし、さらに、検体もしくはトレイに付与された検体の識別情報を認識可能とする。遠心装置２１０４、バッファ装置２１０９，２１１３もまた、ＸＹＺテーブルおよびロボットアームを使って任意の順番、タイミングで検体を搬出できるものとする。
【００９１】
図２３は、方向転換装置２１０８の内部機構の構造の一例を示したものである。以下、図２３を用いて、方向転換装置２１０８，２１１２の搬送機構について詳しく説明する。
【００９２】
図２３に例示した方向転換装置２１０８は、ベルトライン２３０１、方向転換機構２３０２、ストッパ２３０３、検体検知センサ２３０４を有して成る。これら各機構の機能は、第一実施形態で説明したものと同様である。以下、方向転換機構２３０２のような排他制御する必要がある領域を共有部と称するものとする。
【００９３】
ここで、簡単に本実施形態における方向転換装置２１０８の動作を説明する。
方向転換装置２１０８は、他の装置がストッパ単位で非同期に検体の搬送を制御するのに対し、制御サイクル（例えば１秒）単位で、あるキューから別のキューへ検体を搬送する。その際、同じ共有部を介さない限り、同時に複数のキューを処理する。すなわち、図２３に示した内部機構の構造をキューモデル表現した図２４において、例えば、キュー４からキュー１２への搬送とキュー６からキュー１０への搬送とは、同じ制御サイクルで搬送できる。一方、キュー４からキュー１２への搬送とキュー８からキュー５への搬送とは、図中左上の共有部をどちらの搬送でも用いるため、同じ制御サイクルでは搬送できない。
【００９４】
次に、方向転換機構２３０２の処理性能の特性を説明する。キュー１からキュー１０へ向かう検体とキュー３からキュー１２へ向かう検体とが、同じ時間帯で続けて搬送される場合、それぞれ異なる共有部しか通らないので、どちらから搬入された検体についても最大性能で搬送できる。ところが、キュー１からキュー１０へ向かう検体と、キュー３からキュー９へ向かう検体とが、同じ時間帯に搬送される場合、キュー１からキュー６へ向かう検体とキュー５からキュー９へ向かう検体とが、図中左下の同じ共有部を使用することとなる。例えば、キュー１に対してキュー５を常に優先して搬送るように制御し、かつ、キュー５に検体があるならば、キュー５の検体がなくなるまで、キュー５からキュー９へ検体が搬送される。一方、キュー５に対してキュー１を常に優先して搬送るように制御し、かつ、キュー１に検体があるならば、キュー１の検体がなくなるまで、キュー１からキュー６へ検体が搬送される。したがって、（１）方向転換装置２１０８は、検体が同じ共有部を用いる場合は、検体が同じ共有部を用いない場合に比べ搬送性能が低下する。また、（２）搬出した際に同じ共有部を用いるキューのどちらを優先するかを制御することで、方向転換装置２１０８の搬送方向ごとの搬送性能のバランスを調節できるという特性を有する。
【００９５】
＜ハードウェア構成＞
検査装置群２１００の各装置のハードウェア構成は、第一実施形態において説明した検査装置群１００の各装置のハードウェア構成と同様である。
装置管理サーバ２１１５のハードウェア構成は、第一実施形態において説明した装置管理サーバ１０８のハードウェア構成と同様である。
検査情報管理サーバ２１１６のハードウェア構成は、第一実施形態において説明した検査情報管理サーバ１０９のハードウェア構成と同様である。
操作端末２１１７のハードウェア構成は、第一実施形態において説明した操作端末１１０のハードウェア構成と同様である。
【００９６】
＜機能とハードウェアとの対応＞
自動分析システム２０の各装置が備える機能とハードウェアとの対応は、装置モデル情報２９２Ａが装置モデル情報２９２Ｂとなっている点を除き、第一実施形態と同様である。
【００９７】
＜情報構造＞
自動分析システム２０の情報構造は、装置モデル情報２９２Ａが装置モデル情報２９２Ｂとなっている点を除き、第一実施形態と同様である。そこで、図９、図２３、図２４、図２５を用いて、自動分析システム２０の装置モデル情報２９２Ｂについてのみ詳しく説明する。
