(57)【要約】【課題】無線タグを利用した新しいラック認識技術を提供する。【解決手段】複数の検体ラック２０には、各々、無線ＩＣタグ３０が設けられている。ＩＣタグリーダ・ライタ１６は、各無線ＩＣタグ３０に向けて形成される電波ビーム４２を介して、各検体ラック２０ごとに、無線ＩＣタグ３０からラック情報を読み取る。そして、ＩＣタグリーダ・ライタ１６によって読み取られた各検体ラック２０に関するラック情報と、電波ビーム４２の走査方向に基づいて検出される検体ラック２０の位置情報が対応付けられる。【選択図】図１
2008002822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各検体ラックごとに無線タグが設けられた複数の検体ラックを載せる作業テーブルと、
作業テーブル上の複数の検体ラックの無線タグに対して電波ビームを形成するアンテナと、
アンテナによって形成される電波ビームを介して複数の検体ラックの無線タグからラック情報を読み取る読み取りユニットと、
を有し、
電波ビームを走査して複数の検体ラックの無線タグから各検体ラックごとにその検体ラックに関するラック情報を読み取り、電波ビームの走査方向に基づいて検出される各検体ラックの位置とその検体ラックの無線タグから読み取られるラック情報とを対応付ける、
ことを特徴とするラック認識装置。
【請求項２】
請求項１に記載のラック認識装置において、
前記アンテナは、電波ビームを電子的に走査する、
ことを特徴とするラック認識装置。
【請求項３】
請求項１に記載のラック認識装置において、
前記アンテナは、機械的に動かされて電波ビームを走査する、
ことを特徴とするラック認識装置。
【請求項４】
請求項１に記載のラック認識装置において、
前記アンテナは、分注ノズルを移動させる移動機構に取り付けられて移動することにより電波ビームを走査する、
ことを特徴とするラック認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラック認識装置に関し、特に、複数の検体ラックからラック情報を読み取る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
検体サンプルを扱う装置として自動分注装置や検体前処理装置などが知られている。検体サンプルは試験管などの容器に収容され、さらに、複数の容器が検体ラックに収容される。検体ラックは、例えば、複数本の容器を一列に並べて保持する。そして、自動分注装置や検体前処理装置などの装置は、搬送機構などを利用して検体ラックを所定の位置に移動させ、検体ラックに並べられた容器内の検体サンプルに対して分注処理や検体前処理を行う。
【０００３】
一般に、自動分注装置などは、複数種類の検体サンプルを取り扱う。そのため、分注処理の精度を高めるために、処理の対象となる検体サンプルを正確に見極める必要がある。先に述べたように、検体サンプルは、容器に収容され、さらに容器が検体ラックに並べられる。従って、検体ラックや容器を特定することにより、それに収められた検体サンプルを特定することが可能になる。こうした背景から、複数の検体ラックのうちから特定の検体ラックを認識する技術が注目されている。
【０００４】
一方、近年のＩＣ化技術の進歩に伴って、無線ＩＣタグが登場した。無線ＩＣタグは、ＩＣチップとアンテナを備えており、ＩＣチップの内部に記憶されたデータをアンテナ経由で外部に送信することや、ＩＣチップの内部に記憶されたデータをアンテナ経由で外部から書き換えることなどを実現している。
【０００５】
無線ＩＣタグは、小型で薄型に形成することができる。そのため、例えば、無線ＩＣタグを食器皿の裏に貼り付けて、あるいは、手荷物のとってにぶら下げて、食器皿や手荷物などを特定するために無線ＩＣタグを利用することなどが可能になる。
【０００６】
