(57)【要約】      （修正有）【課題】先行技術のラボラトリ試料分配システムに比べて改善された試料容器搬送体位置検出を有するラボラトリ試料分配システムを提供することである。本発明の更なる目的は、その様なラボラトリ試料分配システムを備えるラボラトリ自動化システムを提供する。【解決手段】位置センサ１５０及び位置測定ユニットは移送平面１３０上での改善された試料容器搬送体１１０の位置検出を可能にする。本発明は、更に、その様なラボラトリ試料分配システムを備えるラボラトリ自動化システムに向けられている。【選択図】図３
2018109620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラボラトリ試料分配システム（１００）において、
−複数の試料容器搬送体（１１０）であって、各々の前記試料容器搬送体が少なくとも１つの磁気活性素子（１１５）を備え、各々の前記試料容器搬送体が少なくとも１つの試料容器（１２０）を搬送するように適合されている、複数の試料容器搬送体（１１０）と、
−移送平面（１３０）であって、前記移送平面は前記試料容器搬送体を支持するように適合されている、移送平面（１３０）と、
−複数の電磁アクチュエータ（１４０）であって、前記電磁アクチュエータは前記移送平面の下方に固定されて配列され、前記電磁アクチュエータは、前記試料容器搬送体へ磁気移動力を印加することによって前記移送平面の上の前記試料容器搬送体を、動かすように適合されている、複数の電磁アクチュエータ（１４０）と、
−複数の位置センサ（１５０）であって、前記位置センサは前記移送平面の下方に固定されて配列されており、位置センサが感知領域（１６０）と電気抵抗（Ｒｘ、Ｒｙ）を有し、前記電気抵抗は前記感知領域内に位置する前記移送平面上の試料容器搬送体の位置（ＰＳ）に依存する、複数の位置センサ（１５０）と、
−位置測定ユニット（１７０）であって、前記位置測定ユニットは前記位置センサの前記電気抵抗を評価することによって前記移送平面の上の前記試料容器搬送体の前記位置を測定するように適合されている、位置測定ユニット（１７０）と、
を備えているラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項２】
前記位置センサ（１５０）は空間的に偏向可能な要素（１９０）を備えており、前記空間的に偏向可能な要素の空間的偏向は、前記感知領域（１６０）内に位置する前記試料容器搬送体（１１０）の前記位置（ＰＳ）に依存し、前記電気抵抗（Ｒｘ、Ｒｙ）は前記空間的偏向に依存する、請求項１に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項３】
前記空間的に偏向可能な要素（１９０）は磁性材料（２００）を備えており、前記磁性材料は、空間的偏向を生じさせるように、前記感知領域（１６０）内に位置する前記試料容器搬送体（１１０）の前記磁気活性素子（１１５）と相互作用するように適合されている、請求項２に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項４】
前記空間的に偏向可能な要素（１９０）は、可撓性の膜、特には前記移送平面（１３０）に沿って延びている、として、具現化されている、請求項２又は請求項３に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項５】
前記位置センサ（１５０）は前記移送平面（１３０）に沿って所与のセンサ長さ（Ｌｘ、Ｌｙ）を有し、前記センサ長さは前記感知領域（１６０）を画定し、前記電気抵抗（Ｒｘ、Ｒｙ）は、前記センサ長さに沿った前記感知領域内に位置する前記移送平面上の前記試料容器搬送体（１１０）の前記位置（ＰＳ）に依存する、上記請求項の何れか一項に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項６】
前記センサ長さ（Ｌｘ、Ｌｙ）は２０ｍｍから６０ｍｍの範囲にある、請求項５に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項７】
前記位置センサ（１５０）は、抵抗要素（２１０）であって、前記移送平面（１３０）に沿って前記センサ長さ（Ｌｘ、Ｌｙ）に亘って延びている抵抗要素（２１０）と、コンダクタンス要素（２２０）であって、前記電気抵抗（Ｒｘ、Ｒｙ）を生じさせるように前記抵抗要素を相手に位置変更式電気接点（２３０）を作るように適合されている、コンダクタンス要素（２２０）と、を備え、前記抵抗要素に沿った前記電気接点の位置（ＰＣ）は前記試料容器搬送体（１１０）の前記位置（ＰＳ）に依存する、請求項５又は請求項６に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項８】
前記コンダクタンス要素（２２０）は、前記移送平面（１３０）に沿って前記センサ長さ（Ｌｘ、Ｌｙ）に亘って延びている、請求項７に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項９】
前記空間的に偏向可能な要素（１９０）は前記抵抗要素及び／又は前記コンダクタンス要素（２２０）によって形成され、前記空間的に偏向可能な要素の前記空間的偏向は前記位置変更式電気接点（２３０）を生じさせる、請求項７又は請求項８に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項１０】
