特許 6802643 研究室サンプル配送システムを動作させる方法、研究室サンプル配送システム、および研究室自動化システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6802643

(24)【登録日】2020年12月1日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】研究室サンプル配送システムを動作させる方法、研究室サンプル配送システム、および研究室自動化システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/00 20060101AFI20201207BHJP

   B65G 54/02 20060101ALI20201207BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/00 E

   G01N35/00 Z

   B65G54/02

【請求項の数】13

【外国語出願】

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-98671(P2016-98671)

(22)【出願日】2016年5月17日

(65)【公開番号】特開2016-218060(P2016-218060A)

(43)【公開日】2016年12月22日

【審査請求日】2019年3月26日

(31)【優先権主張番号】15168780.3

(32)【優先日】2015年5月22日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】591003013

【氏名又は名称】エフ．ホフマン−ラ ロシュ アーゲー

【氏名又は名称原語表記】Ｆ． ＨＯＦＦＭＡＮＮ−ＬＡ ＲＯＣＨＥ ＡＫＴＩＥＮＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100101373

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 茂雄

(74)【代理人】

【識別番号】100137039

【弁理士】

【氏名又は名称】田上 靖子

(74)【代理人】

【識別番号】100168594

【弁理士】

【氏名又は名称】安藤 拓也

(72)【発明者】

【氏名】トビアス・フーバー

(72)【発明者】

【氏名】アヒム・ジンツ

(72)【発明者】

【氏名】ナミタ・マリカルジュナイア

(72)【発明者】

【氏名】オリヴァー・デニンガー

(72)【発明者】

【氏名】モハンマドレザ・マムディマネーシュ

(72)【発明者】

【氏名】ティモ・フライッシュマン

(72)【発明者】

【氏名】ドメニク・イェンス

【審査官】 野田 華代

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５０２５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８６６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３７３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６６６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５０３０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５２５２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１３０８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／００−３７／００

Ｂ６５Ｇ ５４／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

研究室サンプル配送システム（１００）を動作させる方法であって、前記研究室サンプル配送システム（１００）は、
所定の数のサンプル容器キャリア（１４０）であって、前記サンプル容器キャリア（１４０）は１つまたは複数のサンプル容器（１４５）を保持するように構成され、前記サンプル容器（１４５）は所定の数の研究室ステーション（２０、２１、２２）を用いて分析されるサンプルを収容する、所定の数のサンプル容器キャリア（１４０）と、
搬送面（１１０）であって、前記搬送面（１１０）は前記サンプル容器キャリア（１４０）を支持するように構成され、前記搬送面（１１０）には所定の数の移送位置（３０、３１、３２）が配置され、前記移送位置（３０、３１、３２）は対応する研究室ステーション（２０、２１、２２）に割り当てられる、搬送面（１１０）と、
前記サンプル容器キャリア（１４０）を前記搬送面（１１０）上で移動させるように構成される、駆動手段（１２０）と
を備え、
前記方法は、
前記研究室サンプル配送システム（１００）の初期化中に、前記移送位置（３０、３１、３２）に応じて前記搬送面（１１０）上の経路（４０、４１、４２）を事前計算するステップと、
前記研究室サンプル配送システム（１００）の初期化後に、前記搬送面（１１０）上で前記事前計算された経路（４０、４１、４２）に沿って前記サンプル容器キャリア（１４０）が移動するように、前記駆動手段（１２０）を制御するステップと、
前記研究室サンプル配送システム（１００）の初期化後に、前記研究室サンプル配送システム（１００）の動作データを収集するステップと、
前記研究室サンプル配送システム（１００）の次の初期化中に、前記動作データにさらに応じて前記経路（４０、４１、４２）を事前計算するステップと、
を含み、
前記動作データは、前記経路（４０、４１、４２）上の交通量に関する情報を含む、
方法。

【請求項2】

前記経路（４０、４１、４２）は、情報あり探索アルゴリズムを使用して計算される、
請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記経路（４０、４１、４２）は、異なる経路（４０、４１、４２）の間の交点の数が最小化されるように計算される、
請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記研究室サンプル配送システム（１００）の初期化中に、前記搬送面（１１０）上に配置されるバッファ領域（５０、５１、５２）が前記研究室ステーション（２０、２１、２２）に割り当てられ、前記研究室ステーション（２０、２１、２２）を用いて分析されることを待つサンプルは前記バッファ領域（５０、５１、５２）にバッファされる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

