(57)【要約】  初期費用を抑制しつつ、自律移動ロボットを活用し、人的負担を軽減し稼働率を高める自動分析システムを提供する。自動分析システムは、自動分析エリア１０１に配置され、自動分析装置を構成する分析ユニット１０３，１０４を含む複数の機器と、自動分析エリア内を移動するロボット１０２とを有し、分析ユニットの操作画面は、切り替え可能な、操作者用の第１の画面モードとロボット用の第２の画面モードとを有し、ロボットは、第２の画面モードの操作画面から分析ユニットの状態情報を取得する。
2020021837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動分析エリアに配置され、自動分析装置を構成する分析ユニットを含む複数の機器と、
前記自動分析エリア内を移動するロボットとを有し、
前記分析ユニットの操作画面は、切り替え可能な、操作者用の第１の画面モードと前記ロボット用の第２の画面モードとを有し、
前記ロボットは、前記第２の画面モードの操作画面から前記分析ユニットの状態情報を取得する自動分析システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記複数の機器の状態情報に基づき、前記ロボットにタスクを割り当てるスケジューリング装置を有し、
前記ロボットは、前記分析ユニットの前記第２の画面モードの操作画面から、前記分析ユニットの状態情報を前記スケジューリング装置に伝達し、前記スケジューリング装置は前記分析ユニットの状態情報を更新する自動分析システム。
【請求項３】
請求項１において、
前記第２の画面モードにおいて２次元バーコードが表示され、
前記ロボットは前記２次元バーコードを読み取ることにより、前記分析ユニットの状態情報を取得する自動分析システム。
【請求項４】
請求項１において、
前記分析ユニットの操作画面はタッチパネルであり、
前記第２の画面モードの操作画面に表示される操作ボタンは、前記第１の画面モードの操作画面に表示される操作ボタンよりも大きくされる自動分析システム。
【請求項５】
請求項１において、
前記機器として、引き戸式の格納庫を含み、
前記格納庫の取っ手に、前記ロボットのマニピュレータによる保持を容易化するように前記取っ手の面積を拡大するアクセス部を設ける自動分析システム。
【請求項６】
請求項１において、
前記複数の機器として、操作者または前記ロボットが押下することにより、所定の処理が実行される操作ボタンを備える機器を含み、
前記操作ボタンは、操作者用の、開閉によりボタン部へのアクセス可否を切り替えるカバー部を備える第１の状態と、前記ロボット用の、前記カバー部を備えることなく、前記ボタン部上に緩衝材が設けられた第２の状態とを有し、
前記カバー部及び前記緩衝材はそれぞれ脱着可能とされることにより、前記操作ボタンは前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替え可能とされる自動分析システム。
【請求項７】
請求項２において、
前記スケジューリング装置は、前記自動分析エリアの地図情報を有し、
前記スケジューリング装置は、割り当てたタスクと、前記地図情報を用いて設定される、前記タスクを実行するための移動経路とを、前記ロボットに対して伝達する自動分析システム。
【請求項８】
自動分析エリアに配置される複数の機器と、
前記自動分析エリア内を移動するロボットと、
前記複数の機器の状態情報に基づき、前記ロボットにタスクを割り当てるスケジューリング装置とを有し、
前記スケジューリング装置は、前記複数の機器の少なくとも１つと通信可能に接続され、通信可能に接続された機器の状態情報を取得し、
前記ロボットは、前記自動分析エリアにおいて前記複数の機器が発報する信号を検知し、前記信号を発報した機器の状態情報を取得し、前記スケジューリング装置に伝達する自動分析システム。
【請求項９】
請求項８において、
前記複数の機器として、自動分析装置、消耗品を格納する格納庫、廃棄容器、臨床検査情報システムの少なくともいずれかを含む自動分析システム。
【請求項１０】
請求項８において、
前記複数の機器は、操作者用の第１のインターフェースと、前記ロボット用の第２のインターフェースとを有する自動分析システム。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記複数の機器の操作画面は、切り替え可能な画面モードを有し、前記第１のインターフェースとして操作者用の画面モードを表示し、前記第２のインターフェースとして前記ロボット用の画面モードを表示する自動分析システム。
【請求項１２】
請求項１０において、
前記複数の機器として、自動分析装置を構成する分析ユニットと、前記分析ユニットにおける検体の分析に用いる試薬を格納する冷蔵庫とを含み、
前記ロボットは、前記自動分析エリアにおいて前記分析ユニットが試薬の補充の必要性を知らせる前記信号を検知し、前記第２のインターフェースを用いて、補充する試薬情報及びそのロット情報を少なくとも取得し、前記スケジューリング装置に、前記分析ユニットの状態情報として、前記補充する試薬情報及びそのロット情報を伝達する自動分析システム。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記スケジューリング装置は、前記自動分析エリアの地図情報を有し、
前記スケジューリング装置は、前記補充する試薬情報及びそのロット情報に基づき試薬を交換する試薬交換タスクと、前記地図情報を用いて設定される、前記試薬交換タスクを実行するための移動経路とを、前記ロボットに対して伝達する自動分析システム。
【請求項１４】
請求項１２において、
前記ロボットは、前記冷蔵庫に格納された試薬に貼付されたラベルより試薬情報を読み取るセンサを備え、
前記ロボットは、前記冷蔵庫の前記第２のインターフェースを用いて、前記冷蔵庫から前記補充する試薬情報及びそのロット情報に該当する試薬を受領する、または前記センサを用いて前記冷蔵庫から、前記補充する試薬情報及びそのロット情報に該当する試薬を取得する自動分析システム。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記冷蔵庫に、前記補充する試薬情報及びそのロット情報に該当する試薬とはロットの異なる試薬しかない場合には、前記ロボットは前記分析ユニットに前記ロットの異なる試薬を搬送し、前記前記第２のインターフェースを用いて、前記分析ユニットにＱＣ（Quality Control）、又は検量線のキャリブレーションのうち、少なくとも何れか一方の実行を促す自動分析システム。
【請求項１６】
請求項８において、
前記ロボットを複数台有し、
前記スケジューリング装置は、前記複数台の前記ロボットに対して、負荷を分散させるようタスクを割り当てる自動分析システム。
【請求項１７】
請求項８において、
前記スケジューリング装置は、前記自動分析エリアにおける操作者の在／不在を管理し、前記自動分析エリアに操作者が不在の時間帯における前記ロボットの動作速度を、前記自動分析エリアに操作者が滞在している時間帯における前記ロボットの動作速度よりも上げる自動分析システム。
【請求項１８】
請求項８において、
前記自動分析エリアに存在する操作者に対し、前記ロボットの移動情報あるいは前記ロボットの搬送する検体の汚染警戒レベルに基づく警告情報が通知される自動分析システム。
【請求項１９】
請求項８において、
前記ロボットに異常が生じたとき、検体による汚染の有無を判定し、汚染ありと判定された場合には、前記ロボットの動作を停止し、操作者へ通知する自動分析システム。
【請求項２０】
請求項８において、
前記スケジューリング装置は操作者のタスクを管理し、前記ロボットと前記操作者にタスクを割り当て、
前記操作者に割り当てられるタスクには、前記ロボットとの共同作業となるタスクを含む自動分析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血液や尿などの生体試料に由来する検体に含まれる特定成分を分析する自動分析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野では、検査、分析業務の省力化のため、多様な自動分析装置が開発されてきた。病院や検査機関では多数の自動分析装置を利用し、血液、尿などの検査が行われている。血液や尿などの生体試料に由来する検体に含まれる特定成分を分析する自動分析装置においては、自動分析装置に投入した検体、試薬および消耗品を使用し、自動的に分析を行う。【０００３】
特許文献１には実験室自動化システムが開示されている。【０００４】
特許文献２には、検査室において、検体や試薬を自動分析装置に搬送する自律移動ロボットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１５−５１８９６８号公報
【特許文献２】特開２０１６−６８２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動分析装置において、分析自動処理の中断を避けて分析効率を高めるため、試薬などの消耗品を適切に管理する必要がある。自動分析装置に搭載できる検体、試薬や分注チップなどの消耗品の量には制約があるため、検体や消耗品が不足した場合、自動分析装置が分析を継続することが不可能になり、分析結果が得られるまでの待ち時間が増大する。【０００７】