前記抵抗要素（２１０）は第１の方向（ｘ）及び前記第１の方向とは異なる第２の方向（ｙ）に延びており、前記位置センサ（１５０）は、前記第１の方向の電気抵抗（Ｒｘ）及び前記第２の方向の電気抵抗（Ｒｙ）を測定するためのマルチプレクサ（２４０）を備えている、請求項７から請求項９の何れか一項に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項１１】
前記位置センサ（１５０）は行（２５０）と列（２６０）に配列されている、上記請求項の何れか一項に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項１２】
前記位置センサ（１５０）は前記移送平面（１３０）と前記電磁アクチュエータ（１４０）の間に配列されている、上記請求項の何れか一項に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項１３】
前記ラボラトリ試料分配システムは印刷回路板（２７０）を備えており、前記印刷回路板は前記移送平面の下方に固定されて配列され、前記位置センサ（１５０）は表面実装素子として具現化されていて前記印刷回路板の表面（２８０）上へ直接実装されている、上記請求項の何れか一項に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項１４】
前記ラボラトリ試料分配システムは制御ユニット（１８０）を備えており、前記制御ユニットは前記位置測定ユニット（１７０）と信号接続にあり、前記制御ユニットは、前記試料容器搬送体（１１０）が対応する移送経路に沿って動くよう、前記移送平面の上の前記試料容器搬送体の前記位置（ＰＳ）に依存して前記電磁アクチュエータ（１４０）を駆動することによって、前記移送平面（１３０）の上の前記試料容器搬送体（１１０）の運動を制御するように構成されている、上記請求項の何れか一項に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）。
【請求項１５】
ラボラトリ自動化システム（１０）において、
−複数の分析前、分析時、及び／又は分析後ラボラトリステーション（２０）と、
−上記請求項の何れか一項に記載のラボラトリ試料分配システム（１００）であって、前記ラボラトリ試料分配システムは前記ラボラトリステーション間で前記試料容器搬送体（１１０）及び／又は試料容器（１２０）を分配するように適合されているラボラトリ試料分配システム（１００）と、
を備えているラボラトリ自動化システム（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラボラトリ試料分配システム及びラボラトリ自動化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知のラボラトリ試料分配システムは、ラボラトリ自動化システムの中で、試料容器に収容されている試料を異なるラボラトリステーションの間で試料容器搬送体を用いて分配するために使用されるのが典型的である。その様なラボラトリ試料分配システムは特許文献である欧州特許第２９９５９５８Ａ１号に示されている。このシステムは移送平面上の試料容器搬送体の位置を検出するためのホールセンサを使用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第２９９５９５８Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、先行技術のラボラトリ試料分配システムに比べて改善された試料容器搬送体位置検出を有するラボラトリ試料分配システムを提供することである。本発明の更なる目的は、その様なラボラトリ試料分配システムを備えるラボラトリ自動化システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、特許請求の範囲の請求項１に記載のラボラトリ試料分配システム及び請求項１５に記載のラボラトリ自動化システムによって解決される。好適な実施形態が従属請求項に定義されている。
【０００６】
本発明は、複数の試料容器搬送体と、移送平面と、複数の電磁アクチュエータと、を備えるラボラトリ試料分配システムに関する。試料容器搬送体の各々は少なくとも１つの磁気活性素子を備えている。更に、試料容器搬送体の各々は少なくとも１つの試料容器を搬送するように適合されている。移送平面は試料容器搬送体を支持するように適合されている。電磁アクチュエータは移送平面の下方に固定されて配列されている。また、電磁アクチュエータは移送平面の上の試料容器搬送体を、それら試料容器搬送体へ磁気移動力を印加することによって動かすように、特には搬送体の各々を個別の移送経路に沿って同時に動かすように適合されている。加えて、ラボラトリ試料分配システムは、複数の位置センサと、位置測定ユニットと、を備えている。位置センサは移送平面の下方に固定されて配列されている。位置センサ、特には位置センサの各々は、感知領域を有しているか又は感知領域を画定していて、電気抵抗を有している。電気抵抗、特には電気抵抗の値は、感知領域内に位置する移送平面上の試料容器搬送体、特にはそれら試料容器搬送体のうちの１つ、の位置に依存する。位置測定ユニットは、移送平面の上の試料容器搬送体の位置を、位置センサの電気抵抗、特には電気抵抗値、を評価することによって測定するように適合されている。