前記バッファ領域（５０、５１、５２）は、前記事前計算された経路（４０、４１、４２）が前記バッファ領域（５０、５１、５２）に交差しないように割り当てられる、
請求項４に記載の方法。

【請求項6】

サンプル容器キャリア（１４０）は、前記移送位置（３０、３１、３２）を越えて前記バッファ領域（５０、５１、５２）に入れられ、また前記バッファ領域（５０、５１、５２）から取り出される、
請求項４または５に記載の方法。

【請求項7】

前記搬送面（１１０）は、論理フィールド（１１１）に区分され、時間優先予約方式によって、事前計算された経路（４０’、４１’）上に配置される調整可能な個数の論理フィールド（１１１）が移動されるべきサンプル容器キャリア（１４０）のために予約され、他のサンプル容器キャリア（１４０）のためにより高い時間優先度で予約されている論理フィールドを含む経路上を移動するサンプル容器キャリア（１４０）は停止される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。

【請求項8】

前記経路（４０、４１、４２）を事前計算するステップは、前記経路（４０、４１、４２）に割り当てられるレーンの数が前記交通量に応じて決定されるステップを含む、
請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。

【請求項9】

サンプル、サンプル容器（１４５）、および／またはサンプル容器キャリア（１４０）は、前記移送位置（３０、３１、３２）を使用して前記研究室ステーション（２０、２１、２２）の間で移送される、
請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。

【請求項10】

前記研究室サンプル配送システム（１００）の初期化中に、前記経路（４０、４１、４２）は前記移送位置（３０、３１、３２）の間で事前計算される、
請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。

【請求項11】

所定の数のサンプル容器キャリア（１４０）であって、前記サンプル容器キャリア（１４０）は１つまたは複数のサンプル容器（１４５）を保持するように構成され、前記サンプル容器（１４５）は所定の数の研究室ステーション（２０、２１、２２）によって分析されるサンプルを収容する、所定の数のサンプル容器キャリア（１４０）と、
搬送面（１１０）であって、前記搬送面（１１０）は前記サンプル容器キャリア（１４０）を支持するように構成され、前記搬送面（１１０）には所定の数の移送位置（３０、３１、３２）が配置され、前記移送位置（３０、３１、３２）は対応する研究室ステーション（２０、２１、２２）に割り当てられる、搬送面（１１０）と、
前記サンプル容器キャリア（１４０）を前記搬送面（１１０）上で移動させるように構成される駆動手段（１２０）と、
研究室サンプル配送システム（１００）の初期化中に前記移送位置（３０、３１、３２）に応じて経路（４０、４１、４２）を事前計算し、前記研究室サンプル配送システム（１００）の初期化後に前記事前計算された経路（４０、４１、４２）に沿って前記サンプル容器キャリア（１４０）が移動するように前記駆動手段（１２０）を制御し、前記研究室サンプル配送システム（１００）の初期化後に、前記研究室サンプル配送システム（１００）の動作データを収集し、前記研究室サンプル配送システム（１００）の次の初期化中に、前記動作データにさらに応じて前記経路（４０、４１、４２）を事前計算するように構成される制御ユニット（１５０）と
を備え、
前記動作データは、前記経路（４０、４１、４２）上の交通量に関する情報を含む、
研究室サンプル配送システム（１００）。

【請求項12】

前記サンプル容器キャリア（１４０）は、少なくとも１つの磁気活性素子（１４１）、または少なくとも１つの永久磁石を備え、
前記駆動手段（１２０）は、前記搬送面（１１０）の下方に行および列に固定して配置される所定の数の電磁アクチュエータを備え、前記電磁アクチュエータは前記サンプル容器キャリア（１４０）に磁力を加えるように構成され、
前記制御ユニット（１５０）は、前記事前計算された経路（４０、４１、４２）に沿って前記サンプル容器キャリア（１４０）が移動するように、前記電磁アクチュエータを作動させるように構成される、
請求項１１に記載の研究室サンプル配送システム（１００）。