このように、無線ＩＣタグは、様々な場面への応用が期待されている。そして、先に述べた検体ラックの識別のために、無線ＩＣタグの機能を応用する技術も提案されている。例えば、特許文献１には、ラックに、ラックを識別する識別情報を発信するタグを設ける技術が示されている。そして、複数のラックの各々に設けられたタグから、対応するラックの識別情報を取得して、例えば、ラックが所定の位置に載せられたがどうかなどを判断している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３００３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された技術により、ラックが誤った位置に置かれることや、ラックを交換し忘れることなどを防止することが可能になる。
【０００９】
本願の発明者らは、特許文献１に記載された画期的な技術をさらに改良した新しいラック認識技術について、研究と開発を続けてきた。
【００１０】
本発明は、このような背景において成されてものであり、その目的は、無線タグを利用した新しいラック認識技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様であるラック認識装置は、各検体ラックごとに無線タグが設けられた複数の検体ラックを載せる作業テーブルと、作業テーブル上の複数の検体ラックの無線タグに対して電波ビームを形成するアンテナと、アンテナによって形成される電波ビームを介して複数の検体ラックの無線タグからラック情報を読み取る読み取りユニットと、を有し、電波ビームを走査して複数の検体ラックの無線タグから各検体ラックごとにその検体ラックに関するラック情報を読み取り、電波ビームの走査方向に基づいて検出される各検体ラックの位置とその検体ラックの無線タグから読み取られるラック情報とを対応付ける、ことを特徴とする。
【００１２】
望ましい態様において、前記アンテナは、電波ビームを電子的に走査することを特徴とする。また、望ましい態様において、前記アンテナは、機械的に動かされて電波ビームを走査することを特徴とする。また、望ましい態様において、前記アンテナは、分注ノズルを移動させる移動機構に取り付けられて移動することにより電波ビームを走査することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明した態様により、無線タグを利用した新しいラック認識技術が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１には、本発明に係るラック認識装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成図である。
【００１６】
図１に示すラック認識装置１０は、例えば、自動分注装置や検体前処理装置と共に利用される。あるいは、自動分注装置や検体前処理装置などの一部機能として利用される。分注処理や検体前処理などの対象となる検体サンプルは、容器（試験管など）に収容され、さらに、検体サンプルを収容した複数の容器が検体ラック２０に並べられる。
【００１７】
自動分注装置や検体前処理装置などの装置は、搬送機構などを利用して検体ラック２０を所定の位置に移動させ、検体ラック２０に並べられた容器内の検体サンプルに対して分注処理や検体前処理を行う。
【００１８】
分注処理や検体前処理などの処理フローの中のあるステップにおいて、複数の検体ラック２０は、ラック認識装置１０のワークエリア１２上に搬入される。例えば、ワークエリア１２に置かれた状態で、所定の検体ラック２０に対して検体サンプルの分注が実行される。もちろん、分注以外の処理が実行されてもよい。
【００１９】
図１には、ワークエリア１２に複数の検体ラック２０を並べた様子が示されている。各検体ラック２０は、図示しない搬送機構などによって、ワークエリア１２上に搬入され、また、ワークエリア１２上から搬出される。
【００２０】
図２は、本実施形態で利用される検体ラック２０を説明するための図である。検体ラック２０は、複数の容器２２を一列に並べて保持している。また、各容器２２内には検体サンプルが収容されている。そして、本実施形態において、各検体ラック２０には、無線ＩＣタグ３０が設けられている。