【０００７】
試料容器は、ガラス製又は透明なプラスチック製の試験管として設計されていてもよく、上端に開口部を有していてもよい。試料容器は、血液試料、尿試料、又は化学試料の様な試料類を収容する、保存する、及び移送するのに使用されてよい。移送平面（transport plane）は、移送面（transport surface）と言い表すこともできる。移送平面は試料容器搬送体を支持する、それはまた試料容器搬送体を搬送すると言い表すこともできる。電気アクチュエータは強磁性コアを取り囲むソレノイドとすることができる。また、電磁アクチュエータは磁界を生成又は提供するために個別に駆動されるか又は個別にエネルギー供給されるようになっていてもよい。磁界はそれぞれの試料容器搬送体の磁気活性素子と相互作用し得る。相互作用によって、（単数又は複数の：原語では「actuator/s」）電磁アクチュエータは磁気移動力を試料容器搬送体へ印加し得る。その結果、移送用搬送体は移送平面上で並進運動式に動かされ得る。当該目的のために、試料容器搬送体の磁気活性素子は永久磁石であってよい。代替的又は追加的に、電磁石及び／又は何れかの磁気的に軟らかい材料を使用することもできる。試料容器搬送体は移送平面上で二次元に動くように適合されていてもよい。当該目的のために、電磁アクチュエータは二次元に配列されていてもよく、具体的には電磁アクチュエータがそれに沿って配置されている行と列を有する格子又は行列状に配列されていてもよい。電磁アクチュエータは移送平面に平行な平面内に配列させることができる。
【０００８】
位置センサ及び位置測定ユニットは、移送平面上での改善された試料容器搬送体位置検出を可能にする。感知領域は、移送平面上を１つの方向のみ又は１つの次元のみに延びていてもよく、及び／又は移送平面上に感知線又は感知縞を備えていてもよい。その場合、位置センサは、当該１つの方向の値しか持たない１つの電気抵抗を有していてもよい。代わりに、感知領域は、移送平面上の互いに異なる２つの方向又は２つの次元に延びていてもよく、及び／又は移送平面上の感知面積を備えていてもよい。その場合、位置センサは、２つの方向の２つの値を有する１つの電気抵抗を有していてもよい。換言すれば、位置センサは各々が個々の方向に値を有する２つの電気抵抗を有していてもよい。試料容器搬送体が感知領域を外れ得る又は感知領域の外に位置し得るときは電気抵抗が移送平面上の試料容器搬送体の位置に依存し得ないように、感知領域は限定されていてもよい。この場合、電気抵抗は、デフォルト値、例えばゼロ値又は極値を有することになる。電気抵抗及びその（単数又は複数の：原語では「value/s」）値は、それぞれ、感知領域内に位置する移送平面上の試料容器搬送体の位置に曖昧さの余地なく割り当てられ又は相関付けられてもよい。故に、感知領域内に位置する移送平面上の試料容器搬送体の位置を、位置測定ユニットによって曖昧さの余地なく測定することができ得る。これは、一次元の感知領域が、２つの点を見分けることができないような、ホールセンサが同じホール電圧を与える２つの点を有する場合に、対照的に、ホールセンサに勝って有利である。二次元の感知領域の場合には、ホールセンサは、ホールセンサが同じホール電圧を与える共有円上の複数の点を有するので、見分けることができない。電気抵抗なら、電圧を電気抵抗へ１つの方向に印加することによって、及び同じ方向の結果としての電流を計測することによって、評価又は計測することができる。電気抵抗はまた長手方向電気抵抗と言い表すこともできる。位置センサは移送平面に沿って互いに隣り合わせに又は隣接に配列させることができ、具体的には隣り合う位置センサの感知領域が重なり合わないように又は部分的にしか重なり合わないように、例えば１つの次元にて最大１０パーセントしか重なり合わないように、配列させることができる。移送平面の下方の位置センサの既知の位置並びにそれらの個々の電気抵抗及び個々の値の評価から、移送平面の上の試料容器搬送体の位置を位置測定ユニットによって測定することができる。
【０００９】
本発明の或る実施形態によれば、位置センサは、空間的に偏向可能な要素を備えている。空間的に偏向可能な要素の空間的偏向は、感知領域内に位置する試料容器搬送体の位置に依存する。電気抵抗は空間的偏向に依存する。空間的偏向は、移送平面に沿っていてもよいし、及び／又は移送平面に垂直であってもよい。具体的には、空間的に偏向可能な要素は、移送平面に沿って試料容器搬送体に追従していてもよいし、及び／又はその位置に対応していてもよい。移送平面に垂直の空間的偏向は、移送平面上の試料容器搬送体の位置にて及び試料容器搬送体の位置の下方にてそれぞれ起こり得、他の場所では起こらない。具体的には、空間的に偏向可能な要素は、少なくとも２つの偏向状態の間で偏向されてもよい。試料容器搬送体が感知領域を外れて位置しているとき、空間的偏向は起こらなくてもよく、空間的に偏向可能な要素はデフォルト偏向状態へ偏向されてもよく、及び／又は空間的に偏向可能な要素はその直近の状態に留まってもよい。
【００１０】