【請求項13】

所定の数の研究室ステーション（２０、２１、２２）、または分析前ステーション、分析ステーション、および／もしくは分析後ステーションと、
請求項１１または１２に記載の研究室サンプル配送システム（１００）と
を備える、研究室自動化システム（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研究室サンプル配送システムを動作させる方法、研究室サンプル配送システム、および研究室自動化システムに関する。

【背景技術】

【0002】

研究室サンプル配送システムは、研究室自動化システムにおける複数の研究室ステーションの間でサンプルを配送するために使用されうる。例えば、高い処理能力を有する２次元的な研究室サンプル配送システムが、特許文献１において開示されている。搬送面上でサンプル容器を保持するサンプル容器キャリアを駆動するために、搬送面の下方に電磁アクチュエータが設けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】欧州特許出願公開第２５８９９６８号明細書

【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、異なる研究室ステーションの間での効率的で信頼性の高いサンプルの配送を可能にする、研究室サンプル配送システムを動作させる方法、研究室サンプル配送システム、および研究室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】

これは、請求項１に記載の研究室サンプル配送システムを動作させる方法、請求項１１に記載の研究室サンプル配送システム、および、請求項１３に記載の研究室自動化システムによって解決される。

【0006】

方法は、研究室サンプル配送システムを動作させるように構成される。

【0007】

研究室サンプル配送システムは、所定の数（例えば、１０個から１００００個）のサンプル容器キャリアを備える。サンプル容器キャリアは、それぞれ、１つまたは複数のサンプル容器を保持するように構成される。サンプル容器は、それぞれ、所定の数（例えば、２個から５０個）の研究室ステーションによって分析されるサンプルを収容する。

【0008】

研究室サンプル配送システムは、例えば完全に平坦である搬送面をさらに備える。搬送面は、サンプル容器キャリアを支持するように構成される。すなわち、サンプル容器キャリアは、搬送面の上に載置され、搬送面の上で搬送面全体にわたって移動されうる。

【0009】

搬送面は、所定の数（例えば、２個から１００個）の移送位置すなわちノードを備え、移送位置すなわちノードは、対応する研究室ステーションに割り当てられる。例えば、各研究室ステーションは、１つの対応する移送位置すなわちノードを有しうる。あるいは、２つ以上の移送位置すなわちノードが、対応する研究室ステーションに割り当てられてもよい。移送位置すなわちノードは、研究室ステーションに、静的にまたは動的に割り当てられうる。換言すれば、動作中に、必要があれば、移送位置が変更されてもよい。

【0010】

研究室サンプル配送システムは、駆動手段をさらに備える。駆動手段は、サンプル容器キャリアを搬送面上で搬送面全体にわたって移動するように構成される。

【0011】

上記の動作させる方法は、以下のステップを備える。

【0012】

研究室サンプル配送システムの初期化（始動、起動）中に、例えば、搬送面上に延びる固定的な経路が、異なる移送位置に応じて、例えばその間に、事前計算される。換言すれば、事前計算された経路が、搬送面上で移送位置の間に提供される。移送位置は、グラフ理論の意味における始点ノードまたは終点ノードを表しうる。

【0013】

通常動作モードにおいて、研究室サンプル配送システムの初期化後、駆動手段は、サンプル容器キャリアが異なる研究室ステーション間で配送されるべきである場合には該サンプル容器キャリアが搬送面上で事前計算された経路に沿って移動するように制御される。換言すれば、通常動作モードにおいて、研究室サンプル配送システムの初期化後、駆動手段は、サンプル容器キャリアが異なる研究室ステーション間で配送されるべきである場合には該サンプル容器キャリアが好ましくは搬送面上で事前計算された固定的な経路に沿ってのみ繰り返し移動するように制御される。「固定的な」という語は、経路が静的に計算され（つまり再計算されず）、計算された経路が複数のサンプル容器キャリアによって使用され、各サンプル容器キャリアに対して個別に計算されるものでないことを意味する。自明ではあるが、特定の使用状況、例えばサンプル容器キャリアが搬送面から取り除かれるべきとき、および／またはエラー状態において、サンプル容器キャリアは事前計算された経路から離れて移動しうる。さらに、空のサンプル容器キャリアは、異なる経路に沿って、および／または事前計算された経路から離れて移動しうる。