【００９８】
（装置モデル情報）
装置モデル情報２９２Ｂは、シミュレーション部２０５がシミュレーションを実行するために使う情報であって、図９に例示したモデルオブジェクトＴ４００と、状態定義表Ｔ５００と、状態遷移表Ｔ６００と、コネクション定義表Ｔ９００と、図２５に例示した方向転換装置向け状態定義表Ｔ１０００とから成る。モデルオブジェクトＴ４００と、状態定義表Ｔ５００と、状態遷移表Ｔ６００と、コネクション定義表Ｔ９００は、第一実施形態で説明したものと同様である。また、搬入出計画Ｄ２８４（図１４）についても第一実施形と同じ構造である。ただし、方向転換装置２１０８，２１１２に対する指示値Ｄ２８４４は、搬入もしくは搬出を表す値ではなく、どの方向を優先して搬入するかを表す値となる。具体的には、後記の優先するキューの決定ルール表Ｔ２０００（図２８）における優先する搬入方向に挙げた「優先なし」、「左側優先」、「下側優先」、「右側優先」、「上側優先」をそれぞれ識別する整数値（０，１，２，３，４）とする。
【００９９】
図２５に例示した方向転換装置向け状態定義表Ｔ１０００は、方向転換装置２１０８の状態を定義するものであって、状態ＩＤ（Ｔ１００１）と、キュー１〜１２（Ｔ１００２Ａ〜Ｔ１００２Ｌ）と、共有部１〜４（Ｔ１００３Ａ〜Ｔ１００３Ｄ）とを属性に持つ。ここで共有部とは、図２３における方向転換機構２３０２（Ａ〜Ｄ）のような排他制御する必要がある領域の使用状況を表す。なお、他の装置と異なり方向転換装置２１０８において状態定義表に前記使用状況を付与する理由は、前述のような排他制御動作を規定するためである。すなわち、方向転換装置向け状態定義表Ｔ１０００で区別して定義された状態ごとに、検体の搬送方向と搬送時間とを設定することにより、より正確なシミュレーションを可能とする。
【０１００】
＜処理フロー＞
次に、検体が装置内で渋滞することを防止するために、各装置における検体の搬入出の順番とタイミングとを制御する処理の概要を説明する。なお、本実施形態における各装置は、搬入された検体に対して処理項目ＩＤ（Ｔ１０２）（図８参照）にしたがった処理を施し、処理した検体を搬出するものとする。第二実施形態における処理の基本的な流れは、状態定義表Ｔ５００と方向転換装置向け状態定義表Ｔ１０００とを併用する点と、搬入出計画案の修正処理とを除いて、第一実施形態の処理の流れと同様である。
【０１０１】
ここでは、図２６を用いて、第二実施形態における搬入出計画案Ｄ２８２の修正処理（図１５のステップＳ１０８）を詳しく説明する。
まず、搬入出計画部２０４は、シミュレーションの結果として停滞推移情報Ｄ２８３に登録された待ち時間Ｄ２８３５が、最も早い時刻に当該待ち領域の既定値（許容待ち時間Ｍ２７３５）を超えた検体を抽出する（ステップＳ６０１）。なお、既定値を超えた時刻の算出方法は、前記のステップＳ４０1（図１８）と同様である。
【０１０２】
次に、搬入出計画部２０４は、停滞推移情報Ｄ２８３を参照することにより、対象の検体について、方向転換装置２１０８，２１１２周辺で待ちが発生しており、かつ、同じ待ち領域を複数回経由する戻り動作が多いかどうかを判別する（ステップＳ６０２）。その結果、方向転換装置２１０８，２１１２周辺で待ちが発生しており、かつ、戻り動作が多いならば、ステップＳ６０３（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ６０５（Ｎｏ側）に処理を進める。
【０１０３】
方向転換装置２１０８，２１１２周辺で待ちが発生しており、かつ、戻り動作が多い場合（ステップＳ６０２で「Ｙｅｓ」）、搬入出計画部２０４は、バッファ装置２１０９，２１１３からの搬出時刻の調節を行う（ステップＳ６０３）。具体的には、対象の検体がバッファ装置２１０９，２１１３から搬出される時刻周辺において、バッファ装置２１０９，２１１３にある一般検体の搬出時刻を２秒ずつ遅らせるように搬入出計画案Ｄ２８２を修正する。ここで、戻り動作が多いとは、方向転換装置２１０８，２１１２に搬入される検体の３０％以上が戻り動作を行う場合とする。なお、本実施形態では３０％としたが、システム構成や運用に応じて多くしても少なくしてもよい。