【００２１】
無線ＩＣタグ３０は、図示しないＩＣチップとアンテナを含んでおり、ＩＣチップの内部に記憶されたデータをアンテナ経由で外部に送信することや、ＩＣチップの内部に記憶されたデータをアンテナ経由で外部から書き換えることなどを可能としている。
【００２２】
無線ＩＣタグ３０は、パッシブ型でもアクティブ型でもよい。パッシブ型の場合、無線ＩＣタグ３０は、内部に電池を持たず、リーダ・ライタ側からの電波を受け、その電波から得られるエネルギーを利用して動作する。また、アクティブ型の場合、無線ＩＣタグ３０は、内部に電池を持っており、その電池によって動作する。
【００２３】
本実施形態において、無線ＩＣタグ３０は、その無線ＩＣタグ３０が設けられた検体ラック２０に関するラック情報を記憶している。ラック情報には、例えば、検体ラック２０を他のものと区別するためのラック識別データや、検体ラック２０に収められた容器２２内の検体サンプルに関するデータ（例えば、検体名など）や、検体サンプルに対する処理に関するデータ（例えば、複数の処理段階のうちのどの段階まで終了したのかなど）が含まれる。もちろん、ラック情報としてその他のデータが無線ＩＣタグ３０に記憶されてもよい。
【００２４】
無線ＩＣタグ３０は、検体ラック２０を搬送する際に搬送の障害とならないような場所であれば、検体ラック２０のどこに設けられてもよい。図２（Ａ）〜（Ｃ）には、無線ＩＣタグ３０を検体ラック２０に設ける際の様々な態様が示されている。
【００２５】
図２（Ａ）は、検体ラック２０の長手方向の端部の側面に無線ＩＣタグ３０を貼り付けた例を示している。また、図２（Ｂ）は、検体ラック２０の長手方向の端部の上面に無線ＩＣタグ３０を貼り付けた例を示している。さらに、図２（Ｃ）は、検体ラック２０の長手方向の中央部の側面に無線ＩＣタグ３０を貼り付けた例を示している。
【００２６】
なお、これら無線ＩＣタグ３０の取り付け態様はあくまでも一例であり、例えば、検体ラック２０の底に無線ＩＣタグ３０を取り付けてもよいし、また、検体ラック２０内部に無線ＩＣタグ３０が埋め込まれてもよい。
【００２７】
図１に戻り、ＩＣタグリーダ・ライタ１６は、その下面側に、図示しないアンテナを備えている。アンテナは、ワークエリア１２に載せられた複数の検体ラック２０に対して無線信号を送受信する。つまり、アンテナは、複数の検体ラック２０に設けられた複数の無線ＩＣタグ３０に対して電波ビーム４２を形成する。
【００２８】
ＩＣタグリーダ・ライタ１６は、アンテナによって形成される電波ビーム４２を介して、ワークエリア１２上の複数の検体ラック２０に設けられた複数の無線ＩＣタグ３０からラック情報を読み取る。また、ＩＣタグリーダ・ライタ１６は、電波ビーム４２を介して、ワークエリア１２上の複数の検体ラック２０に設けられた複数の無線ＩＣタグ３０に対してラック情報を書き込む。
【００２９】
本実施形態では、指向性を備えた電波ビーム４２がアンテナによって形成され、その電波ビーム４２が、ワークエリア１２上の複数の検体ラック２０の各々の無線ＩＣタグ３０に向けて走査される。そして、ＩＣタグリーダ・ライタ１６は、走査される電波ビーム４２を介して、ワークエリア１２上の複数の検体ラック２０の無線ＩＣタグ３０から、各検体ラック２０ごとにその検体ラック２０に関するラック情報を読み取る。
【００３０】
ＩＣタグリーダ・ライタ１６によって読み取られた各無線ＩＣタグ３０のラック情報は、図示しないホストコンピュータに送られる。また、ＩＣタグリーダ・ライタ１６は、そのホストコンピュータの指示に基づいて、必要に応じて、各無線ＩＣタグ３０のラック情報を書き換える。
【００３１】
ホストコンピュータは、電波ビーム４２の走査方向に基づいて、各検体ラック２０の位置を検出する。ワークエリア１２上には、複数のラック搭載位置が割り当てられており、ホストコンピュータは、アンテナなどを制御して、電波ビーム４２の走査方向を各ラック搭載位置に向ける。これにより、電波ビーム４２の走査方向とラック搭載位置とが対応付けられる。そして、各ラック搭載位置に向けて電波ビーム４２を形成し、その電波ビーム４２を介してラック情報が得られた場合には、そのラック搭載位置に検体ラック２０が搭載されていることが分かり、また、得られたラック情報がそのラック搭載位置に搭載された検体ラック２０の情報であることが分かる。