【0014】

経路は、情報あり探索アルゴリズム（informed search algorithm）、例えばＡ^＊アルゴリズムまたはＤ^＊アルゴリズムを使用して計算されうる。Ａ^＊アルゴリズムは、例えば移送位置の形態である異なるノードの間の移動可能な経路を効率的に計算するために、経路探索およびグラフ探査において使用されるアルゴリズムである。Ａ^＊アルゴリズムは、最良優先探索を使用して、所与の始点ノードから（１つまたは複数の可能性のある終点のうちの）１つの終点ノードまでの最小費用経路を発見する。Ａ^＊アルゴリズムは、グラフを横断するとき、予測総費用すなわち距離が最も小さい経路をたどり、そこに至るまでの他の経路区間のソートされた優先待ち行列を維持する。Ｄ^＊アルゴリズムは、改良されたＡ^＊アルゴリズムである。更なる詳細については、対応する技術文献への参照がなされる。

【0015】

経路は、異なる経路の間の交点の数が最小化されるように計算されてもよい。

【0016】

研究室サンプル配送システムの初期化中に、搬送面上に配置されるそれぞれのバッファ領域が研究室ステーションに論理的に割り当てられ、研究室ステーションによって分析されることを待つサンプルは、バッファ領域にバッファされうる。例えば、各研究室ステーションは、搬送面上に１つの対応するバッファ領域を持ちうる。あるいは、２つ以上のバッファ領域が、搬送面上で、対応する研究室ステーションに割り当てられてもよい。

【0017】

バッファ領域は、事前計算された経路が、バッファ領域と交差しないように割り当てられうる。

【0018】

サンプル容器キャリアは、排他的に、移送位置を越えて（通過して）、バッファ領域に入れられ、またバッファ領域から取り出されうる。すなわち、移送位置は、バッファ領域へのゲート（入口／出口）としての機能を果たす。

【0019】

搬送面は、論理フィールド、例えば同一の大きさおよび外形の矩形の論理フィールドに区分されうる。論理フィールドは、チェス盤状に配列されうる。時間優先予約方式（time-prioritized reservation scheme）によって、事前計算された経路上に配置される、または位置する調整可能な個数（例えば１個から１００個）の論理フィールドが、移動されるべきサンプル容器キャリアのためにそれぞれ予約されうる。換言すれば、論理フィールドは、移動されるべき各サンプル容器キャリアのために先着順に予約される。論理フィールドは、典型的には、サンプル容器キャリアの移動を開始する前に予約される。しかしながら、サンプル容器キャリアが予約されるべき論理フィールドにまだ到達していない場合は、論理フィールドは、当該サンプル容器キャリアの移動中に予約されてもよい。サンプル容器キャリアが他のサンプル容器キャリアのためにより高い時間優先度で予約されている論理フィールドを含む経路上を移動するとき、すなわち、論理フィールドが移動中のサンプル容器のための予約に先立って他のサンプル容器キャリアのために予約されていたとき、サンプル容器キャリアは予約されたフィールドに至る前に停止されるか、または移動を開始しない。予約されたフィールドは、サンプル容器キャリアが当該予約されたフィールドを通過したときに解放されうる。

【0020】

研究室サンプル配送システムの初期化後に、研究室サンプル配送システムの動作データが収集され、記憶されうる。研究室サンプル配送システムの次の初期化中に、移送位置に応じておよび動作データに応じて経路を事前計算することができる。

【0021】

動作データは、経路上の交通量に関する情報を含みうる。交通量に関する情報は、単位時間あたり（例えば、１分間／１時間／１日あたりなど）の経路上を移動されるサンプル容器キャリアの数の情報を含み、動作時間全体にわたる交通量の時間プロファイルが求められうる。

【0022】

経路を事前計算するステップは、経路に割り当てられるレーンの数が交通量に応じて決定されるステップを含みうる。例えば、交通量が少ない場合は、１つの経路に１つのレーンが割り当てられうる。交通量が増加すると、経路に２つ以上のレーンが割り当てられうる。経路は、例えば一方通行レーンであってもよい。