次に、搬入出計画部２０４は、方向転換装置２１０８，２１１２の優先制御を行う（ステップＳ６０４）。具体的には、各方向に隣接する装置（例えば、方向転換装置２１０８に関しては、直線搬送装置２１０７と直線搬送装置２１１１とバッファ装置２１０９）において、最も検体が渋滞している（検体の待ち時間の総和が最も大きい）待ち領域からの検体を優先して搬送するように方向転換装置２１０８，２１１２を制御する。なお、本実施形態では、隣接する装置を優先制御の対象としたが、検体の渋滞に直接関与しない直線搬送装置２１０７と直線搬送装置２１１１に代えて、分注装置２１０６とバッファ装置２１１３とを対象としてもよい。
【０１０４】
方向転換装置２１０８，２１１２周辺で待ちが発生していない、または、戻り動作が多くない場合（ステップＳ６０２で「Ｎｏ」）、もしくは、ステップＳ６０４実行後、搬入出計画部２０４は、対象の検体が遠心処理する必要がないかどうかを判別する（ステップＳ６０５）。その結果、遠心処理する必要がないならばステップＳ６０６（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ６０７（Ｎｏ側）に処理を進める。
遠心処理する必要がない場合（ステップＳ６０５で「Ｙｅｓ」）、搬入出計画部２０４は、遠心装置２１０４からの搬出時刻の調節を行う（ステップＳ６０６）。具体的には、対象の検体が遠心装置２１０４を搬送される時刻周辺において、対象の検体と同じ搬送路を使う他の一般検体の遠心装置２１０４からの搬出時刻を２秒ずつ遅らせるように搬入出計画案Ｄ２８２を修正する。
遠心処理する必要がある場合（ステップＳ６０５で「Ｎｏ」）、もしくは、ステップＳ６０６実行後、搬入出計画部２０４は、投入装置２１０３からの搬入時刻の調節を行う（ステップＳ６０７）。具体的には、対象の検体から２検体前の検体から、搬入時刻を２秒ずつ遅らせるように搬入出計画案Ｄ２８２を修正する。
【０１０５】
前記のバッファ装置の搬出時刻を調節する処理（ステップＳ６０３）と方向転換装置の優先制御処理（ステップＳ６０４）とは、例えば、ある分析装置で一般検体を処理しており、その一般検体が処理されて搬出され、その同じ分析装置に向かう緊急検体と戻り動作を行う一般検体との搬送経路の違いよって競合が発生し、方向転換装置の周辺に渋滞が生じた結果、分析装置に向かう緊急検体の待ち時間が既定値を超えるといった場合に、その分析装置からの検体の搬出を抑制し、緊急検体を先に処理することによって、ＴＡＴを保証しつつ高効率でシステムを運用するための処理である。
【０１０６】
次に、方向転換装置の優先制御処理（図２６のステップＳ６０４）を詳しく説明する。
まず、説明に先立って、方向転換装置の搬出口に対応する各キュー（例えば、図２４のキュー９，１０，１１，１２）へ検体を1回の処理で搬出できる搬出元のキューの集合を“ブロック”と定義する。図２４の例の場合は、ブロック１がキュー１とキュー５とから、ブロック２がキュー２とキュー６とから、ブロック３がキュー３とキュー７とから、ブロック４がキュー４とキュー８とから、それぞれ構成されるものとする。
【０１０７】
次に、図２７を用いて、方向転換装置の優先制御処理の流れを説明する。
まず、停滞推移情報Ｄ２８３を参照して、隣接する装置の各方向に関して、将来最大の待ち時間となる検体を含む方向（最大待ち方向）と、その待ち時間（最大待ち時間）とを算出する（ステップＳ７０１）。