検体や消耗品の不足に対処するため、操作者が事前にそれらを補充する必要がある。このため、操作者が不在の夜間や、あるいは熟練した操作者が不在の小規模な検査室の場合には、分析効率を向上させる障害になっていた。【０００８】
特許文献１のように完全自動化システムとすると、ユーザの初期費用が非常に大きくなるおそれがあり、完全自動化システムを適用可能な検査室は限定されると考えられる。そのため、発明者らは、自律移動ロボットを活用し、自律移動ロボットに操作者をサポートさせることにより、自動分析装置の稼働率、分析効率を高める方策に着目した。現在の自動分析装置は操作者（人）が操作することを前提としているため、人を介在させることなく、自律移動ロボットだけで検体や消耗品の不足を補充するような作業を実行することはできない。【０００９】
本発明の目的は、ユーザの初期費用を抑制しつつ、自律移動ロボットを活用し、人的負担を軽減し稼働率を高める自動分析システム、自動分析装置、自律移動ロボット、自律移動ロボットのスケジューリングを行うスケジューリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施態様である自動分析システムは、自動分析エリアに配置され、自動分析装置を構成する分析ユニットを含む複数の機器と、自動分析エリア内を移動するロボットとを有し、分析ユニットの操作画面は、切り替え可能な、操作者用の第１の画面モードとロボット用の第２の画面モードとを有し、ロボットは、第２の画面モードの操作画面から分析ユニットの状態情報を取得する。【００１１】
また、本発明の別の一実施態様である自動分析システムは、自動分析エリアに配置される複数の機器と、自動分析エリア内を移動するロボットと、複数の機器の状態情報に基づき、ロボットにタスクを割り当てるスケジューリング装置とを有し、スケジューリング装置は、複数の機器の少なくとも１つと通信可能に接続され、通信可能に接続された機器の状態情報を取得し、ロボットは、自動分析エリアにおいて複数の機器が発報する信号を検知し、信号を発報した機器の状態情報を取得し、スケジューリング装置に伝達する。
【発明の効果】
【００１２】
ユーザの初期費用を抑制しつつ、自律移動ロボットを活用し、人的負担を軽減し稼働率を高める自動分析システムを提供する。【００１３】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】自動分析システムの概略構成図。
【図２】分析ユニットの外観。
【図３】自律移動ロボット用画面モードにおける表示例。
【図４】冷蔵庫の概略図。
【図５】廃棄容器の概略図。
【図６Ａ】操作ボタン（操作者用）の概略図。
【図６Ｂ】操作ボタン（自律移動ロボット用）の概略図。
【図７】自律移動ロボットの概略図。
【図８】自動分析システムの制御ブロック図。
【図９】分析ユニットの稼働情報の例。
【図１０】格納庫の消耗品情報の例。
【図１１】タスク管理データの例。
【図１２】自律移動ロボットの動作モード管理データの例。
【図１３】自動分析エリアの地図。
【図１４】移動経路テーブルの例。
【図１５】自律移動ロボットに異常が生じた場合のフローチャート。
【図１６】操作者と自律移動ロボットとが接近した状態を示す図。
【図１７】検体管理テーブルの例。
【図１８】操作者管理テーブルの例。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、自動分析システムの概略構成図である。自動分析システムは、自動分析を行うための領域である自動分析エリア１０１（例えば、検査室）内に含まれる種々の装置やユニットによって構成される。自動分析エリア１０１には、自律移動可能な自律移動ロボット１０２、自動分析を行う分析ユニット１０３，１０４（分析ユニット１０３と分析ユニット１０４とは異なる種類の分析ユニットであるとする）、自動分析の前準備作業や使用物品の保管を行うための処理ユニット１０５、自動分析装置１１２ａ，１１２ｂ（ここでは、少なくとも１つの分析ユニットと処理ユニットとを並列に接続した構成を自動分析装置と呼ぶ）を接続して検体の自動搬送などを実施する検体搬送装置１０６およびその制御部１０７、試薬や検体などの要冷蔵品を冷蔵保管するための冷蔵庫１０８ａ、分注チップや反応容器のような消耗品を保管するための保管棚１０８ｂ（なお、本明細書では消耗品を保管する冷蔵庫や保管棚を総称して格納庫１０８という）、空になった試薬などの不要品を廃棄するための廃棄容器１０９、一時的な作業を実施するための作業台１１０などが含まれる。また、検体搬送装置１０６に接続されない自動分析装置１１１が含まれてもよい。図中の三角印１１３は、自律移動ロボット１０２が各装置あるいはユニットに対して処理を行うためにアクセスする位置を示している。待機ステーション１１５には自律移動ロボット１０２のスケジュールを行うスケジューリング装置８１０も配置されている。自律移動ロボット１０２は、タスクの前後に待機ステーション１１５において、スケジューリング装置８１０にアクセスし、割り当てられたタスクの認識、タスク終了後には終了報告を行う。スケジューリング装置８１０によりタスクが割り当てられた自律移動ロボット１０２は、そのタスクの内容に応じて自動分析エリア１０１内を移動し、三角印１１３の位置でそれぞれの装置やユニットにアクセスして、所定の作業を実施する。自律移動ロボット１０２の動作については後述する。
【００１６】
図２は、分析ユニット１０３（なお、分析ユニット１０３を例に説明するが、分析ユニット１０４も同様である）の外観を模式的に示した図である。分析ユニット１０３は分析を実施する分析部２０１、操作画面２０４を含む制御部２０２、検体を投入排出する検体投入排出部２０３を有する。分析部２０１は、分析ユニット１０３の個体識別情報を表示する分析ユニット識別情報表示部２１１、分析ユニット１０３の状態を表示する分析ユニット状態表示部２１２、分析ユニット１０３の一部の操作を実行させるための分析部内操作部２１３、試薬や消耗品を投入する試薬消耗品投入部２１４を有する。
【００１７】
分析ユニット識別情報表示部２１１は、２次元バーコードやＲＦＩＤラベルなど、自律移動ロボット１０２が自動分析エリア１０１に配置された分析ユニットを特定するための情報タグである。この分析ユニット識別情報表示部２１１は、図１に示したように、自動分析エリア１０１に複数の分析ユニットが存在している場合に有用である。分析ユニット識別情報表示部２１１が備えられていることにより、自律移動ロボット１０２が、自動分析エリア１０１における複数の分析ユニットの中から特定の分析ユニットを選択したり、識別情報により特定される複数の分析ユニットを関連づけた処理を実施したりすることが容易になる。
【００１８】
分析ユニット状態表示部２１２は、複数の色を切り替え表示や点滅表示可能な警光灯など、分析ユニットから離れた位置からでも分析ユニット１０３の状態を視認可能とする。分析部内操作部２１３は、操作ボタン、表示画面や状態表示ライトを含んで構成されており、分析ユニット１０３の一部の機能を、制御部２０２を介することなく実行するための操作部である。
【００１９】
試薬消耗品投入部２１４は、試薬や消耗品を投入する投入口２２１（複数の投入口を備えることが望ましい）、試薬や消耗品の状態を示す試薬消耗品状態表示部２２２、試薬消耗品の投入に必要な操作を実施するための操作ボタン２２３、自律移動ロボット１０２が分析ユニット１０３を操作するためにアクセスする位置（図１の三角印１１３に相当）を把握するための位置マーカー２２４ａ〜ｃ、試薬消耗品投入部２１４の個体識別情報を表示する試薬消耗品投入部識別情報表示部２２５を有する。
【００２０】
試薬消耗品状態表示部２２２は例えば、複数の色を切り替え、あるいは点滅表示可能なＬＥＤライトである。所定の試薬または消耗品に対応するＬＥＤライトの発光状態を変化させることにより、当該試薬または消耗品に補充が必要になったことを視認可能とする。分析ユニット状態表示部２１２や試薬消耗品状態表示部２２２は、操作者及び自律移動ロボット１０２に複雑な情報を伝達可能とするように、異なる色や異なる点滅時間を様々に制御可能な構成を備えることが望ましい。
【００２１】
操作ボタン２２３は、投入動作を開始するための開始ボタンや、投入動作を終了するための終了ボタンや、投入可能時間を延長するための延長ボタンなどである。試薬消耗品投入部識別情報表示部２２５は、２次元バーコードやＲＦＩＤラベルなど、自律移動ロボット１０２が試薬消耗品投入部２１４に投入する試薬や消耗品を特定するための情報タグである。
【００２２】