【００３２】
このように、本実施形態では、電波ビーム４２を走査して複数の検体ラック２０の無線ＩＣタグ３０から各検体ラック２０ごとにその検体ラック２０に関するラック情報を読み取る。さらに、電波ビーム４２の走査方向に基づいて検出される各検体ラック２０の位置と、その検体ラック２０の無線ＩＣタグ３０から読み取られるラック情報を対応付けている。
【００３３】
なお、図１では、複数の検体ラック２０が一列に並べられているため、電波ビーム４２を１次元的に走査することにより全ての検体ラック２０からラック情報を読み取ることができる。複数の検体ラック２０が２次元的に並べられている場合には、ワークエリア１２上において電波ビーム４２を２次元的に走査して、全ての検体ラック２０からラック情報を読み取るようにしてもよい。
【００３４】
また、本実施形態において、アンテナと無線ＩＣタグ３０との間に形成される電波ビーム４２は、例えば、１３５ｋＨｚ帯、１３．５６ＭＨｚ帯、９５０ＭＨｚ帯、２．４５ＭＨｚ帯などの周波数帯域の無線信号が利用される。送信と受信を時分割で行うことにより、アンテナは、送受共用とすることができる。もちろん、送信と受信とを異なるアンテナで実現してもよい。
【００３５】
なお、電波ビーム４２のビーム幅は、電波の波長が短いほど小さくなる。つまり、電波の波長が短いほど電波ビーム４２がシャープになる。そのため、電波ビーム４２を形成するための電波は、例えば、ミリ波程度か、あるいはそれ以下の波長の電波を利用することが好ましい。さらに波長の短い赤外線や可視光を利用して電波ビーム４２を形成してもよい。
【００３６】
また、電波ビーム４２は、例えば、フェーズドアレイ型のアンテナによって電子的に走査されてもよいし、アンテナの方向や位置が変更されることにより機械的に走査されてもよい。さらに、電子的な走査と機械的な走査を組み合わせた走査態様でもよい。また、以下に説明するように、アンテナが、分注ノズルを移動させる移動機構などに取り付けられ、分注ノズルなどと共に移動することにより電波ビーム４２が走査されてもよい。
【００３７】
図３には、本発明に係るラック認識装置の別の好適な実施形態が示されており、図３はその全体構成図である。図３に示すラック認識装置１０は、例えば、自動分注装置の一部機能として利用される。
【００３８】
分注処理などの対象となる検体サンプルは、容器（試験管など）に収容され、さらに、検体サンプルを収容した複数の容器が検体ラック２０に並べられる。分注処理などの処理フローの中のあるステップにおいて、複数の検体ラック２０は、ラック認識装置１０のワークエリア１２上に搬入される。例えば、ワークエリア１２上に置かれた状態で、所定の検体ラック２０に対して検体サンプルの分注が実行される。
【００３９】
図３には、ワークエリア１２上に複数の検体ラック２０を並べた様子が示されている。各検体ラック２０は、図示しない搬送機構などによって、ワークエリア１２上に搬入され、また、ワークエリア１２上から搬出される。
【００４０】
電波ビーム形成部４０は、ワークエリア１２に載せられた複数の検体ラック２０に対して無線信号を送受信する。つまり、電波ビーム形成部４０は、複数の検体ラック２０に設けられた複数の無線ＩＣタグ３０に対して電波ビーム４２を形成する。
【００４１】
本実施形態では、電波ビーム形成部４０によって指向性を備えた電波ビーム４２が形成される。そして、電波ビーム形成部４０が移動機構５０によってＸＹＺ軸方向に移動されることにより、電波ビーム４２が、ワークエリア１２上の複数の検体ラック２０の各々の無線ＩＣタグ３０に向けて形成される。
【００４２】