本発明の或る実施形態によれば、空間的に偏向可能な要素は磁性材料を備えている。磁性材料は、感知領域内に位置する試料容器搬送体の磁気活性素子と、空間的偏向が生じるように相互作用するように適合されている又は相互作用する。磁性材料は、永久的磁性材料及び／又は磁気的に軟らかい材料、特に鉄、を備えていてもよい。磁性材料が磁気的に軟らかい材料を備えている場合には試料容器搬送体の磁気活性素子は永久磁石及び／又は電磁石であるのが好都合であり、又は試料容器搬送体の磁気活性素子が磁気的に軟らかい材料を備えている場合には磁性材料は永久的磁性材料を備えているのが好都合である。
【００１１】
本発明の或る実施形態によれば、空間的に偏向可能な要素は、可撓性の膜であって具体的には移送平面に沿って又は平行に延びる可撓性の膜として具現化されている。可撓性の膜は、移送平面に垂直に空間的に偏向されることができる。可撓性の膜の比較的小さく且つそれにより比較的低減衰性の偏向は電気抵抗に影響を及ぼすには十分であるので、可撓性の膜の使用は位置センサの比較的高い信頼度を確約することができる。
【００１２】
本発明の或る実施形態によれば、位置センサは移送平面に沿って所与のセンサ長さを有している。センサ長さは感知領域を画定している。電気抵抗は、センサ長さに沿った感知領域内に位置する移送平面上の試料容器搬送体の位置に依存する。具体的には、位置センサがハウジングを備え、センサ長さはハウジングによって画定されていてもよい。
【００１３】
本発明の或る実施形態によれば、センサ長さは、２０ミリメートル（ｍｍ）から６０ｍｍの範囲、厳密には３０ｍｍから５０ｍｍの範囲にある。試料容器搬送体は、この範囲内で、移送平面上に直径を有することができ及び／又は移送平面上にフットプリントを有することができる。このセンサ長さ範囲の選択により、一方では、センサ長さを、一度に１つの試料容器搬送体のみが感知領域内に位置決めされ得ることを確約するに十分なほど相対的に小さくすることができる。他方で、センサ長さを、比較的少数の位置センサで移送平面全域を捕捉するのに足り得ることを確約するに十分なほど相対的に大きくすることもできる。
【００１４】
本発明の或る実施形態によれば、位置センサは抵抗要素を備えている。抵抗要素は、移送平面に沿ってセンサ長さに亘って延びている。加えて、位置センサはコンダクタンス要素を備えている。コンダクタンス要素は、抵抗要素相手に位置変更式電気接点を作り、よって電気抵抗を生じさせるように、適合されている。抵抗要素に沿った電気接点の位置は、試料容器搬送体の位置、具体的には抵抗要素に沿った感知領域内に位置する移送平面上の使用容器搬送体の位置に依存しており、具体的には当該位置に対応している。位置変更式電気接点は、永久的に存在するものであってもよいし、試料容器搬送体が感知領域内に位置しているときのみ一時的に存在するものであってもよい。また、位置センサは第１の電気接点要素を備えていてもよく、第１の電気接点要素が抵抗要素と電気的に接触するようになっていてもよい。第１の電気接点要素は一方の端で抵抗要素に接触するようになっているのが好都合である。電気抵抗は、コンダクタンス要素と第１の電気接点要素との間で生じる又は確立されるようになっていてもよい。この配列を可変抵抗器と言い表すこともできる。加えて、位置センサは、第２の電気接点要素を備え、第２の電気接点要素が抵抗要素と電気的に接触するようになっていてもよい。第２の電気接点要素は抵抗要素の第１の電気接点要素とは反対側の端に接触するようになっているのが好都合である。第１の電気接点要素と第２の電気接点要素との間に電圧が印加されてもよい。結果として生じる電圧降下をコンダクタンス要素と第１の電気接点要素の間で評価又は計測することができ、ここに電圧降下を電気抵抗の尺度とすることができる。この配列を電位差計又は分圧器と言い表すこともできる。コンダクタンス要素を電圧タップと言い表すこともできる。
【００１５】
本発明の或る実施形態によれば、コンダクタンス要素は、移送平面に沿ってセンサ長さに亘って、具体的には抵抗要素に沿って、延びている。
【００１６】
本発明の或る実施形態によれば、空間的に偏向可能な要素は、抵抗要素及び／又はコンダクタンス要素によって形成されている。空間的に偏向可能な要素の空間的偏向は、位置変更式電気接点を生じさせる。具体的には、抵抗要素及び／又はコンダクタンス要素は、可撓性の膜として具現化することができる。代替的又は追加的に、コンダクタンス要素は、滑動式接点要素として具現化されていてもよく、抵抗要素に沿って滑動するように適合されていてもよい。
【００１７】
本発明の或る実施形態によれば、抵抗要素は第１の方向及び第１の方向とは異なる第２の方向に延びている。加えて、位置センサは、第１の方向及び第２の方向の電気抵抗を測定するためのマルチプレクサを備えている。マルチプレクサは、第１の方向の電気抵抗を第２の方向の電気抵抗とは独立に測定又は計測できるようになっていてもよい。具体的には、第１の方向は第２の方向に直角を成していてもよい。また、位置センサは、方向毎に、電気接点要素及び随意選択で別の電気接点要素を備えていてもよい。
【００１８】
本発明の或る実施形態によれば、位置センサは行と列に配列されている。行と列は格子又は行列を形成していてもよい。また、位置センサの格子は電磁アクチュエータの格子に対応又は整列していてもよい。更には、位置センサは移送平面に平行な平面内に配列されていてもよい。
【００１９】