制御部２０２は、操作画面２０４や、キーボード等の入力デバイスによって、分析ユニット１０３に関する情報表示や分析ユニット１０３の制御を行う。分析ユニット１０３は操作者（人）用のインターフェースと自律移動ロボット用のインターフェースとを有している。この例では、異なるインターフェースを、操作画面２０４の異なる画面モードにより実現する。操作画面２０４は、操作者（人）用に文字や画像で状態を表示する操作者用画面モードと、２次元バーコードなどの自律移動ロボット１０２と情報をやりとりするための情報タグを表示する自律移動ロボット用画面モードとを切り替え可能である。例えば、操作画面２０４は、自律移動ロボット用画面モードでの表示をデフォルトとし、画面上の切り替えボタン、あるいは入力デバイスからの切り替え指示により、操作者用画面モードに切り換えてもよい。あるいは、時間帯に応じてデフォルトとする画面モード（インターフェース）を設定するようにしてもよい。
【００２３】
検体投入排出部２０３は、分析部２０１と一体化されていてもよいし、図２のように別体の分析部２０１と接続される形であってもよい。本図においては投入排出位置２３１を簡潔に示しているに過ぎないが、試薬消耗品投入部２１４について示したような識別情報表示部、位置マーカーなどを備えている。これにより、検体の投入、使用後の検体の廃棄などを自律移動ロボット１０２に容易に行わせることができる。自律移動ロボット１０２の動作自体は試薬消耗品投入部２１４に対する場合と同様であるため、ここでは詳細な記述は省略する。
【００２４】
図３は、自律移動ロボット用画面モードにおける、分析ユニットの操作画面２０４の表示例である。この例では、自律移動ロボット１０２に情報を効率的に伝達するために２次元バーコードを画面に表示している。バーコードは１つの操作画面２０４に１つ表示するだけでなく、１つの操作画面２０４に複数のバーコードを表示すると、より多くの情報を効率的に伝達することができる。例えば、２次元バーコード３０１は、分析ユニット１０３に投入を推奨する試薬のリストを情報として含んでいる。また、２次元バーコード３０２は、分析ユニット１０３に搭載されている試薬の使用状態のリストを情報として含んでいる。これらの情報を自律移動ロボット１０２が分析ユニット１０３から取得することにより、自律移動ロボット１０２は投入や排出を実施すべき試薬を認識することが可能となる。なお、２次元バーコードは一例であって、一次元バーコードであってもよい。また、情報伝達だけでなく、操作画面２０４がタッチパネルであるような場合に、タッチ操作用のボタンを人用のボタンよりも大きく表示することも含まれる。
【００２５】
このように、異なるインターフェースを操作画面として実現することは、特別なハードウェアを必要としないこと、さらに操作者にとっても自律移動ロボットに何が伝達されているか分かるようにロボット用画面を設定できる点で優れている。ただし、本実施例のインターフェースは画面表示に限定されるものではない。例えば、無線を利用する追加のインターフェースを備えてもよい。ただし、この場合には自動分析エリアに配置されている精密機器に対して悪影響を及ぼすものであってはならない。一例として、ＮＦＣ（Near Field Communication）のようなごく短距離での通信エリアで情報伝達可能な通信方式を用いるインターフェースも実現可能である。あるいは有線で接続して情報伝達を行うことも考えられる。分析ユニット１０３を例に説明したが、自動分析エリアに配置され、自律移動ロボット１０２がアクセスする必要のあるシステム、装置、ユニット（これらを総称して機器と呼称する）は、それぞれ操作者（人）用のインターフェースと自律移動ロボット用のインターフェースとを有している。
【００２６】
図４は、冷蔵庫１０８ａの外観を模式的に示した図である。本体４０１は例えば、冷蔵庫１０８ａの個体識別情報を表示する冷蔵庫識別情報表示部４０２、左右への移動によって冷蔵庫を開閉可能とする引き戸４０３、引き戸を移動させるための取っ手４０４、試薬などの要冷蔵品４０５を保管する棚４０６、自律移動ロボット１０２が動作に必要な位置を把握するための位置マーカー４０７ａ〜ｄを備える。引き戸４０３を備えた冷蔵庫は、自律移動ロボット１０２が開閉しやすい冷蔵庫のタイプであるが、さらに取っ手４０４にアクセス部４０８を設けて、自律移動ロボット１０２のマニピュレータによる把持を容易化している。アクセス部４０８により、自律移動ロボット１０２のマニピュレータが把持する部分を手前方向に十分な長さとなるように取っ手の面積を拡大することができる。さらに、冷蔵庫１０８ａは本体４０１に加えて、操作画面４１０を含む制御部４０９が接続された構成を備えるとより好適である。このような制御部４０９を備えることにより、図３において説明したように、操作画面４１０に２次元バーコードなどを表示させ、自律移動ロボット１０２に情報を効率的に伝達することが可能となる。例えば、分析ユニットの操作画面２０４において説明した内容と同様に、冷蔵庫１０８ａから取り出すことが推奨される試薬のリストや、現在冷蔵庫内に保管されている試薬の使用状態のリストなどを情報として伝達することができる。さらに、冷蔵庫本体４０１は、冷蔵庫の操作ボタン４１１を少なくとも一つ以上備えていても良い。例えば、操作ボタン４１１は引き戸４０３を自動的に開閉するために使用される。このような操作ボタンを備えることにより、自律移動ロボット１０２による冷蔵庫１０８ａの使用をより容易にすることができる。
【００２７】
図５は、廃棄容器１０９の外観を模式的に示した図である。廃棄容器本体５０１は例えば、上方が開放されており、自律移動ロボット１０２が上方から使用済みの試薬などを廃棄することができる。また、廃棄容器本体５０１は例えば、廃棄容器の個体識別情報を表示する廃棄容器識別情報表示部５０２と、自律移動ロボット１０２が動作に必要な位置を把握するための位置マーカー５０３ａ〜ｄを備える。さらに廃棄容器１０９は廃棄容器本体５０１に加えて、操作画面５０５を含む制御部５０４が接続された構成を備えるとより好適である。このような制御部５０４を備えることにより、例えば操作画面５０５に２次元バーコードを表示させ、自律移動ロボット１０２に情報を効率的に伝達することが可能となる。例えば、分析ユニットの操作画面２０４において説明した内容と同様に、廃棄容器１０９に廃棄することが推奨される試薬のリストや、現在廃棄容器１０９内に廃棄されている試薬のリストなどを情報として伝達することができる。さらに、廃棄容器本体５０１は、廃棄容器の操作ボタン５０６を少なくとも一つ以上備えていても良い。例えば、操作ボタン５０６は廃棄容器本体５０１に開閉式のふたが備えられている場合に、このふたを自動的に開閉するために使用される。このような操作ボタンを備えることにより、自律移動ロボット１０２による廃棄容器１０９の使用をより容易にすることができる。
【００２８】
図６Ｂは、自律移動ロボット１０２による操作に好適な操作ボタンの構成を模式的に示した図である。これに対して、図６Ａは操作者（人）による操作に好適な操作ボタンの構成を示している。図６Ａの操作ボタンは例えば、ボタン部６０１と、開閉によりボタン部６０１へのアクセス可否を切り替えるカバー部６０２を備えている。カバー部６０２は、主に操作者が誤って（意図せず）ボタンを押してしまうことのないように備えられるものである。一方、図６Ｂの操作ボタンは、カバー部６０２を備えることなく、ゴム材などの緩衝材６０３を備えている。自律移動ロボット１０２が操作ボタンにアクセスする場合、カバー部６０２を開閉するためのカバー部の回転動作は、自律移動ロボット１０２のマニピュレータにとっては困難なことが多い。カバー部の可動部分を保持して回転移動させるには、マニピュレータの精確な位置制御および動作力制御が必要となるためである。一方、自律移動ロボット１０２はプログラムに基づいて動作するため、人間のように誤ってボタン操作をする可能性は低いため、カバー部６０２を取り除き、自律移動ロボット１０２がボタン部６０１を押す力によってボタン部６０１を損傷してしまうことを避けるため、緩衝材６０３を設けたものである。自律移動ロボット１０２や、操作ボタンの構造、取り付け位置にはばらつきがある。このため、自律移動ロボット１０２がボタン部６０１を押す力が強すぎて操作ボタンを損傷してしまう可能性がある。緩衝材６０３を設けることにより、このような損傷の可能性を低減できる。したがって、カバー部６０２と緩衝材６０３とをそれぞれ脱着可能とすることにより、図６Ａの状態と図６Ｂの状態を切り替え可能な操作ボタンとすることが本システムにおける操作ボタンとしては好適である。
【００２９】
図７は、自律移動ロボット１０２の外観を模式的に示した図である。自律移動ロボット１０２は例えば、形状、文字、輝度、あるいは色を認識できる、カメラなどの画像入力デバイス７０１を眼の役割として備える頭部７０２、自律移動ロボット１０２を移動させるための駆動部７０３、物品の一時保管や処理作業を実施可能なスペースを備えた荷台部７０４、頭部を３６０度回転して全方位を画像入力デバイス７０１で見渡すための回転機構７０５、伸縮可能なアーム部７０６、物品の把持やボタンの押下などを行うハンド部７０７、ハンド部７０７あるいはアーム部７０６にセンサデバイス７０８、少なくとも１つ以上の試薬や分注チップなどの搬送品を保持する保管棚７０９を備えている。センサデバイス７０８は、試薬等に貼付されているバーコードやＲＦＩＤタグなどのラベルを読み取るために設けられる。また、保管棚７０９に対して、搬送品の出し入れを行うため、自律移動ロボット１０２が動作に必要な位置を把握するための位置マーカー７１０ａ〜ｃが設けられている。このような構成を備えることにより、自律移動ロボット１０２は複数種類の試薬などの消耗品を分析ユニット１０３，１０４や格納庫１０８、廃棄容器１０９、作業台１１０などの間で搬送するとともに、投入や排出に関連する一連の作業を実施することができる。なお、自律移動ロボット１０２は、上述以外のセンサを搭載していても構わないし、個体を識別するためのＲＦＩＤタグなどを有していてもよい。