【0023】

サンプル、サンプル容器、および／またはサンプル容器キャリアは、移送位置を使用して、研究室ステーションへ／から移送されうる。例えば、ピック−アンド−プレース装置が、移送位置の１つに配置されたサンプル容器キャリアに備えられたサンプル容器を摘みあげ、当該サンプル容器を研究室ステーションへ移送しうる。したがって、サンプル容器は、研究室ステーションのうちの１つから移送位置に配置された空のサンプル容器キャリアへ移送されうる。

【0024】

研究室サンプル配送システムの初期化中に、移送位置の間の経路が事前計算されうる。すなわち、経路の端点すなわち端ノードは、移送位置によって形成される。例えば、第１、第２および第３の移送位置が与えられた場合、第１および第２の移送位置の間の経路と、第１および第３の移送位置の間の経路と、第２および第３の移送位置の間の経路とが事前計算されうる。

【0025】

研究室サンプル配送システムは、上述の方法を実行するように構成されうる。

【0026】

研究室サンプル配送システムは、所定の数のサンプル容器キャリアを備える。サンプル容器キャリアは、１つまたは複数のサンプル容器を保持するように構成される。サンプル容器は、所定の数の研究室ステーションによって分析されるサンプルを収容する。また、研究室サンプル配送システムは、搬送面を備える。搬送面は、サンプル容器キャリアを支持するように構成され、搬送面には、所定の数の移送位置が配置される。移送位置は、対応する研究室ステーションに割り当てられる。さらに、研究室サンプル配送システムは、サンプル容器キャリアを搬送面上で移動させるように構成される駆動手段と、例えばマイクロプロセッサおよびプログラム記憶装置の形態である制御ユニットとを備える。制御ユニットは、上述の方法が実行されるように、研究室サンプル配送システムを制御するように構成される。制御ユニットは、研究室サンプル配送システムの初期化中に、移送位置に応じて経路を事前計算し、研究室サンプル配送システムの初期化後に、事前計算された経路に沿ってサンプル容器キャリアが移動するように駆動手段を制御するように構成される。

【0027】

サンプル容器キャリアは、少なくとも１つの磁気活性素子、好ましくは少なくとも１つの永久磁石を備えうる。駆動手段は、搬送面の下方に行および列に固定して配置される所定の数の電磁アクチュエータを備えうる。電磁アクチュエータは、サンプル容器キャリアに磁力を加えるように構成されうる。制御ユニットは、事前計算された経路に沿って、互いに独立して同時にサンプル容器キャリアが移動するように、電磁アクチュエータを作動させるように構成されうる。電磁アクチュエータは、グラフ理論の意味におけるグラフの対応するノードを定義しうる。ノードは、搬送面上で対応する電磁アクチュエータの上方に定義または配置されうる。移送位置は、対応する電磁アクチュエータの上方に形成されうる。このように定義された格子状のグラフは、既知の探索アルゴリズム、例えばＡ^＊アルゴリズムまたはＤ^＊アルゴリズムによって、始点ノードすなわち始点移送位置から終点ノードすなわち終点移送位置へ移動可能な経路を計算するために使用されうる。

【0028】

研究室自動化システムは、所定の数（例えば、２個から５０個）の研究室ステーション、好ましくは分析前ステーション、分析ステーション、および／または分析後ステーションと、上述の研究室サンプル配送システムとを備える。

【0029】

分析前ステーションは、サンプル、サンプル容器、および／またはサンプル容器キャリアの任意の種類の前処理を行うように構成されうる。分析ステーションは、サンプルまたはサンプルの一部と試薬とを使用して測定信号を生成するように構成され、測定信号は、検体が存在するか、もし存在するなら検体がどのような濃度にあるかを示す。分析後ステーションは、サンプル、サンプル容器、および／またはサンプル容器キャリアの任意の種類の後処理を行うように構成されうる。

【0030】

分析前ステーション、分析ステーションおよび／または分析後ステーションは、キャップ開封（decapping）ステーション、キャップ再装着（recapping）ステーション、遠心分離ステーション、記録保管（archiving）ステーション、ピペッティング（pipetting）ステーション、分類（sorting）ステーション、チューブタイプ識別（tube type identification）ステーション、およびサンプル品質判定（sample quality determination）ステーションのうちの少なくとも１つを備えうる。