次に、図２８で例示した優先するキューの決定ルール表（Ｔ２０００）に基づいて、キューの優先順位を設定する（ステップＳ７０２）。具体的には、前記の最大待ち時間が待ち領域ごとの既定値を超えていなければ「優先なし」とし、ブロック１においてはキュー１よりキュー５を優先して搬送し、ブロック２においてはキュー２よりキュー６を優先して搬送し、ブロック３においてはキュー３よりキュー７を優先して搬送し、ブロック４においてはキュー４よりキュー８を優先して搬送するように優先順位を設定する。前記の最大待ち時間が待ち領域ごとの既定値を超えているならば、最大待ち方向を優先する搬入方向とする。例えば、優先する搬入方向を「右側優先」とした場合には、ブロック１においてはキュー１よりキュー５を優先して搬送し、ブロック２においてはキュー２よりキュー６を優先して搬送し、ブロック３においてはキュー７よりキュー３を優先して搬送し、ブロック４においてはキュー４よりキュー８を優先して搬送するように優先順位を設定する。
次に、停滞推移情報Ｄ２８３を参照して、隣接する装置の、将来待ち時間がより長くなる検体を含む方向に対応するブロックから順に、そのブロックを表す識別子を伴って（引数として）後記のSolveBlock処理を呼び出すことで各キューの搬送制御計画を立てる（ステップＳ７０３）。なお、ブロックの識別子に対応するブロックの中で、優先することに決定したキューを優先度の高いキュー、そうでないキューを優先度の低いキューと記す。
【０１０８】
次に、図２９を用いて、SolveBlock処理の流れを説明する。SolveBlock処理は、自身を再帰的に呼び出しながら、各ブロックで搬送する検体を決定していく。
まずSolveBlock処理の再帰呼び出し回数が４回目でないかどうかを判別する（ステップＳ８０１）。その結果、再帰呼び出し回数が４回目でないならばステップＳ８０２（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければ（ステップＳ８０１で「Ｎｏ」）ステップＳ８１８（Ｎｏ側）に処理を進める。
再帰呼び出し回数が４回目でない場合（ステップＳ８０１で「Ｙｅｓ」）、優先度の高いキューに未搬送の検体があるかどうかを判別する（ステップＳ８０２）。その結果、未搬送の検体があるならばステップＳ８０３（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ８１０（Ｎｏ側）に処理を進める。
【０１０９】
優先度の高いキューに未搬送の検体がある場合（ステップＳ８０２で「Ｙｅｓ」）、行き先がキュー９，１０，１１，１２のいずれかであって検体を搬送可能である（空きがあり、かつ、共有部が使われていない）かどうかを判別する（ステップＳ８０３）。その結果、行き先がキュー９，１０，１１，１２のいずれかであって検体を搬送可能であるならば、ステップＳ８０４（Ｙｅｓ側）に処理を進める。そうでなければステップＳ８０５（Ｎｏ側）に処理を進める。
行き先がキュー９，１０，１１，１２のいずれかであって検体を搬送可能である場合（ステップＳ８０３で「Ｙｅｓ」）、優先度の高いキューから検体を搬送することとして、処理を終了する（ステップＳ８０４）。
【０１１０】
行き先がキュー９，１０，１１，１２のいずれでもないか、検体を搬送可能でない場合（ステップＳ８０３で「Ｎｏ」）、検体の行き先のキューに搬送可能であるかどうかを判別する（ステップＳ８０５）。その結果、搬送可能であるならばステップＳ８０８（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ８０６（Ｎｏ側）に処理を進める。
搬送可能でない場合（ステップＳ８０５で「Ｎｏ」）、行き先のキューが属するブロックの識別子を伴ってSolveBlock処理を呼び出す（ステップＳ８０６）。
次に、検体を搬送可能であるかどうかを再度判別する（ステップＳ８０７）。その結果、搬送可能であるならばステップＳ８０８（Ｙｅｓ側）に処理を進めし、そうでない場合はステップＳ８１０（Ｎｏ側）に処理を進める。
【０１１１】