本発明の或る実施形態によれば、位置センサは移送平面と電磁アクチュエータとの間に配列されている。
【００２０】
本発明の或る実施形態によれば、ラボラトリ試料分配システムは印刷回路板を備えている。印刷回路板は移送平面の下方に固定されて配列されている。位置センサ、厳密には位置センサの各々は、表面実装素子として具現化されていて、印刷回路板の表面上へ直接実装されている。それにより単数又は複数の位置センサを移送平面の下方に簡単に取り付ける又は一体化することができる。
【００２１】
本発明の或る実施形態によれば、ラボラトリ試料分配システムは制御ユニットを備えている。制御ユニットは位置測定ユニットと信号接続にある。更に、制御ユニットは、移送平面の上の試料容器搬送体の運動を、試料容器搬送体が対応する移送経路に沿って動くよう移送平面の上の試料容器搬送体の位置に依存して電磁アクチュエータを駆動することによって制御するように構成されている。
【００２２】
本発明は更にラボラトリ自動化システムに関する。ラボラトリ自動化システムは複数の分析前、分析時、及び／又は分析後ラボラトリステーションを備えている。加えて、ラボラトリ自動化システムは以上に説明されているラボラトリ試料分配システムを備えている。ラボラトリ試料分配システムはラボラトリステーション間で試料容器搬送体及び／又は試料容器を分配するように適合されている。それらラボラトリステーションはラボラトリ試料分配システムに隣接して配列させることができる。
【００２３】
分析前ラボラトリステーションは、試料、試料容器、及び／又は試料容器搬送体の何らかの種類の前処理を遂行するように適合されていてもよい。分析時ラボラトリステーションは、試料又は試料の一部と試薬を使用して、検体が存在するかどうか、そして存在するならどの濃度で存在しているのか、を指し示す計測信号を生成するように適合されていてもよい。分析後ラボラトリステーションは、試料、試料容器、及び／又は試料容器搬送体の何らかの種類の後処理を遂行するように適合されていてもよい。分析前、分析時、及び／又は分析後ラボラトリステーションは、開栓ステーション、再栓ステーション、分取ステーション、遠心分離ステーション、記録保管ステーション、ピペット操作ステーション、選別ステーション、試験管型式識別ステーション、試料品質判定ステーション、緩衝剤添加ステーション、液位検出ステーション、封止／開封ステーション、押し出しステーション、ベルトステーション、運搬ステーション、及び／又は試料容器を試料容器搬送体に出し入れするための把持ステーション、のうちの少なくとも１つを備えていてもよい。
【００２４】
本発明によるラボラトリ試料分配システムにより、以上に論じられている本発明によるラボラトリ試料分配システムの利点を、ラボラトリ自動化システムに適用できるようになる。
【００２５】
以下では図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明してゆく。図面全体を通して同じ要素は同じ参照符号で表すことにする。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるラボラトリ試料分配システムを備えるラボラトリ自動化システムの斜視図を示している。
【図２】図１の試料容器搬送体の縦断面図を示している。
【図３】図１の試料容器搬送体、移送平面、及び位置センサの縦断面図を示している。
【図４ａ】図３の位置センサの横断面図を示している。
【図４ｂ】図３の位置センサについての第１の方向の電気用図記号を示している。
【図４ｃ】図３の位置センサについての第２の方向の別の電気用図記号を示している。
【図５】図１のラボラトリ試料分配システムの縦断面図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、ラボラトリ試料分配システム１００を示している。ラボラトリ試料分配システム１００は移送平面１３０と複数の電磁アクチュエータ１４０を備えている。電磁アクチュエータ１４０は移送平面１３０の下方に固定されて配列されている。電磁アクチュエータ１４０は、移送平面１３０に平行な平面内に、二次元的に、行と列を有する格子状に配列されている。また、電磁アクチュエータ１４０は、それぞれが中実の強磁性コア１４５を有するソレノイドとして具現化されている。
【００２８】
また、ラボラトリ試料分配システム１００は、複数の試料容器搬送体１１０を備えている。移送平面１３０は試料容器搬送体１１０を支持するように適合されている。試料容器搬送体１１０の各々は裏面に滑動面を備えている。滑動面は移送平面１３０と接触させられて移送平面１３０上の試料容器搬送体１１０の移動を遂行することを可能にするように適合されている。試料容器搬送体１１０は移送平面１３０上に位置決めされる。複数の試料容器搬送体１１０、具体的には、少なくとも１０、少なくとも１００、又は少なくとも１０００の試料容器搬送体１１０が移送平面１３０上に位置決めされ得るものと理解しておきたいが、簡潔さを期し図１には３つの試料容器搬送体１１０しか描かれていない。試料容器搬送体１１０の各々が試料容器１２０を搬送するように適合されている。また、試料容器搬送体１１０のそれぞれが、図２に描かれている様に磁気活性素子１１５を備えており、それはこの実施形態では永久磁石である。
【００２９】