【００３０】
図８に自動分析システムの制御ブロック図を示す。本システムは、自動分析エリア１０１において、ｎ台の自律移動ロボット１０２−ｉ（１≦ｉ≦ｎ、ｎ≧１）を運用可能なシステムとされており、各自律移動ロボット１０２−ｉはスケジューリング装置８１０によりスケジュール管理がなされている。スケジューリング装置８１０はＰＣ（Personal Computer）やサーバのような情報処理装置によって実現可能な装置であり、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）機能８１１、監視処理機能８１２、制御スケジューリング機能８１３を有する。また、その記憶装置には自動分析エリア１０１における状況を記録する検査データベース（検査ＤＢ）８１４、自律移動ロボット１０２の制御スケジュールに関する制御データベース（制御ＤＢ）８１５を格納している。なお、検査ＤＢ８１４と制御ＤＢ８１５はスケジューリング装置８１０とは異なる記憶装置に格納され、スケジューリング装置８１０がネットワークを通じてこれらＤＢにアクセスするように構成してもよい。
【００３１】
自動分析エリア１０１に配置されている機器の状態情報は、入出力Ｉ／Ｆ機能８１１を介してスケジューリング装置８１０に取り込まれる。具体的には、図２に示した自動分析装置１１１，１１２、格納庫１０８、廃棄容器１０９の他、臨床検査情報システム（ＬＩＳ：Clinical Laboratory Information System）８０１が、スケジューリング装置８１０と通信可能に接続され、スケジューリング装置８１０は定期的に各機器に対して問い合わせを行い、各機器はこれに応じてその状態情報（例えば、消耗品の残量など）を応答する。状態情報は、ここでは、自動分析システムにおいて実行される分析や検査を中断することなく実行するために必要な情報をいうものとし、応答する状態情報の項目はあらかじめ自動分析システムにおいて、機器ごとに定めておく。ただし、本自動分析システムにおいては、自動分析エリア１０１に設けられている機器の全てがスケジューリング装置８１０と通信可能に接続されていることを要求するものではない。自動分析エリア１０１に、スケジューリング装置８１０と通信できない機器が存在することは差し支えない。このような機器に対しては、自律移動ロボット１０２がこれらの表示画面（図３参照）などを監視することで、自動分析エリア１０１における状況を把握し、把握した状況をスケジューリング装置８１０に伝達する。さらに、自動分析エリア１０１の機器のいずれも、スケジューリング装置８１０と通信できるようになっていなくてもよい。この場合は、専ら自律移動ロボット１０２がこれらの表示画面等や警告信号などの発報を監視して把握した自動分析エリア１０１における状況に基づき、スケジューリング装置８１０は、自律移動ロボット１０２のスケジュール管理を行う。これにより、自動分析エリア１０１における機器の情報ネットワーク化の程度に関わらず、本実施例の自動分析システムの導入を図ることができる。
【００３２】
スケジューリング装置８１０の監視処理機能８１２は、自動分析エリア１０１における装置やユニットに関する検体、試薬、消耗品等の状態を取得する度に、検査ＤＢ８１４の更新を行う。
【００３３】
スケジューリング装置８１０の制御スケジューリング機能８１３は、検査ＤＢ８１４に格納されている自動分析エリア１０１における装置やユニットに関する検体、試薬、消耗品等の状態に基づき、自律移動ロボット１０２の制御スケジューリングを実施し、制御ＤＢ８１５に登録する。自律移動ロボット１０２は複数の動作モードを持っており、制御ＤＢ８１５には自律移動ロボット１０２の現在の動作モードの情報も含まれる。スケジューリング装置８１０は、検査ＤＢ８１４の自動分析エリア１０１の機器の状態情報及び制御ＤＢの自律移動ロボットの動作モード情報に基づき、各自律移動ロボット１０２に対するタスクを割り当てる。
【００３４】
自律移動ロボット１０２はロボット制御部８２０を有する。ロボット制御部８２０は、スケジューリング装置８１０が設定したタスクを実行する制御部である。ロボット制御部８２０は、プロセッサ、メモリ等を搭載した制御基板により実装可能であり、監視処理機能８２１、動作判定処理機能８２２、実動作処理機能８２３を有する。
【００３５】
監視処理機能８２１は、自動分析エリア１０１における装置やユニットに関する検体、試薬、消耗品等の状態に関する装置やユニットの表示をモニタし、情報（機器からのアラーム発報など）を取得した場合に、スケジューリング装置８１０に伝達する。
【００３６】
動作判定処理機能８２２は、スケジューリング装置８１０にアクセスし、制御ＤＢ８１５に登録された自己に対するタスクを認識し、割り当てられたタスクに応じた動作モードに移行する。また、タスクの終了後には、スケジューリング装置８１０に対して終了報告を行う。
【００３７】
実動作処理機能８２３は、割り当てられたタスクを実行する。動作制御処理群８２４に規定されたプログラムを実行することにより、動作モードに応じた動作が実行できる。動作モードには、検体投入処理モード８２５、試薬交換処理モード８２６、搬送処理モード８２７、廃棄処理モード８２８などがある。
【００３８】
なお、図８ではスケジューリング装置８１０と自律移動ロボット１０２とは別のブロックとしているが、例えば、自動分析システムにおいて、１台あるいは少数の自律移動ロボットしか存在しないような場合には、ある１台の自律移動ロボットのロボット制御部がスケジューリング装置の機能を兼ねるように構成してもよい。
【００３９】
一例として、自律移動ロボット１０２が冷蔵庫１０８ａから分析ユニット１０３に試薬を補充する動作例を説明する（図１参照）。スケジューリング装置８１０は、分析ユニット１０３の試薬残量を取得する。分析ユニット１０３から直接、試薬残量を取得して、試薬残量が閾値以下であることを判断してもよく、あるいは、試薬残量が閾値以下であることを分析ユニット１０３が判定し、試薬消耗品状態表示部２２２（図２参照）に表示させ、自律移動ロボット１０２がその表示から試薬残量が閾値以下である、あるいは試薬の補充が必要であることを把握して、スケジューリング装置８１０に伝達してもよい。
【００４０】
スケジューリング装置８１０が分析ユニット１０３から直接、試薬残量を取得している場合、図９に示すような分析ユニットの稼働情報９００が検査ＤＢ８１４に記録されている。欄９０１は自動分析エリア１０１に存在する分析ユニットの識別番号、欄９０２は自動分析装置の検体投入口にて処理を待っている検体の数、欄９０３は試薬Ａの残量、欄９０４は試薬Ｂの残量を、欄９０５は試薬Ｃの残量を示している。試薬Ａ〜Ｃについては、「１」を満杯、「０」を空として、残量の割合を表している。例えば、試薬が一定の閾値以下となった場合に補充が必要と判定する。閾値を0.1と設定しておくと、この場合、分析ユニット２が試薬Ｂについて、分析ユニット３が試薬Ａ及び試薬Ｃで試薬が不足していると判定できる。
【００４１】
このように、監視処理機能８１２により分析ユニット１０３の試薬残量が閾値以下であると判断されると、制御スケジューリング機能８１３により、自律移動ロボット１０２に試薬交換を行わせるタスクを設定し、制御ＤＢ８１５に登録する。このとき、作業内容によっては複数のタスクが発生することがある。また、自律移動ロボット１０２がタスクを実行するための移動経路情報についても制御ＤＢに登録する。この例では、まず、スケジューリング装置８１０は、補充を要する試薬が保管されている冷蔵庫１０８ａを検査ＤＢ８１４により検索し、特定する。これにより、移動経路として、待機ステーションから所定の試薬が保管されている冷蔵庫及び当該試薬を補充する分析ユニットを経由して待機ステーションに戻る移動経路が設定される。
【００４２】
なお、試薬交換の場合、同じ試薬であってもロットが異なると試薬の成分濃度がばらつくため、正確な分析結果を得るためには、同じロットの試薬を使用する必要がある。ロットが異なる場合、ＱＣ（Quality Control）、又は検量線のキャリブレーションのうち、少なくとも何れか一方をやり直す必要がある。このため、同じロットの試薬が存在する場合には、同じロットの試薬を使い続ける方が分析効率の観点から望ましい。このため、分析ユニット１０３がその状態情報をスケジューリング装置８１０に通信している場合には、試薬のロット情報についてもその状態情報に含めて伝達しておくことが望ましい。一方、自律移動ロボット１０２が分析ユニット１０３の試薬消耗品状態表示部２２２から試薬の補充の必要性を検知した場合には、ロボット用インターフェースを用いて、補充する試薬情報とともに、少なくとも試薬のロット情報を得るようにする。
【００４３】
