CN101848766A - 取向识别标签、试剂容器载架结构、分析装置和读取器模块 - Google Patents

取向识别标签、试剂容器载架结构、分析装置和读取器模块 Download PDF

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Abstract

一种试剂容器载架结构(20)，用于保持至少一个试剂容器(22)，所述载架结构(20)在其上包括：RFID组件(16)；和限定所述载架结构(20)的取向的能够光学检测到的限定图样(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)。所述试剂容器载架结构(20)可包括取向识别标签(10)，其包括前表面(12)和后表面(14)，并进一步包括位于所述后表面(14)上的RFID组件(16)和在所述前表面(12)上限定所述标签的取向的能够光学检测到的限定图样(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)。读取器模块(90，90’)，用于读取RFID数据和限定相应标签的取向的能够光学检测到的数据(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)。

Description

取向识别标签、试剂容器载架结构、分析装置和读取器模块
技术领域
本发明涉及一种使用RFID技术的取向识别标签。本发明进一步还涉及一种用于保持至少一个试剂容器的试剂容器载架结构，其中也使用RFID技术以储存和读写与保持在相应载架结构中的试剂相关的信息。本发明还涉及一种用于分析化学、生物或医药工作探头的分析装置和一种操作这种分析装置的方法。
背景技术
分析装置在临床领域、化学和医药领域、免疫学等中在实验室分析方面是重要的工具和系统。现代分析装置以模块方式构造并提供完全自动化的实验室操作。不同模块涉及使用例如分配技术或吸液技术的不同分析领域。在分析工作中所用的试剂通常设置在独立的试剂容器中，其中一个或多个试剂容器设置在试剂容器载架结构中。试剂容器载架结构在本技术领域是公知的，并具有各种术语，例如，架、盒、筒等。为便于提及，所有这些保持装置在本申请的全文中被称为载架结构或试剂容器载架结构。
在分析过程中，保持至少一个试剂容器中的每个的一个或多个载架结构设置在相应分析装置中。为了使分析装置能够正确处理被插入的载架结构，例如识别其装容物等，每个载架结构通常包括在其外表面上的条形码标签。分析装置进而包括条形码读取器，条形码读取器以这样的方式被安装：使得包含在载架结构的标签上的条形码信息可被读取并被传输到分析装置的计算和控制单元。
随着RFID技术(特别是用于识别试剂工作探头的RFID技术)逐渐应用于实验室工作中，在测试管和其它试剂容器上使用RFID组件已变得越来越常见。
US 2006/0239867A1公开一种包括RFID标记的用于实验室样本的样本盒，所述RFID标记提供识别信息，例如，许可和禁止数字。
WO 2006/041482A1公开一种自动的血液分析和识别方法，允许在样本被取出和分析之后几乎立刻将患者识别信息和其它重要信息自动地直接印制在保持体液样本的容器上。在样本的取出和识别操作之间不存在手动处理。分析体液的过程包括：将体液样本安置在设置于流体分析单元中的容器中。分析所述样本以确定体液特性，所述特性然后被传输到容器。系统可以利用无线频率识别技术将承载所述信息的电子数据传送到与容器关联的RFID入口。
US 2006/0213964A1公开一种包括RFID标记的样本容器，RFID标记在样本容器开放端附近定位；而且还公开一种样本处理设备，其操作一个或多个样本容器，并包括机器人组件以移动样本探头装置和由样本探头装置的引导部支撑的样本探头。
US 2005/0205673A1公开一种生物试剂载架装置，其采用RFID技术以形成与生物试剂关联的信息。载架支撑生物试剂和至少一个RFID标记，RFID标记包括联接到载架的载架RFID天线，其中，RFID标记可操作而被RFID读取器读取，RFID标记可包括关于生物试剂的识别、补充和所有权利的信息。
发明内容