電磁アクチュエータ１４０は移送平面１３０の上の試料容器搬送体１１０を、それら試料容器搬送体１１０へ磁気移動力を印加することによって動かすように、具体的には搬送体それぞれを個別の移送経路に沿って同時に動かすように適合されている。詳細には、電磁アクチュエータ１４０は、試料容器搬送体１１０ごとに磁界を生成するために個別に駆動されることができる。磁界はそれぞれの試料容器搬送体１１０の磁気活性素子１１５と相互作用することができる。相互作用によって、電磁アクチュエータ１４０は磁気移動力を試料容器搬送体１１０へ印加することができる。その結果、試料容器搬送体１１０は移送平面１３０上で二次元に並進運動式に動かされることができる。
【００３０】
加えて、ラボラトリ試料分配システム１００は複数の位置センサ１５０と位置測定ユニット１７０を備えている。位置センサ１５０は移送平面１３０の下方に固定されて配列されている。位置センサ１５０の各々は、感知領域１６０を有し、電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙを有している。電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙ、特には電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙの値は、それぞれの位置センサ１５０の感知領域１６０内に位置する移送平面１３０上の試料容器搬送体１１０の位置ＰＳに依存する。位置測定ユニット１７０は、移送平面１３０の上の試料容器搬送体１１０の位置ＰＳを、位置センサ１５０の電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙ、特には電気抵抗値、を評価することによって測定するように適合されている。
【００３１】
示されている実施形態では、各位置センサ１５０の感知領域１６０は、移送平面１３０上で互いに直角を成す２つの方向ｘ、ｙに延びている。この事例では、感知領域１６０は移送平面１３０上の感知面積を備えている。また、位置センサ１５０の各々は、図４ｂ及び図４ｃに描かれている様に、第１の方向ｘについて電気抵抗Ｒｘと電気抵抗値をそれぞれ有し、第２の方向ｙについて電気抵抗Ｒｙと電気抵抗値をそれぞれ有している。
【００３２】
詳細には、位置センサ１５０の各々は、図３及び図４ａに描かれている様に、移送平面１３０に沿った第１の方向ｘに所与のセンサ長さＬｘを有し、移送平面１３０に沿った第２の方向ｙに所与のセンサ長さＬｙを有している。センサ長さＬｘ、Ｌｙは、それぞれの位置センサ１５０の感知領域１６０を画定している。第１の方向ｘの電気抵抗Ｒｘは、感知領域１６０内に位置する移送平面１３０上の試料容器搬送体１１０の、センサ長さＬｘに沿った位置ＰＳに依存する。第２の方向ｙの電気抵抗Ｒｙは、感知領域１６０内に位置する移送平面１３０上の試料容器搬送体１１０の、センサ長さＬｙに沿った位置ＰＳに依存する。示されている実施形態では、センサ長さＬｘ、Ｌｙの各々は４０ｍｍである。これらのセンサ長さは、移送平面１３０上の各試料容器搬送体１１０の直径に対応している。
【００３３】
更に、位置センサ１５０は抵抗要素２１０を備えている。抵抗要素２１０は、第１の方向ｘへセンサ長さＬｘに亘って移送平面１３０に沿って又は移送平面１３０に平行に延び、第２の方向ｙへセンサ長さＬｙに亘って移送平面１３０に沿って又は移送平面１３０に平行に延びている。加えて、位置センサ１５０は、コンダクタンス要素２２０を備えている。コンダクタンス要素２２０は、抵抗要素２１０相手に位置変更式電気接点２３０を作り出し、よって電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙを生じさせるように、適合されている。抵抗要素２１０に沿った電気接点２３０の位置ＰＣは、感知領域１６０内に位置する移送平面１３０上の試料容器搬送体１１０の、抵抗要素２１０に沿った位置ＰＳに依存する。
【００３４】
更に、位置センサ１５０は空間的に偏向可能な要素１９０を備えている。空間的に偏向可能な要素１９０の空間的偏向は、感知領域１６０内に位置する試料容器搬送体１１０の位置ＰＳに依存する。電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙは、空間的偏向に依存する。
【００３５】
示されている実施形態では、空間的に偏向可能な要素１９０はコンダクタンス要素２２０によって形成されている。空間的に偏向可能な要素１９０の空間的偏向は位置変更式電気接点２３０を生じさせる。空間的に偏向可能な要素１９０及びコンダクタンス要素２２０は、それぞれ、可撓性の膜として具現化されている。コンダクタンス要素２２０は、第１の方向ｘへセンサ長さＬｘに亘って移送平面１３０及び抵抗要素２１０に沿って又はそれらに平行に延び、第２の方向ｙへセンサ長さＬｙに亘って移送平面１３０及び抵抗要素２１０に沿って又はそれらに平行に延びている。
【００３６】
位置センサ１５０はハウジング２９０を備えている。抵抗要素２１０及びコンダクタンス要素２２０は、ハウジング２９０の内部に互いに平行に空隙によって隔てられて配置されている。ハウジング２９０は、移送平面１３０の下方に、抵抗要素２１０をコンダクタンス要素２２０よりも移送平面１３０に近接させて配置されている。可撓性の膜として具現化されているコンダクタンス要素２２０は、その境界又は縁をハウジング２９０へ固定されているか又は挟み付けられている。