【0031】

事前計算された経路は搬送面上で可視化され、オペレータは事前計算された経路を制御し、必要があれば事前計算された経路を手動で修正してもよい。事前計算された経路を視覚化するために、例えばＬＥＤなどの発光装置の形態の視覚化手段が搬送面の下方に配置され、搬送面は少なくとも部分的に半透明であってもよい。例えば、各電磁アクチュエータに対して、対応するＬＥＤが電磁アクチュエータに隣接するように設けられてもよい。視覚化手段はさらに、対応する電磁アクチュエータの動作状態を視覚するために使用されてもよく、例えば、対応する電磁アクチュエータに障害があるか否かを示してもよい。さらに、搬送面がいくつかの個別のモジュールに区分されている場合、障害のあるモジュールは、該障害のあるモジュールの内部に配置される視覚化手段によって報知されてもよい。

【0032】

次に、図面を参照して、本発明が詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】研究室自動化システムを、斜視図において概略的に示した図である。

【図2】図１の研究室自動化システムを、上面図において概略的に示した図である。

【図3】予約されたフィールドを含む、事前計算された異なる経路を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

図１は、研究室自動化システム１０を、斜視図において概略的に示す。

【0035】

研究室自動化システム１０は、３つの研究室ステーション２０、２１、２２、例えば、分析前ステーション、分析ステーション、および／または分析後ステーションと、研究室サンプル配送システム１００とを備える。自明ではあるが、研究室自動化システム１０は、４つ以上の研究室ステーション２０、２１、２２を備えてもよい。

【0036】

研究室サンプル配送システム１００は、所定の数のサンプル容器キャリア１４０を備える。説明のために、１つのサンプル容器キャリア１４０だけが図示されている。自明ではあるが、研究室サンプル配送システム１００は、複数のサンプル容器キャリア１４０、例えば５０個から５００個のサンプル容器キャリア１４０を備える。サンプル容器キャリア１４０は、それぞれ、永久磁石の形態の磁気活性素子１４１を備える。

【0037】

サンプル容器キャリア１４０は、１つまたは複数のサンプル容器１４５を保持するように構成され、サンプル容器１４５は、研究室ステーション２０、２１、２２によって分析されるサンプルを収容する。

【0038】

研究室サンプル配送システム１００は、搬送面１１０をさらに備え、搬送面１１０は、サンプル容器キャリア１４０を支持または保持するように構成される。

【0039】

例えばホールセンサの形態の位置センサ１３０は、それぞれのサンプル容器キャリア１４０の位置が検知されうるように、搬送面１１０全体に分散配置される。

【0040】

図２を参照すると、搬送面１１０には、所定の数の論理的移送位置３０、３１、３２が配置される。移送位置３０は、研究室ステーション２０に論理的に割り当てられ、移送位置３１は、研究室ステーション２１に論理的に割り当てられ、移送位置３２は、研究室ステーション２２に論理的に割り当てられる。搬送面１１０には、所定の数の論理的バッファ領域５０、５１、５２が配置される。バッファ領域５０は、研究室ステーション２０に論理的に割り当てられ、バッファ領域５１は、研究室ステーション２１に論理的に割り当てられ、バッファ領域５２は、研究室ステーション２２に論理的に割り当てられる。研究室ステーション２０、２１、２２によって分析されることを待つサンプルは、それぞれのバッファ領域５０、５１、５２にバッファされる。サンプル容器キャリア１４０は、排他的に、移送位置３０、３１、３２を越えてバッファ領域５０、５１、５２に入れられ、またバッファ領域５０、５１、５２から取り出される。

【0041】

再び図１を参照すると、研究室サンプル配送システム１００は、駆動手段をさらに備える。駆動手段は、搬送面１１０の下方に行および列に固定して配置される所定の数の電磁アクチュエータ１２０を備える。電磁アクチュエータ１２０は、それぞれ、強磁性コア１２５を囲むコイルを備える。電磁アクチュエータ１２０は、容器キャリア１４０に磁気的駆動力を加えるように構成される。