なお、スケジューリング装置８１０が分析ユニット１０３の試薬残量を判定するにあたり、以下の変形例も可能である。例えば、試薬の消費速度から、試薬残量を消費するのにかかる時間（残り時間）を予測し、これに基づき補充の要否を判断してもよい。あるいは、ＬＩＳ８０１から各分析ユニットに割り当てられている検査項目を取得し、検査項目ごとの試薬の使用量から、各試薬の使用量を算出し、残り時間を予測してもよい。あるいは、統計的手法、機械学習などを活用することにより、試薬の消費速度や消費時間を予測してもよい。
【００４４】
図１０に検査ＤＢ８１４に記録されている、格納庫に格納されている消耗品情報１０００の例を示す。欄１００１は自動分析エリア１０１に存在する格納庫（冷蔵庫、保管棚）の識別番号、欄１００２は当該物品が格納されている格納庫内の場所、欄１００３は格納されている物品、欄１００４は格納されている物品の識別番号、欄１００５は格納されている物品のロット、欄１００６は格納されている物品に有効期限が設定されている場合には、その期限を示している。試薬Ａが補充対象である場合、欄１００３で試薬Ａを検索すると、複数の検索結果が得られる。この場合、ロット（欄１００５）、識別番号（欄１００４）、有効期限（欄１００６）や保管場所（欄１００１）に基づき優先度順位を設定することにより、取得する物品を特定する。
【００４５】
自律移動ロボット１０２は、ロボット制御部８２０の動作判定処理機能８２２により、制御ＤＢ８１５に登録された自己に対するタスクと移動経路とを入手すると、実動作処理機能８２３により、試薬交換処理モード８２６に移行する。試薬交換処理モード８２６の自律移動ロボット１０２は、設定された移動経路にしたがって冷蔵庫１０８ａに到着後、補充に必要な試薬を取り出す。すなわち、補充する試薬情報及びそのロット情報にしたがい、所定のロットの該当する試薬を取り出す。同一ロットの試薬がなければ、異なるロットの該当する試薬を取り出す。試薬の受け渡しのため、自律移動ロボット１０２はマニピュレータで冷蔵庫の扉を開け、該当試薬を取り出した後に、扉を閉める。冷蔵庫１０８ａがその中の物品を選択して取り出す機構を備えている場合には、その機構を利用して取り出す。
【００４６】
また、消耗品情報１０００に含まれる項目、及びそれ以上の詳細については、試薬にバーコードやＲＦＩＤタグのような個体を識別できるラベルが貼付され、自律移動ロボット１０２はこれを認識することができる。また、この構成を利用して、消耗品情報１０００が検査ＤＢ８１４に存在しない場合には、自律移動ロボット１０２が自動分析エリア１０１内の格納庫を逐一まわって、所望の物品を探索するよう、移動経路を設定することができる。自律移動ロボット１０２は、試薬に貼付されたバーコードやＲＦＩＤタグを識別することにより、所望の物品を特定する。
【００４７】
試薬受け取り後、自律移動ロボット１０２は、設定された移動経路にしたがって試薬補充を必要とする分析ユニット１０３に移動する。到着後、自律移動ロボット１０２はマニピュレータで分析部内操作部２１３を操作することにより、試薬交換を分析ユニット１０３に知らせ、投入口２２１を操作して、試薬の補充作業を実施する。先に述べたように、交換した試薬のロットが異なる場合は、追加の処理が必要になる。分析ユニット１０３が交換されたロット番号を比較して、ロットが異なる場合には、ＱＣ、又は検量線のキャリブレーションのうち、少なくとも何れか一方を実行するようにしてもよい。あるいは、自律移動ロボット１０２がロットの異なる試薬に交換する場合には、分析ユニット１０３にＱＣ、又は検量線のキャリブレーションのうち、少なくとも何れか一方を実行するようにロボット用のインターフェースを用いて促してもよい。
【００４８】
別の場面として、自律移動ロボット１０２が作業台１１０から分析ユニット１０３に検体を投入する動作例を説明する（図１参照）。作業台１１０に新たな検体が用意されたとする。スケジューリング装置８１０はＬＩＳ８０１から自動分析システムに検体が到着したという情報を取得する。あるいは、作業台１１０に検体が到着していることを示すランプの光や通知音などを、自律移動ロボット１０２がセンサ（カメラやマイクなど）により検知し、スケジューリング装置８１０にその情報を伝達してもよい。スケジューリング装置８１０は検体の検査内容をＬＩＳ８０１から取得し、どの分析ユニットへ運ぶかを判定し、自律移動ロボット１０２の行うタスクを制御ＤＢ８１５に登録する。なお、このタスクを登録する際に、分析ユニットの稼働情報９００（図９参照）の欄９０２の検体投入口にて処理を待っている検体の数を参照し、検体投入待ち数（欄９０２）と搬送を予定する検体数との合計が、分析ユニットの検体投入口の容量を上回る場合は、検体投入処理タスクの制御ＤＢ８１５への登録を見合わせるという判定を加える。自律移動ロボット１０２は、ロボット制御部８２０の動作判定処理により、制御ＤＢ８１５に登録された自己に対するタスクと移動経路とを入手すると、実動作処理機能８２３により、検体投入処理モード８２５に移行する。
【００４９】
次に、自動分析システムが複数の自律移動ロボット１０２を有する場合に、スケジューリング装置８１０が複数の自律移動ロボット１０２にタスクを割り当てる方法について説明する。図１１は、制御ＤＢ８１５のタスク管理データであり、図１２は、制御ＤＢ８１５の自律移動ロボットの動作モード管理データである。
【００５０】
タスク管理データ１１００において、欄１１０１はタスクを発行した日時、欄１１０２はタスクの識別ＩＤ、欄１１０３はタスクの優先度、欄１１０４はタスクの種別、欄１１０５はタスクを割り当てた自律移動ロボットの識別番号、欄１１０６はタスクを実行する対象の装置やユニット、欄１１０７はタスクが取り扱う対象物の識別ＩＤ、欄１１０８は現在の作業状態を示す。ここで、「作業中」は、割り当てたタスクが自律移動ロボットに伝達され、自律移動ロボットからタスク終了報告がなされていないもの（ロボットからのタスク終了報告を受けて、当該タスクはタスク管理データ１１００から削除される）、「未処理」は、割り当てたタスクが自律移動ロボットに伝達前であることを示す。動作モード管理データ１２００において、欄１２０１は自律移動ロボットの識別番号、欄１２０２は自律移動ロボットに割り当てられている動作モードを示す。
【００５１】
一例として、ある分析ユニットに新しく試薬交換を行うタスクを、複数の自律移動ロボットの１台に対して登録する場合を例に説明する。効率的な処理を行うため、複数の自律移動ロボットの間で負荷が分散され、また自律移動ロボットの動作モード切り替えが頻発しないように割り当てることが望ましい。まず、動作モード管理データ１２００の欄１２０２を参照し、動作モードが「試薬交換」である自律移動ロボットのリストを取得する。この場合、ロボットNo.4とNo.5が該当する。次に、タスク管理データ１１００の欄１１０５を参照し、現在割り当てられているタスクの情報を取得する。この場合、ロボットNo.5には試薬交換タスクが２つ、ロボットNo.4にはタスクが割り当てられていないので、新たな試薬交換タスクをロボットNo.4に対して追加する。
【００５２】
タスクの割り当ては、上述の割り当て方法に限られず、自律移動ロボットの動作時間を予測して割り当ててもよい。一例として、ある分析ユニットに新しく検体投入を行うタスクを、複数の自律移動ロボットの１台に対して登録する場合を例に説明する。この場合、動作モードが「検体投入」である自律移動ロボットは、ロボットNo.3とNo.8が該当する。それぞれのロボットに対して割り当てられているタスクは、ロボットNo.3には検体投入タスクが１つ、ロボットNo.8には検体投入タスクが２つある。搬送距離などからタスクの完了時間をそれぞれ計算する。タスクの目的地情報（欄１１０６）によれば、ロボットNo.3は、冷蔵庫１０８ａから自動分析装置１１１へ１つの検体を搬送する一方、ロボットNo.8は、冷蔵庫１０８ａから処理ユニット１０５に２つの検体を搬送することになる。搬送距離などからタスクの処理がロボットNo.8の方が早くタスクが終了すると予測される場合には、新しい検体投入のタスクをロボットNo.8に追加する。
【００５３】
自律移動ロボットは、タスクを完了すると待機ステーションに戻り、スケジューリング装置８１０にタスク終了報告を行うとともに、新たなタスクの伝達を受ける。スケジューリング装置８１０が当該自律移動ロボットに対して複数のタスクを割り当てている場合には、スケジューリング装置８１０は割り当てられた複数のタスクに対して優先順位をつけ、優先順位が最も高いタスクを自律移動ロボットに伝達する。
【００５４】
例えば、タスク管理データ１１００によれば、ロボットNo.8には２つのタスクが設定されている。このタスクのどちらを先に実施するかを決定する必要があるが、タスクが発行された日時（欄１１０１）、あるいはタスクの優先度（欄１１０３）、あるいはそれらの組み合わせで決定することが可能である。あるいは、全タスクが終了する時間が短くなる順番で実施してもよい。例えば、新たにロボットNo.8に自動分析装置１１２ｂへの検体搬送のタスクが発生したとする。タスクＩＤ７のタスク終了後に、タスクＩＤ９と新たなタスクとどちらを先に実行するかを判定する。タスクＩＤ９、新タスクの順に実施する場合、自律移動ロボットの移動は冷蔵庫１０８ａ、処理ユニット１０５、自動分析装置１１２ｂとなる。一方、新タスク、タスクＩＤ９の順に実施する場合、自律移動ロボットの移動は冷蔵庫１０８ａ、処理ユニット１０５、自動分析装置１１２ｂ、処理ユニット１０５となり、移動経路が延びてしまう。このような場合は、移動時間が多くなることを考慮して、タスクＩＤ９、新タスクの順に実施するよう優先順位付けを行う。