ステップＳ８０５もしくはステップＳ８０７において搬送可能である場合（ステップＳ８０５で「Ｙｅｓ」、ステップＳ８０７で「Ｙｅｓ」）、再帰呼び出しの1回目であるかどうかを判別する（ステップＳ８０８）。その結果、再帰呼び出しの1回目であるならば（ステップＳ８０８で「Ｙｅｓ」）ステップＳ８０４（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでない場合はステップＳ８０９（Ｎｏ側）に処理を進める。
再帰呼び出しの１回目でない場合は（ステップＳ８０８で「Ｎｏ」）、キュー５，６，７，８のいずれかから検体を搬送することとして、処理を終了する（ステップＳ８０９）。
【０１１２】
ステップＳ８０２において優先度の高いキューに未搬送の検体がない場合（ステップＳ８０２で「Ｎｏ」）、もしくは、ステップＳ８０７において検体が搬送可能でない場合（ステップＳ８０７で「Ｎｏ」）、優先度の低いキューに未搬送の検体があるかどうかを判別する（ステップＳ８１０）。その結果、優先度の低いキューに未搬送の検体があるならばステップＳ８１１（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければ（Ｎｏ側）処理を終了する。
優先度の低いキューに未搬送の検体がある場合（ステップＳ８１０で「Ｙｅｓ」）、その検体の行き先がキュー９，１０，１１，１２のいずれかであって検体を搬送可能であるかどうかを判別する（ステップＳ８１１）。その結果、行き先がキュー９，１０，１１，１２のいずれかであって検体を搬送可能であるならばステップＳ８１２（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ８１３（Ｎｏ側）に処理を進める。
【０１１３】
行き先がキュー９，１０，１１，１２のいずれかであって検体を搬送可能である場合（ステップＳ８１１で「Ｙｅｓ」）、優先度の低いキューの検体を搬送することとして、処理を終了する（ステップＳ８１２）。
行き先がキュー９，１０，１１，１２のいずれでもないか、検体を搬送可能でない場合（ステップＳ８１１で「Ｎｏ」）、検体を搬送可能であるかどうかを判別する（ステップＳ８１３）。その結果、搬送可能であるならばステップＳ８１６（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ８１４（Ｎｏ側）に処理を進める。
【０１１４】
搬送可能でない場合（ステップＳ８１３で「Ｎｏ」）、行き先のキューが属するブロックの識別子を伴ってSolveBlock処理を呼び出す（ステップＳ８１４）。
次に、検体を搬送可能であるかどうかを再度判別する（ステップＳ８１５）。その結果、搬送可能であればステップＳ８１６（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければ（ステップＳ８１５で「Ｎｏ」）処理を終了する。
【０１１５】
ステップＳ８１３もしくはステップＳ８１５において搬送可能である場合（ステップＳ８１３で「Ｙｅｓ」、ステップＳ８１５で「Ｙｅｓ」）、再帰呼び出しの1回目であるかどうかを判別する（ステップＳ８１６）。その結果、再帰呼び出しの1回目であるならばステップＳ８１２（Ｙｅｓ側）に処理を進め、そうでなければステップＳ８１７（Ｎｏ側）に処理を進める。
再帰呼び出しの１回目でない場合は（ステップＳ８１６で「Ｎｏ」）、キュー５，６，７，８のいずれかから検体を搬送することとして、処理を終了する（ステップＳ８１７）。
【０１１６】
以上の処理によって、搬入出計画部２０４は、どのキューからどのキューへ検体を搬送するかを決定することができる。なお、図２３に例示した方向転換装置２１０８は平面的なものであるが、３次元に方向転換機構を接続した構造となっていても同様である。例えば、最も簡単な例として、本実施形態で示した４つの方向転換機構が並ぶ方向転換装置を１つの面と考え、これと同じものを垂直方向に２面配置して互いに接続した装置でもよい。