【００３７】
空間的に偏向可能な要素１９０及びコンダクタンス要素２２０は、それぞれ、磁性材料２００を備えている。磁性材料２００は、感知領域１６０内に位置する試料容器搬送体１１０の磁気活性素子１５１と相互作用して空間的偏向を生じさせるように適合されている又はその様に相互作用する。示されている実施形態では、磁性材料２００は鉄ビードの形態をしている磁気的に軟らかい材料を備えており、鉄ビードは可撓性の膜へ一体化されている。
【００３８】
他の実施形態では、空間的に偏向可能な要素は抵抗要素によって形成されていることもある。具体的には、抵抗要素を可撓性の膜として具現化することもできる。また、ハウジングは、コンダクタンス要素を抵抗要素よりも移送平面に近接させて配列されてもよい。更には、抵抗要素が磁性材料を備えてもよく、磁性材料が感知領域内に位置する試料容器搬送体の磁気活性素子と相互作用するように適合されているか又はその様に相互作用して、抵抗要素の空間的偏向を生じさせ、コンダクタンス要素との位置変更式電気的接点が作り出されるようにすることもできる。
【００３９】
示されている実施形態では、試料容器搬送体１１０の磁気活性素子１５１と空間的に偏向可能な要素１９０の磁性材料２００の両方の磁気の強さは、移送平面１３０上の試料容器搬送体１１０が位置センサ１５０の感知領域１６０内に位置付けられたとき磁性材料２００が磁気活性素子１５１によって引き寄せられ、その結果コンダクタンス要素２２０が移送平面１３０に垂直に抵抗要素２１０に向かって偏向し当該抵抗要素と電気的に接触してゆくように選定されており、ここに空間的偏向は移送平面１３０上の試料容器搬送体１１０の位置ＰＳにて及び位置ＰＳの下方にてそれぞれ起こり、他の場所では起こらない。それにより、位置変更式電気接点２３０が試料容器搬送体１１０の位置ＰＳに対応する位置ＰＣにて作り出される。空間的に偏向可能な要素は第１の偏向状態又は電気接点偏向状態にある。
【００４０】
詳細には、抵抗要素２１０は、センサ長さＬｘ、Ｌｙに沿って均一である抵抗材料を備えている。位置センサ１５０は、第１の電気接点要素２３６を備えている。第１の電気接点要素２３６は、抵抗要素２１０の端、図４ａでは左側、に電気的に接触する。第１の方向ｘの電気抵抗Ｒｘは、第１の電気接点要素２３６とコンダクタンス要素２２０との間でその位置変更式電気接点２３０と共に生じる。加えて、位置センサ１５０は、コンダクタンス接点要素２３５を備えている。コンダクタンス接点要素２３５はコンダクタンス要素２２０に電気的に接触する。コンダクタンス要素２２０はコンダクタンス材料を備えており、コンダクタンス要素２２０の電気抵抗及びコンダクタンス材料の電気抵抗率は、それぞれ、抵抗要素２１０の電気抵抗及び抵抗材料の電気抵抗率それぞれに比較して、無視できるほど又は取るに足りぬほど小さい。それにより、コンダクタンス接点要素２３５と位置変更式電気接点２３０との間での電気抵抗は、電気抵抗Ｒｘに比較して、無視できるほど又は取るに足りぬほど小さい。加えて、位置センサ１５０は第２の電気接点要素２３８を備えている。第２の電気接点要素２３８は、抵抗要素２１０の第１の電気接点要素２３６とは反対側の端、図４ａでは右側の、に電気的に接触する。第１の電気接点要素２３６と第２の電気接点要素２３８との間に所与の電圧、例えば３．３ボルト（Ｖ）が具体的には第１の方向ｘに印加される。その結果生じる電圧降下が、コンダクタンス接点要素２３５と第１の電気接点要素２３６との間で具体的には第１の方向ｘにアナログ的に評価又は計測され、評価された電圧降下が第１の方向ｘの電気抵抗Ｒｘの計測となる。この配列を電位差計と言い表すこともできる。コンダクタンス要素２２０を電圧タップと言い表すこともできる。電気抵抗Ｒｘを長手方向電気抵抗と言い表すこともできる。
【００４１】
位置センサ１５０は、第３の電気接点要素２３７を備えている。第３の接点要素２３７は、抵抗要素２１０の端、図４ａでは下側、に電気的に接触する。第２の方向ｙの電気抵抗Ｒｙは、第２の電気接点要素２３７とコンダクタンス要素２２０との間でその位置変更式電気接点２３０と共に生じる。コンダクタンス接点要素２３５と位置変更式電気接点２３０との間での電気抵抗は電気抵抗Ｒｙに比較して無視できるほど小さい。加えて、位置センサ１５０は第４の電気接点要素２３９を備えている。第４の電気接点要素２３９は、抵抗要素２１０の第３の電気接点要素２３７とは反対側の端、図４ａでは上側、に電気的に接触する。第３の電気接点要素２３７と第４の電気接点要素２３９との間に所与の電圧が印加される。その結果生じる電圧降下が、コンダクタンス接点要素２３５と第３の電気接点要素２３７との間でアナログ的に評価され、評価された電圧降下が第２の方向ｙの電気抵抗Ｒｙの計測となる。電気抵抗Ｒｙを長手方向電気抵抗と言い表すこともできる。
【００４２】