【００５５】
スケジューリング装置８１０の制御スケジューリング機能８１３による、自律移動ロボットがタスクを実行するための移動経路の設定について説明する。タスク管理データ１１００において目的地（欄１１０６）が設定されるので、スケジューリング装置８１０は、待機ステーションから、目的地を含むタスク実行のために必要な機器を経由して待機ステーションに戻ってくる経路を設定する。図１３に経路設定するために、検査ＤＢ８１４が保有している自動分析エリア１０１の地図１３０１を示す。地図１３０１は自動分析エリアをメッシュ状のエリアに区切っている。この例ではＸ方向に１０（１〜１０）に区分し、Ｙ方向に５（Ａ〜Ｅ）に区分し、自動分析エリア１０１内の位置を、エリアを示す座標（「エリア座標」）により特定する。例えば、自律移動ロボット１０２が待機している待機ステーションの位置（領域１３０２）は、地図１３０１上では「エリアＥ４」として特定される。地図１３０１には自動分析エリア１０１の構造物の存在が規定される。例えば、領域１３０３（エリアＥ８−Ｅ１０），１３０４（エリアＢ２−Ｂ４）は機器が設置されている位置を示す。領域１３０５（エリアＢ７）は部屋の柱のある位置を示す。構造物以外にも、領域１３０６（エリアＤ６−Ｅ７）のように、自律移動ロボット１０２の立ち入りを禁止する領域を設定してもよい。立ち入り禁止領域は、恒久的なものであっても、一時的なものであってもよい。例えば、自動分析エリア内に汚れが生じた場合、障害物がある場合、あるいは人が作業をしている場合などにそのような立ち入り禁止領域を設定するとよい。また、領域１３０４の自動分析装置の背面がＡ行であり、自動分析装置の電源ケーブル、水や排水の配管が背面に出ているような場合、安全性を考慮し、エリアＡ２−Ａ４を立ち入り禁止領域として設定することができる。移動経路は、これらの構造物を示す領域や立ち入り禁止領域を避けて設定するものとする。
【００５６】
スケジューリング装置８１０はエリア座標により自律移動ロボットの移動経路を設定する。図１４に、制御ＤＢ８１５に登録される、スケジューリング装置８１０が設定した移動経路を格納する移動経路テーブルである。移動経路テーブル１４００において、欄１４０１は自律移動ロボットの識別番号、欄１４０２はエリアの移動順序、欄１４０３は経路（通過するエリア座標）、欄１４０４は経路として特定されたエリア座標への到着予想時刻、欄１４０５は経路として特定されたエリア座標での移動動作内容、欄１４０６は経路として特定されたエリア座標を通過するロボットの移動速度指示を示す。
【００５７】
エリアＥ４にいる自律移動ロボットにつき、領域１３０４の隣接エリアを最初の目的地として、その経路を求める。エリアＥ４から１マス進んだエリアＥ３，Ｄ４、Ｅ５を仮の移動先とする。しかし、この３箇所は領域１３０４の隣接エリアではないため、２回目の移動先を探索し、エリアＥ２，Ｄ３，Ｃ４，Ｄ５を次の仮移動先とする。このうちエリアＣ４が領域１３０４の隣接エリアであるため、エリアＤ４，Ｃ４という経路をタスク実行の移動経路とし、結果を移動経路テーブル（図１４参照）に経路の数だけレコードを登録する（レコード１４０７，１４０８）。この探索手法は一般的なダイクストラ法やＡ＊（A-star）法等の経路探索アルゴリズムを利用することができる。
【００５８】
移動経路テーブル１４００には位置移動を行わないレコードがあってもよい。例えば、自律移動ロボットがエリアＢ１０におり、エリアＢ９に保管庫が存在するような場合には、回転移動だけを実施すれば保管庫にアクセスできるため、移動経路を方向転換（欄１４０５）とするレコード１４０９を登録する。
【００５９】
また、自律移動ロボットの走行安全性を保つため、移動経路における速度を指定してもよい（欄１４０６）。図１４の例では、エリアＤ４では速度レベル３で移動し、エリアＣ４では領域１３０４の装置への衝突リスクを低減するため、速度レベルを２に引き下げている（レコード１４０７，１４０８）。
【００６０】
設定された地図１３０１上の経路と自律移動ロボット１０２が実際に移動する実空間とを対応付ける方法は特に限定されない。単純な方法としては、自動分析エリア１０１の床に地図上のエリアに対応する枠を表示し、自律移動ロボット１０２の通過ごとにその枠を認識する、あるいは自動分析エリア１０１に複数のビーコンを設置して現在位置を識別してもよい。
【００６１】
先に、図１１及び図１２を用いて、複数の自律移動ロボットへのタスクの割り当てについて説明した際は、ロボットの動作モードを変更させることなくタスクを割り当てる例を説明した。これに対して、新たなタスクに対応する動作モードの自律移動ロボットが存在しない場合もある。例えば、自律移動ロボットが図１２に示す状態であった場合に、新たなタスクとして廃棄処理が発生した場合、対応する動作モードのロボットが存在しない。その場合は、現在タスクのない、もしくは少ないロボットを新たなタスクを処理する動作モードへ変更する。例えば図１２の動作モード管理データ１２００で管理されている自律移動ロボットに対し、図１１のタスク管理データ１１００からそれぞれに課されているタスクのリストを集計すると、ロボットNo.1は１つ、ロボットNo.3は１つ、ロボットNo.4は０、ロボットNo.5は２つ、ロボットNo.8は２つである。そこで、ロボットNo.4の動作モードを試薬交換から廃棄処理に変更する。
【００６２】
タスクが０の自律移動ロボットが存在しないこともある。この場合は、タスクの少ないロボットから動作モードを変更するロボットを選択することになる。この場合、タスク数が少ないのはロボットNo.1とロボットNo.3である。例えば、ロボットNo.3は同じ動作モードのロボットNo.8がいるのに対し、ロボットNo.1と同じ動作モードのロボットは存在していない。そのため、ロボットNo.3の動作モードを廃棄処理に変更する。あるいは、タスク管理データ１１００の欄１１０８から、ロボットNo.1は未処理状態であるのに対し、ロボットNo.3は作業中である。従って新たなタスクとロボットNo.1に既に割り当てられているタスクとを比較をし、新たなタスクの方が優先される場合には、ロボットNo.1の動作モードを一旦廃棄処理に変更してもよい。あるいは、複数通りのタスクの割り当てに基づくタスク処理時間のシミュレーションを行い、最短のタスク処理時間となるタスク割り当てとなるように、動作モードを変更する自律移動ロボットを決定してもよい。
【００６３】
なお、自律移動ロボットの動作モードの変更は人手でも行えると便利である。そのため、例えば自律移動ロボット自体に動作モードを変更する物理的な変更スイッチを付けてもよく、待機ステーションにてロボットに対して、直接動作モードを変更できるようにしてもよい。
【００６４】
先に説明したように、自律移動ロボット１０２はカメラなどで自動分析システム内のおける情報を認識することができ、自律移動ロボット１０２は自動分析エリア１０１内を移動中に、装置やユニットが異常を示す信号等を発報していないかどうかをモニタしている（ロボット制御部８２０の監視処理機能８２１）。監視処理は、割り当てられたタスクの実行中にも行われるが、タスクが割り当てられていない自律移動ロボットを監視目的で、自動分析エリアを巡回させてもよい（これを「巡回モード」という）。
【００６５】
自動分析装置や格納庫に異常が発生すると、その異常の内容によっては、ネットワークによる通信で異常をスケジューリング装置に送信できなくなることが起こりうる。そのような場合でも、自律移動ロボット１０２のカメラにより認識できる警告灯や、マイクで認識できる警告音（総称して「警告信号」という）を設定しておき、装置やユニットが自己の異常を検知すると、そのような警告信号を発生する。自律移動ロボット１０２は警告信号を認識することにより、装置やユニットの異常を検出する。さらに、異常状態の詳細情報を伝えるため、単純な警告ではなく、光信号パターン、あるいは警告音の波形（非可聴領域の音波であることが望ましい）、さらには自律移動ロボット１０２を呼び寄せて有線で通信することにより、詳細な情報を伝達できるようにしてもよい。
【００６６】
これに対して、自律移動ロボットに異常が生じた場合のフローの例を図１５にて説明する。まず、自律移動ロボット１０２の異常を検知する（Ｓ１５０１）。自律移動ロボット１０２の異常は自律移動ロボット１０２自体が検知してもよいし、自動分析エリア１０１を監視カメラ等によりモニタしていてもよい。次に、異常内容にロボットの汚染の有無を判定する（Ｓ１５０２）。例えば作業ミスにより、検体を自律移動ロボット１０２に付着してしまった場合などは汚染があると判定する。汚染がある場合、ロボットが汚染されたまま自動分析エリア１０１を移動することにより汚染を拡大しないように、自律移動ロボット１０２の動作モードを停止モードに設定し、その動作を停止させる（Ｓ１５０３）。一方、汚染がない場合、自律移動ロボット１０２の移動の可否を判定する（Ｓ１５０４）。移動可能である場合には、自律移動ロボット１０２の動作モードをメンテナンスモードに設定する。メンテナンスモードでは、自律移動ロボット１０２は予め決められたメンテナンス場所に移動して、待機する（Ｓ１５０５）。移動不可の場合には、自律移動ロボット１０２の動作モードを停止モードに設定し、その動作を停止させる（Ｓ１５０３）。