移動機構５０は、図３に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に、分注ノズルを移動させる機構である。つまり、分注ノズルを適宜各軸方向に移動させ、分注ノズルを所望の容器内に挿入する機構である。本実施形態では、この分注ノズルを移動させる移動機構５０に電波ビーム形成部４０を取り付け、移動機構５０によって分注ノズルと共に電波ビーム形成部４０も移動させる。
【００４３】
図４は、電波ビーム形成部（図３の符号４０）を説明するための図である。Ｚ軸方向駆動部８０は、移動機構（図３の符号５０）が備える駆動部である。Ｚ軸方向駆動部８０には、分注ノズルヘッド７０とアンテナ取付部６２が取り付けられている。そして、Ｚ軸方向駆動部８０がＺ軸方向に沿って移動することにより、分注ノズルヘッド７０とアンテナ取付部６２がＺ軸方向に沿って移動する。なお、Ｚ軸方向駆動部８０を備える移動機構（図３の符号５０）が、Ｘ軸方向やＹ軸方向（図３参照）に沿って移動することにより、分注ノズルヘッド７０とアンテナ取付部６２が、ＸＹＺの各軸方向に沿って３次元的に移動される。
【００４４】
分注ノズルヘッド７０には分注ノズル７２が取り付けられており、分注ノズルヘッド７０の移動に伴って、分注ノズル７２も３次元的に移動可能となっている。さらに、アンテナ取付部６２にはアンテナ６０が取り付けられており、アンテナ６０も３次元的に移動可能となっている。
【００４５】
アンテナ６０は、指向性を備えた電波ビーム４２を形成する。そして、アンテナ６０が３次元的に移動されることにより、電波ビーム４２も３次元的に移動し、そして、指向性を備えた電波ビーム４２がワークエリア（図３の符号１２）上の所望の位置に形成される。こうして、電波ビーム４２が走査され、電波ビーム４２を介して得られる情報が、ケーブル６４を介してＩＣタグリーダ・ライタ（図３の符号１６）へ送られる。
【００４６】
図３に戻り、ＩＣタグリーダ・ライタ１６は、走査される電波ビーム４２を介して、ワークエリア１２上の複数の検体ラック２０の無線ＩＣタグ３０から、各検体ラック２０ごとにその検体ラックに関するラック情報を読み取る。ＩＣタグリーダ・ライタ１６によって読み取られた各無線ＩＣタグ３０のラック情報は、図示しないホストコンピュータに送られる。また、ＩＣタグリーダ・ライタ１６は、そのホストコンピュータの指示に基づいて、必要に応じて、各無線ＩＣタグ３０のラック情報を書き換える。
【００４７】
ホストコンピュータは、電波ビーム４２の走査方向に基づいて、各検体ラック２０の位置を検出する。ワークエリア１２上には、複数のラック搭載位置が割り当てられており、ホストコンピュータは、駆動機構５０などを制御して、電波ビーム形成部４０を所望の位置に移動させて、各ラック搭載位置に向けて電波ビーム４２を形成する。これにより、電波ビーム４２の走査方向（電波ビーム４２が向けられる位置）とラック搭載位置とが対応付けられる。そして、各ラック搭載位置に向けて電波ビーム４２を形成し、その電波ビーム４２を介してラック情報が得られた場合には、そのラック搭載位置に検体ラック２０が搭載されていることが分かり、また、得られたラック情報がそのラック搭載位置に搭載された検体ラック２０の情報であることが分かる。
【００４８】
このように、本実施形態では、分注ノズルを移動させる移動機構５０によって電波ビーム４２を走査して複数の検体ラック２０の無線ＩＣタグ３０から各検体ラック２０ごとにその検体ラック２０に関するラック情報を読み取る。さらに、電波ビーム４２の走査方向に基づいて検出される各検体ラック２０の位置と、その検体ラック２０の無線ＩＣタグ３０から読み取られるラック情報を対応付けている。
【００４９】
図５は、本発明の実施形態（図１または図３のラック認識装置１０）に利用されるアンテナの構成例を示す図である。利用されるアンテナは、電波の波長などに応じて、電波ビームがシャープになるような構成のものが選択される。例えば、図５（Ａ）に示すループアンテナ、図５（Ｂ）に示す平面アンテナ、図５（Ｃ）に示すホーンアンテナなどがその代表例である。もちろん、図５に示す構成とは異なるアンテナを本発明の実施形態に利用してもよい。
【００５０】
次に、図１または図３のラック認識装置１０によるラック情報の読み取り手順について説明する。