【0042】

研究室サンプル配送システム１００は、制御ユニット１５０をさらに備える。制御ユニット１５０は、とりわけ、搬送面１１０上を、互いに独立して同時にサンプル容器キャリア１４０が移動しうるように、電磁アクチュエータ１２０を制御する。

【0043】

研究室サンプル配送システム１００の動作方法が、図２および図３について説明される。

【0044】

図２は、図１の研究室自動化システム１０を、上面図において概略的に示す。

【0045】

研究室サンプル配送システム１００の初期化中または起動段階において、制御ユニット１５０は、移送位置３０、３１、３２の間の経路４０、４１、４２を事前計算する。さらに、研究室サンプル配送システム１００の初期化中に、バッファ領域５０、５１、５２が、それぞれ、研究室ステーション２０、２１、２２に論理的に割り当てられる。

【0046】

研究室サンプル配送システム１００の初期化後に、制御ユニット１５０は、サンプル容器キャリア１４０が研究室ステーション２０、２１、２２間で配送されるべきである場合、事前計算された経路４０、４１、４２に沿ってサンプル容器キャリア１４０が移動するように、電磁アクチュエータ１２０を制御する。

【0047】

経路４０、４１、４２は、Ａ^＊アルゴリズムを使用して計算され、経路４０、４１、４２は、とりわけ、異なる経路４０、４１、４２の間の交点の数が最小化されるように計算される。図示される実施形態では、交点は発生していない。

【0048】

図２および図３を参照すると、搬送面１１０は、同一の大きさの矩形の論理フィールド１１１に論理的に区分される。各論理フィールド１１１は、対応する電磁アクチュエータ１２０に割り当てられ、すなわち対応する電磁アクチュエータ１２０を覆っている。

【0049】

図３は、予約されたフィールド１１１を含む、事前計算された異なる経路４０’および４１’を概略的かつ部分的に示す。図２に図示される経路４０および４１とは違い、経路４０’および４１’は交点を有する。

【0050】

時間優先予約方式によって、経路４０’および４１’に位置する所定の数、例えば１０個の論理フィールド１１１は、経路４０’および４１’上を移動されるべきサンプル容器キャリアのために予約される。換言すれば、論理フィールド１１１は、移動されるべき各サンプル容器１４０キャリアのために先着順に予約される。

【0051】

経路４０’上を移動されるべきサンプル容器キャリアに対する経路４０’上の論理フィールド１１１の予約が、経路４１’上を移動されるべき別のサンプル容器キャリアに対する経路４１’上の論理フィールド１１１の予約よりも前になされたとしたら、経路４１’上を移動するサンプル容器キャリアは、経路４０’および４１’の交点のあるフィールドに到達する前に停止して、衝突の可能性を回避する。予約されたフィールド１１１は、サンプル容器キャリアが当該予約されたフィールド１１１を通過したときに解放される。

【0052】

研究室サンプル配送システム１００の初期化後に、研究室サンプル配送システム１００の動作データが収集される。動作データは、経路４０、４１、４２上の交通量に関する情報を含む。研究室サンプル配送システム１００の次の初期化中に、交通量にさらに応じて経路４０、４１、４２が事前計算される。例えば、経路４０、４１、４２に割り当てられるレーンの数が、交通量に応じて決定される。図３に示される例では、経路４０’および４１’に論理フィールド１１１のそれぞれ単一のレーンが割り当てられている。例えば、経路４０’の交通量が所定の閾値よりも大きかった場合、経路４０’に論理フィールド１１１の第２（および第３など）のレーンが割り当てられうる。

【符号の説明】

【0053】

１０ 研究室自動化システム
２０，２１，２２ 研究室ステーション
３０，３１，３２ 移送位置
４０，４０’，４１，４１’，４２ 経路
５０，５１，５２ バッファ領域
１００ 研究室サンプル配送システム
１１０ 搬送面
１１１ 論理フィールド
１２０ 電磁アクチュエータ
１２５ 強磁性コア
１３０ 位置センサ
１４０ サンプル容器キャリア
１４１ 磁気活性素子
１４５ サンプル容器
１５０ 制御ユニット

【図1】

【図2】

【図3】