【００６７】
その後、自律移動ロボット１０２の状況を人（操作者）へ通知する（Ｓ１５０６）。人への通知は自律移動ロボットの体に付いているランプを点滅させる、警告音を鳴らすなど、外部から判るように通知する。あるいは、スケジューリング装置８１０等を介して情報を通知してもよい。また、スケジューリング装置８１０では制御スケジュールの変更処理を行う（Ｓ１５０７）。例えば、タスク管理データ１１００（図１１参照）に、異常が生じた自律移動ロボットの処理が存在した場合、割り当てられていたタスクを別の自律移動ロボットへ振り分ける。振り分け処理は、先に述べた新規タスクの割り当てと同様に行うことができる。
【００６８】
ところで、本実施例の自動分析システムにおいては、操作者と自律移動ロボットとが同じ時間帯に、同じ自動分析エリアで作業を行うことが想定されている。自動分析エリア１０１において操作者は機器のメンテナンス等を行うため、短時間で広範囲を移動する。このため、スケジューリング装置８１０の移動経路設定で対応するには限界があり、操作者と自律移動ロボットとの干渉を防止するため、操作者あるいは自律移動ロボットにおいてその場で衝突を回避するよう対応する必要がある。図１６に、操作者１６０１と自律移動ロボット１０２とが接近した状態を示している。
【００６９】
自動分析装置１６０３，１６０４が配置されている自動分析エリア１０１には、人を検知するためのセンサ１６０５（例えば、人感センサ）が設置されている。この例では、操作者１６０１は自動分析装置１６０３に移動しており、自律移動ロボット１０２は自動分析装置１６０４に移動しているため、両者の移動経路は交錯している。このような場合、操作者１６０１の安全を担保するため、第１の方法としては、自律移動ロボット１０２が近くに存在すること、あるいはロボット１０２の移動経路１６０６を操作者１６０１に通知する。例えば、操作者１６０１が近づいてくる自律移動ロボット１０２の存在に気付くように、自律移動ロボット１０２は警告灯やスピーカーを備え、その移動時に警告信号を発報する。あるいは、ネットワークを通じて人が保持するデバイスに警告を出してもよい。また移動経路１６０６を操作者１６０１に知らせるために、床に警告灯を設置し、ロボット１０２の移動してくる一定時間前に点灯させたり、操作者１６０１のデバイスに移動経路を表示させたりしてもよい。例えば、操作者がタブレットデバイスを保持しているならば図１３のような自動分析エリアの地図上に移動経路を表示してもよく、ＡＲ（Augmented Reality）デバイスを用いて、自動分析エリアの床や空間に移動経路情報が付加されて表示されるように表示してもよい。
【００７０】
また、自律移動ロボット１０２が操作者１６０１の存在を認識するため、操作者１６０１が保持するデバイスが間欠的に無線信号（この無線信号は自動分析エリア内の機器に影響を及ぼさない信号である必要がある）を発信し、自律移動ロボット１０２に通知する、操作者１６０１がＲＦＩＤタグを保持し、自律移動ロボット１０２がＲＦＩＤタグを読み取る、センサ１６０５から情報を入手する、あるいは自律移動ロボット１０２の備えるカメラや測距センサにより、移動体の存在を検知する、といった方法が考えられる。自律移動ロボット１０２が操作者１６０１の存在を認識した場合、設定された移動速度（図１４参照）に関わらず、安全のために移動速度を低下させる、経路が重なる場合には一旦停止するなど行うことが望ましい。
【００７１】
特に、自動分析装置により分析測定される検体の中には感染性の高い検体が含まれることがあり、このような場合には、人とそのような検体を搬送するロボットとの干渉により、かかる検体により人が汚染されることは特に避けなければならない。図１７は、検査ＤＢ８１４に登録される検体管理テーブル１７００の例を示す。欄１７０１は検体の識別ＩＤ、欄１７０２は検体の汚染警戒レベル、欄１７０３は検体の検査項目を示す。スケジューリング装置８１０がＬＩＳ８０１から、検体の依頼情報に含まれる検体の識別ＩＤと検査項目とを取得し、この検査項目を元に事前に設定された汚染警戒レベルを判定し、検体管理テーブル１７００として検査ＤＢ８１４に登録する。自律移動ロボット１０２は検体投入タスクが割り当てられる際に、検体管理テーブル１７００から該当検体の汚染警戒レベル情報を取得し、この警告レベルに応じた警告モードが設定される。汚染警戒レベルの高い検体の場合、先に説明したように、自律移動ロボット１０２は移動経路の警告と同様に、周囲の操作者に対して警告を通知する。
【００７２】
このように、操作者と自律移動ロボットとが同じエリアで作業をしている時間帯は、自律移動ロボットの効率が低下する局面が生じるのは避けられない。このため、自動分析エリアにおける操作者の在／不在を管理し、操作者の不在時には自律移動ロボットの効率を上げるように動作させることが有効である。図１８に検査ＤＢ８１４に登録される操作者管理テーブル１８００の例を示す。この例では自動分析エリア１０１を２つの作業エリア（エリア１，２）に区分している。時間帯１８０１は開始時刻と終了時刻とにより定義され、各時間帯において、エリア１とエリア２にそれぞれ何人ずつ人がいるかを示している（欄１８０２，欄１８０３）。操作者管理テーブル１８００は、操作者の勤務シフト計画から作成してもよく、自動分析エリア１０１への入退出管理データから取得して作成してもよい。この例では、2018/12/10の20:00以降はエリア１、エリア２ともに操作者がいない、あるいは、2018/12/10の18:00以降はエリア１には操作者がいない。そこで、2018/12/10 18:00以降はエリア１で、20:00以降はエリア１及びエリア２で、自律移動ロボット１０２の動作、例えば移動速度やマニピュレータの動作速度を上げることにより、作業効率を高めることができる。
【００７３】
一方、操作者と自律移動ロボットとが同じエリアで作業をすることで、作業効率をより高めることが可能である。例えば、自律移動ロボットよりも操作者が人手で処理した方が、速やかに行える作業もある。このような場合には、人手で処理することが効率的なタスクは人手によって行い、自律移動ロボットが処理することが効率的なタスクはロボットが処理することにより、全体として高い効率が達成できる。この場合、タスク管理データ１１００の欄１１０５に、ロボット識別番号だけではなく、操作者の識別番号を登録できるようにすることで、人にもタスクを課す。先に説明した自律移動ロボットの制御スケジューリング処理において、複数の自律移動ロボットを扱うのと同様に、人のタスク量やタスク処理時間などを考慮し、人についてもスケジューリングする。例えば緊急検体のように、即座に処理しなければいけない検体が届いた場合、自律移動ロボットと人とで移動時間や装置の操作時間も含めた合計作業時間を算出し、短時間で処理できる方にタスクとして割り当てる。この時間算出には、自律移動ロボットと人の規定処理時間の値を利用して算出してもよいし、過去の実測データから機械学習などにより、個々の自律移動ロボット及び個人の処理時間の予測をしてもよい。操作者にタスクを割り当てた場合、操作者が保持するデバイスに通知し、処理を促すようにする。
【００７４】
また自律移動ロボットと人とで共同作業を行ってもよい。例えば自動分析装置のメンテナンスを行う際に、装置内から検体や試薬を取り出す必要がある。このような場合に、自律移動ロボットが予め検体や試薬の取り出しを実施し、装置のメンテナンスを人が実施する。また、人によるメンテナンス終了後に自律移動ロボットが検体や試薬を再投入する。これは自動分析装置の情報としてメンテナンスの要求をスケジューリング装置に送信し、メンテナンスのスケジューリングにおいて複数のタスクを発生させることにより、操作者と自律移動ロボットとにタスクを割り当てることが可能となる。
【００７５】