位置センサ１５０は、第１の方向ｘ及び第２の方向ｙの電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙを測定するためのマルチプレクサ２４０を備えている。最初に、第１の電気接点要素２３６と第２の電気接点要素２３８との間に所与の電圧がマルチプレクサ２４０によって印加され、電気抵抗Ｒｘが測定され、その間、第３の電気接点要素２３７と第４の電気接点要素２３９との間に電圧は印加されない。次に、第３の電気接点要素２３７と第４の電気接点要素２３９との間に所与の電圧がマルチプレクサ２４０によって印加され、電気抵抗Ｒｙが測定され、その間、第１の電気接点要素２３６と第２の電気接点要素２３８との間に電圧は印加されない。それにより、マルチプレクサ２４０は第１の方向ｘの電気抵抗Ｒｘを第２の方向ｙの電気抵抗Ｒｙとは独立に測定又は計測することを可能にする。
【００４３】
電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙは、それぞれの位置センサ１５０の感知領域１６０内に位置する移送平面１３０上の試料容器搬送体１１０の位置ＰＳに曖昧さの余地なく割り当てられる。第１の方向ｘの電気抵抗Ｒｘは、位置変更式電気接点２３０が図４ａでは左から右へ移るのと共に増加する。第２の方向ｙの電気抵抗Ｒｙは、位置変更式電気接点２３０が図４ａでは下から上へ移るのと共に増加する。図３及び図４に示されている試料容器搬送体１１０の位置ＰＳについて、電気抵抗Ｒｘは電気抵抗Ｒｙより大きく、共にほぼ最大値である。従って、それぞれの位置センサ１５０の感知領域１６０内に位置する試料容器搬送体１１０の位置ＰＳは、位置測定ユニット１７０によって曖昧さの余地なく測定される。試料容器搬送体１１０がそれぞれの位置センサ１５０の感知領域１６０の外に位置しているとき、空間的に偏向可能な要素１９０及びコンダクタンス要素２２０それぞれの空間的偏向は起こらない。空間的に偏向可能な要素１９０は、第２の偏向状態又はデフォルト偏向状態にある。位置変更式電気接点２３０は現れない。この場合、電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙは各々が極値を有している。
【００４４】
図１に描かれている様に、位置センサ１５０は、行２５０と列２６０に、具体的には二次的に、配列されている。行と列は格子を形成している。また、位置センサ１５０の格子は電磁アクチュエータ１４０の格子に対応又は整列している。隣り合う位置センサ１５０の感知領域１６０は重なり合わないが継ぎ目無く隣接している。それにより移送平面１３０全域が捕捉される。移送平面１３０の下方の位置センサ１５０の既知の位置及びそれらの電気抵抗Ｒｘ、Ｒｙの評価から、移送平面１３０の上の試料容器搬送体１１０の位置ＰＳが位置測定ユニット１７０によって測定される。
【００４５】
更に、位置センサ１５０は、図５に描かれている様に、移送平面１３０と電磁アクチュエータ１４０との間に、具体的には移送平面１３０に平行な平面内に、配列されている。
【００４６】
更に、ラボラトリ試料分配システム１００は印刷回路板２７０を備えている。印刷回路板２７０は移送平面１３０の下方に固定されて配列されている。位置センサ１５０の各々は、表面実装素子として具現化されていて、印刷回路板２７０の表面２８０上へ直接実装されている。
【００４７】
加えて、ラボラトリ試料分配システム１００は、既に図１に描かれている制御ユニット１８０を備えている。制御ユニット１８０は、位置測定ユニット１７０と信号接続にある。加えて、制御ユニット１８０は、移送平面１３０の上の複数の試料容器搬送体１１０の運動を、それら試料容器搬送体１１０が移送経路に沿って独立に及び同時に動くことができるよう移送平面１３０の上のそれら試料容器搬送体１１０の位置ＰＳに依存して電磁アクチュエータ１４０を駆動することによって制御するように構成されている。
【００４８】
ラボラトリ試料分配システム１００はラボラトリ自動化システム１０の一部である。ラボラトリ自動化システム１０はラボラトリ試料分配システム１００と、ラボラトリ試料分配システム１００に隣接に配列されている複数の分析前、分析時、及び／又は分析後ラボラトリステーション２０と、を備えている。図１に描かれている２つのラボラトリステーション２０より多くをラボラトリ自動化システム１０に備えることもできるのは自明である。ラボラトリ試料分配システム１００は、試料容器搬送体１１０及び／又は試料容器１２０を、試料容器搬送体１００を用いて、ラボラトリステーション２０間で分配するように適合されている。ラボラトリステーション２０は、試料容器搬送体１１０を使用して試料容器１２０又はそれの内容物をステーションへ移送できるように移送平面１３０に隣接して位置決めされている。
【００４９】
図示し以上に論じてきた実施形態が明らかにしている様に、本発明は、複数の試料容器搬送体と、移送平面と、複数の電磁アクチュエータと、複数の位置センサと、位置測定ユニットと、を備えるラボラトリ試料分配システムを提供している。位置センサ及び位置測定ユニットは移送平面上での改善された試料容器搬送体位置検出を可能にしている。また、本発明はその様なラボラトリ試料分配システムを備えるラボラトリ自動化システムを提供している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
2018109620.tif 000008
【図５】
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【外国語明細書】
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