また、本実施形態における方向転換装置ではなく、中心に検体を載せたまま回転できる機構（ターンテーブル）であっても、同じ時間帯に続けて検体を搬送する場合には、ハードウェア上の共有部に由来する処理性能の変化が生じる。その際の優先制御は、より単純にどの方向も優先しないときは、左右上下方向とも均等に検体を受け取り、どこかの方向を優先する場合には、優先したい方向から高い頻度で検体を受け取ることで実現可能である。
【０１１７】
また、本実施形態においては、搬入出の調節方法として（１）投入装置からの搬入時刻の調節、（２）遠心装置からの搬出時刻の調節、（３）バッファ装置からの搬出時刻の調節、（４）方向転換装置における優先制御処理を行うものとしたが、これらのうちどれか１つだけを行ってもよいし、任意の２つ以上を組み合わせてもよいし、他の調節方法と組み合わせてもよい。また、搬入出の調節を行う対象装置を限定してもよい。
【０１１８】
＜効果に関する補足＞
以上説明したように、本発明によれば、自動分析システム内の検体の存在状態と自動分析システムの動作モデルとから、搬入出計画部によって作成された初期の搬入出計画案を適用した場合の各待ち領域における待ち時間をシミュレートし、それらの待ち時間が許容値を超えるときには、検体の搬入出を抑止したり搬入出の順序を変更したりすることなどにより、緊急検体のＴＡＴを一定時間以内に収めることができる。さらに、検査の依頼量が多い状況であっても、緊急検体のＴＡＴが保証されるので、検査技師は検体の投入順やタイミングを気にすることなく検体を投入することができる。また、検体の停滞状況や、それから推測される各検体の待ち時間や検査終了時間を検査技師などに提示することによって、検査全体の作業の効率化を図ることができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０，２０  自動分析システム
１００，２１００  検査装置群
１０１，２１０３  投入装置
１０２，２１０４  遠心装置
１０３，２１０５  開栓装置
１０４，２１０６  分注装置
１０５，２１０７，２１１１  直線搬送装置
１０６Ａ，１０６Ｂ、２１１０Ａ，２１１０Ｂ  比色分析装置
１０７，２１０２  収納装置
２１０１  閉栓装置
２１０８，２１１２  方向転換装置
２１０９，２１１３  バッファ装置
２１１４Ａ，２１１４Ｂ  免疫分析装置
１０８，２１１５  装置管理サーバ
１０９，２１１６  検査情報管理サーバ
１１０，２１１７  操作端末
１１１，２１１８  装置情報ネットワーク
１１２，２１１９  検査情報ネットワーク
２０１  収集部
２０２  機構制御部
２０３  トラッキング部
２０４  搬入出計画部
２０５  シミュレーション部
２０６  指示部
２０７  検査情報提供部
２０８  操作管理部
２９１  搬送経路ＤＢ（搬送経路の情報）
２９２  装置モデルＤＢ
２９３  検査依頼ＤＢ
２９４  パラメータＤＢ
２９１Ａ  搬送経路情報
２９２Ａ，２９２Ｂ  装置モデル情報
２９３Ａ  依頼情報
２９４Ａ  計画パラメータ
３０１（Ａ〜Ｅ），２３０１  ベルトライン
３０２（Ａ〜Ｈ），２３０２  方向転換機構
３０３（Ａ〜Ｈ），２３０３  ストッパ
３０４（Ａ〜Ｉ），２３０４  検体検知センサ
３０５  処理機構
Ｍ２７１  センサ値
Ｍ２７２  搬入出指示
Ｍ２７３  初期条件情報
Ｍ２７４  処理項目情報
Ｄ２８１  待ち領域情報
Ｄ２８２  搬入出計画案
Ｄ２８３  停滞推移情報
Ｄ２８４  搬入出計画
Ｔ１００  項目群定義表
Ｔ２００  経路定義表
Ｔ３００  項目経路対応表
Ｔ４００  モデルオブジェクト（動作モデル）
Ｔ５００  状態定義表
Ｔ６００  状態遷移表
Ｔ７００  検査依頼情報表
Ｔ８００  計画パラメータ表
Ｔ９００  コネクション定義表
Ｔ１０００  方向転換装置向け状態定義表
Ｔ２０００  優先するキューの決定ルール表
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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