以上、本発明を実施例に沿って説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。実施例は本発明を分かりやすく説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１０１：自動分析エリア、１０２：自律移動ロボット、１０３，１０４：分析ユニット、１０５：処理ユニット、１０６：検体搬送装置、１０７：制御部、１０８：格納庫、１０８ａ：冷蔵庫、１０８ｂ：保管棚、１０９：廃棄容器、１１０：作業台、１１１，１１２：自動分析装置、１１５：待機ステーション、２０１：分析部、２０３：検体投入排出部、２０４：操作画面、２１１：分析ユニット識別情報表示部、２１２：分析ユニット状態表示部、２１３：分析部内操作部、２１４：試薬消耗品投入部、２２１：投入口、２２２：試薬消耗品状態表示部、２２３：操作ボタン、２２４：位置マーカー、２２５：試薬消耗品投入部識別情報表示部、２３１：投入排出位置、４０１：本体、４０２：冷蔵庫識別情報表示部、４０３：引き戸、４０４：取っ手、４０５：要冷蔵品、４０６：棚、４０７：位置マーカー、４０８：アクセス部、４０９：制御部、４１０：操作画面、４１１：操作ボタン、５０１：廃棄容器本体、５０２：廃棄容器識別情報表示部、５０３：位置マーカー、５０４：制御部、５０５：操作画面、５０６：操作ボタン、６０１：ボタン部、６０２：カバー部、６０３：緩衝材、７０１：画像入力デバイス、７０２：頭部、７０３：駆動部、７０４：荷台部、７０５：回転機構、７０６：アーム部、７０７：ハンド部、７０８：センサデバイス、７０９：保管棚、７１０：位置マーカー７１０、８０１：ＬＩＳ、８１０：スケジューリング装置、８２０：ロボット制御部、９００：稼働情報、１０００：消耗品情報、１１００：タスク管理データ、１２００：動作モード管理データ、１３０１：地図、１４００：移動経路テーブル、１７００：検体管理テーブル、１８００：操作者管理テーブル。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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【手続補正書】
【提出日】令和1年12月11日(2019.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動分析エリアに配置され、自動分析装置を構成する分析ユニットを含む複数の機器と、
前記自動分析エリア内を移動するロボットとを有し、
前記分析ユニットの操作画面は、切り替え可能な、操作者用の第１の画面モードと前記ロボット用の第２の画面モードとを有し、
前記ロボットは、前記第２の画面モードの操作画面から前記分析ユニットの状態情報を取得する自動分析システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記複数の機器の状態情報に基づき、前記ロボットにタスクを割り当てるスケジューリング装置を有し、
前記ロボットは、前記分析ユニットの前記第２の画面モードの操作画面から、前記分析ユニットの状態情報を前記スケジューリング装置に伝達し、前記スケジューリング装置は前記分析ユニットの状態情報を更新する自動分析システム。
【請求項３】
請求項１において、
前記第２の画面モードにおいて２次元バーコードが表示され、
前記ロボットは前記２次元バーコードを読み取ることにより、前記分析ユニットの状態情報を取得する自動分析システム。
【請求項４】
請求項１において、
前記分析ユニットの操作画面はタッチパネルであり、
前記第２の画面モードの操作画面に表示される操作ボタンは、前記第１の画面モードの操作画面に表示される操作ボタンよりも大きくされる自動分析システム。
【請求項５】
請求項１において、
前記機器として、引き戸式の格納庫を含み、
前記格納庫の取っ手に、前記ロボットのマニピュレータによる保持を容易化するように前記取っ手の面積を拡大するアクセス部を設ける自動分析システム。
【請求項６】
請求項１において、
前記複数の機器として、操作者または前記ロボットが押下することにより、所定の処理が実行される操作ボタンを備える機器を含み、
前記操作ボタンは、操作者用の、開閉によりボタン部へのアクセス可否を切り替えるカバー部を備える第１の状態と、前記ロボット用の、前記カバー部を備えることなく、前記ボタン部上に緩衝材が設けられた第２の状態とを有し、
前記カバー部及び前記緩衝材はそれぞれ脱着可能とされることにより、前記操作ボタンは前記第１の状態と前記第２の状態とを切り替え可能とされる自動分析システム。
【請求項７】
請求項２において、
前記スケジューリング装置は、前記自動分析エリアの地図情報を有し、
前記スケジューリング装置は、割り当てたタスクと、前記地図情報を用いて設定される、前記タスクを実行するための移動経路とを、前記ロボットに対して伝達する自動分析システム。
【請求項８】
自動分析エリアに配置される複数の機器と、
前記自動分析エリア内を移動し、前記複数の機器を監視するロボットと、
前記複数の機器の状態情報に基づき、前記ロボットにタスクを割り当てるスケジューリング装置とを有し、
前記ロボットは、前記複数の機器のいずれかに対して所定の動作を実行する動作モードを複数有しており、
前記スケジューリング装置は、前記複数の機器の少なくとも１つと通信可能に接続され、通信可能に接続された機器の状態情報を取得し、
前記ロボットは、前記自動分析エリアにおいて前記複数の機器が発報する信号を検知し、前記信号を発報した機器の状態情報を取得し、前記スケジューリング装置に伝達し、
前記ロボットは、割り当てられたタスクに応じた前記動作モードの所定の動作を実行する自動分析システム。
【請求項９】
請求項８において、
前記複数の機器として、自動分析装置、消耗品を格納する格納庫、廃棄容器、臨床検査情報システムの少なくともいずれかを含む自動分析システム。
【請求項１０】
請求項８において、
前記複数の機器は、操作者用の第１のインターフェースと、前記ロボット用の第２のインターフェースとを有する自動分析システム。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記複数の機器の操作画面は、切り替え可能な画面モードを有し、前記第１のインターフェースとして操作者用の画面モードを表示し、前記第２のインターフェースとして前記ロボット用の画面モードを表示する自動分析システム。
【請求項１２】
請求項１０において、
前記複数の機器として、自動分析装置を構成する分析ユニットと、前記分析ユニットにおける検体の分析に用いる試薬を格納する冷蔵庫とを含み、
前記ロボットは、前記自動分析エリアにおいて前記分析ユニットが試薬の補充の必要性を知らせる前記信号を検知し、前記第２のインターフェースを用いて、補充する試薬情報及びそのロット情報を少なくとも取得し、前記スケジューリング装置に、前記分析ユニットの状態情報として、前記補充する試薬情報及びそのロット情報を伝達する自動分析システム。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記スケジューリング装置は、前記自動分析エリアの地図情報を有し、
前記スケジューリング装置は、前記補充する試薬情報及びそのロット情報に基づき試薬を交換する試薬交換タスクと、前記地図情報を用いて設定される、前記試薬交換タスクを実行するための移動経路及び前記移動経路における速度とを、前記ロボットに対して伝達する自動分析システム。
【請求項１４】
請求項１２において、
前記ロボットは、前記冷蔵庫に格納された試薬に貼付されたラベルより試薬情報を読み取るセンサを備え、
前記ロボットは、前記冷蔵庫の前記第２のインターフェースを用いて、前記冷蔵庫から前記補充する試薬情報及びそのロット情報に該当する試薬を受領する、または前記センサを用いて前記冷蔵庫から、前記補充する試薬情報及びそのロット情報に該当する試薬を取得する自動分析システム。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記冷蔵庫に、前記補充する試薬情報及びそのロット情報に該当する試薬とはロットの異なる試薬しかない場合には、前記ロボットは前記分析ユニットに前記ロットの異なる試薬を搬送し、前記前記第２のインターフェースを用いて、前記分析ユニットにＱＣ（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、又は検量線のキャリブレーションのうち、少なくとも何れか一方の実行を促す自動分析システム。
【請求項１６】
請求項８において、
前記ロボットを複数台有し、
前記スケジューリング装置は、前記複数台の前記ロボットに対して、負荷を分散させるようタスクを割り当てる自動分析システム。
【請求項１７】
請求項８において、
前記スケジューリング装置は、前記自動分析エリアにおける操作者の在／不在を管理し、前記自動分析エリアに操作者が不在の時間帯における前記ロボットの動作速度を、前記自動分析エリアに操作者が滞在している時間帯における前記ロボットの動作速度よりも上げる自動分析システム。
【請求項１８】
請求項８において、
前記自動分析エリアに存在する操作者に対し、前記ロボットの移動情報あるいは前記ロボットの搬送する検体の汚染警戒レベルに基づく警告情報が通知される自動分析システム。
【請求項１９】
請求項８において、
前記ロボットに異常が生じたとき、検体による汚染の有無を判定し、汚染ありと判定された場合には、前記ロボットの動作を停止し、操作者へ通知する自動分析システム。
【請求項２０】
請求項８において、
前記スケジューリング装置は操作者のタスクを管理し、前記ロボットと前記操作者にタスクを割り当て、
前記操作者に割り当てられるタスクには、前記ロボットとの共同作業となるタスクを含む自動分析システム。
【国際調査報告】
2020021837.tif 000022
2020021837.tif 000023
2020021837.tif 000024
2020021837.tif 000025