【００５１】
まず、ワークエリア１２上の任意のラック搭載位置に検体ラック２０が搭載される。検体ラック２０は、ユーザの手によって搭載されてもよいし、搬送機構によって搭載されてもよい。
【００５２】
検体ラック２０が搭載されると、分注処理や検体前処理に先立って、ワークエリア１２上で電波ビーム４２が走査され、ワークエリア１２に割り当てられた複数のラック搭載位置の各々に向けて電波ビーム４２が形成される。その際、電波ビーム４２は、検体ラック２０内の無線ＩＣタグ３０が設けられた位置に向けて形成される。電波ビーム４２の走査方向、つまり、電波ビーム４２が照射されたラック搭載位置の位置情報は、ホストコンピュータに報告される。
【００５３】
電波ビーム４２が照射された位置に無線ＩＣタグ３０が存在する場合、その無線ＩＣタグ３０は、照射された電力を送信用電力に変換し、その無線ＩＣタグ３０が記憶しているラック情報を送信する。送信されたラック情報は、アンテナを介してＩＣタグリーダ・ライタ１６に送られ、さらに、ＩＣタグリーダ・ライタ１６からホストコンピュータへラック情報が転送される。
【００５４】
ホストコンピュータは、先に受信した、電波ビーム４２が照射されたラック搭載位置の位置情報と、その電波ビーム４２を介して得られたラック情報とを対応付ける。これにより、ワークエリア１２上のラック搭載位置と、その位置に搭載された検体ラック２０固有のラック情報とを関連付けて把握する。
【００５５】
上述した一連の動作が終了すると、電波ビーム４２が次のラック搭載位置に向けて走査され、そして、次のラック搭載位置に関して、ラック位置とラック情報との対応付けが行われる。上述した動作をワークエリア１２上のすべてのラック搭載位置について実施することにより、ワークエリア１２上に配置される全ての検体ラック２０について、各検体ラック２０のラック位置とラック情報とを対応付けることができる。
【００５６】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、例えば、以下に示すような効果を奏する。
【００５７】
上記実施形態により、自動分注装置や検体前処理装置のワークエリア（分注テーブル）上に架設された複数の検体ラックについて、分注テーブル上のどの位置にどんなラック情報を持った検体ラックが架設されているかを常にチェックすることが可能となる。これにより、例えば、分注処理や検体前処理などの処理フローの過程において、必要な時に、検体ラック内の検体サンプルに関する情報を取得することができ、さらに正確な分注処理や検体前処理が可能になる。
【００５８】
また、上記実施形態では、一つのアンテナが複数の無線ＩＣタグからの無線信号を受信している。そのため、各検体ラックごとにアンテナを設ける場合に比べて、本実施形態では、装置の低価格化や小規模化が可能になる。
【００５９】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態やその効果は、本発明を説明するうえでの単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係るラック認識装置の全体構成図である。
【図２】本実施形態で利用される検体ラックを説明するための図である。
【図３】本発明に係るラック認識装置の別の好適な実施形態を示す図である。
【図４】電波ビーム形成部を説明するための図である。
【図５】本発明に係るラック認識装置のアンテナの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  ラック認識装置、１６  ＩＣタグリーダ・ライタ、２０  検体ラック、３０  無線ＩＣタグ、４２  電波ビーム。
【図１】
2008002822.tif 000003
【図２】
2008002822.tif 000004
【図３】
2008002822.tif 000005
【図４】
2008002822.tif 000006
【図５】
2008002822.tif 000007