与此相比，本发明提供一种包括权利要求1的特征的取向识别标签、一种包括权利要求12的特征的试剂容器载架结构、一种包括权利要求17的特征的用于分析化学、生物或医药工作探头的分析装置、以及一种包括权利要求18的特征的操作用于分析化学、生物或医药工作探头的分析装置的方法。
根据本发明，所述取向识别标签包括前表面和后表面以及位于所述后表面上的RFID组件和在所述前表面上限定所述标签的取向的能够光学检测到的限定图样。这允许检测被施加以根据本发明的取向识别标签的任何结构的物理取向。这特别适于结合自动化光学检测装置使用。所述标签可包括(优选地在其后表面上的)粘接层，以允许将所述标签更容易地施加到任何表面上。
所述能够光学检测到的限定图样可以包括允许取向识别的几何设计。可以使用允许以明确方式识别其取向的任何几何设计，例如，相对于所述标签的横轴线和纵轴线中的至少一个不对称的几何设计，或者，相对于与将被识别的取向方向大致垂直的设计轴线不对称的几何设计，并且所述几何设计在任何情况下都不是点对称的。为了使对取向的错误识别最小化，所述几何设计可选择为尽可能简单且不过于复杂。
在可替代实施例中，根据本发明的能够光学检测到的限定图样包括允许取向识别的至少两种不同颜色。在这种应用环境中，术语“颜色”应被理解为也包括黑色、白色和灰色。这样，根据本发明的最简单的限定图样将为由两个相邻矩形构成的标签，一个矩形为白色且另一矩形为黑色。但是，也可使用其它颜色组合和/或多于两种颜色的组合。同样地，为了使检测错误的风险最小化，可选择不过于复杂的图样。根据本发明的限定图样也可包括至少两种不同子图样，例如，包括两种矩形样式的标签，第一矩形样式包括白底上的多个水平黑线，第二矩形样式包括白底上的多个竖直黑线。
本发明还提供一种试剂容器载架结构，用于保持至少一个试剂容器，所述载架结构在其上包括：RFID组件；和根据本发明的前述能够光学检测到的限定图样。载架结构上的限定图样允许明确识别载架结构的取向，这在载架结构被供应到实验室分析装置中的情况下是有利的，由此允许确定一个或多个被插入的载架结构是否沿错误方向被插入。
根据本发明的限定图样和所述RFID组件可分立地施加于载架结构(并可能处于不同位置)或者可利用根据本发明的前述取向识别标签施加于载架结构。
本发明还提供一种读取器模块，用于读取RFID数据和能够光学检测到的数据，所述能够光学检测到的数据限定相应标签的存在与否和取向，这两种数据集成在将被附接到试剂容器载架结构的取向识别标签中。所述读取器模块包括：至少一个RFID读取器，其被构造以检测所述RFID数据；和至少一个光学元件，其被构造以检测所述能够光学检测到的数据。所述RFID数据和所述能够光学检测到的数据也可以分别设置在分立的标签上，其中这些分立的标签共同形成所述取向识别标签，并且可例如以相叠方式粘接到对应的试剂容器载架结构。
所述读取器模块允许检测相应标签的存在以及取向，即，所述读取器模块允许通过被附接到例如试剂容器载架结构的相应标签而确定所述试剂容器载架结构是否正确设置在对应的传送系统内。
根据本发明的读取器模块可用于读取：根据本发明的取向识别标签的数据，即，位于标签后表面上的RFID组件；和在标签前表面上的限定标签取向的能够光学检测到的限定图样。
本发明还涵盖一种具有程序编码设置的计算机程序，所述程序编码设置适于当所述计算机程序相应地在计算机上或在分析装置中的计算单元上运行时执行根据本发明的前述方法。本发明还要求保护计算机程序本身以及将其存储的计算机可读介质。
进一步的特征和实施例将通过以下描述和附图而变得明显。
应理解的是，在上文中提及的特征和在下文中描述的特征不仅可用于具体组合方案，而且还可用于其它组合方案中或单独使用，这不会背离本公开内容的范围。
各种实施方案在图中被示意性例示，并在下文中参照附图详细说明。应理解的是，以上的概要描述和以下对各种实施例的描述都仅仅是示例性的和说明性的，而不是限制性的或限定到权利要求中。附图被并入作为本申请文件的组成部分，其例示出一些实施例，并与说明书一起用于说明在此描述的各实施例的原理。
附图说明
图1a和1b分别显示出根据本发明的取向识别标签的第一和第二实施例的前表面。
图2显示出根据本发明的取向识别标签的实施例的后表面。
图3显示出对于根据本发明的试剂容器载架结构的第一实施例的的俯视立体图。
图4显示出对于根据本发明的试剂容器载架结构的第二实施例的俯视立体图。
图5显示出根据本发明的分析装置的实施例的整体视图。
图6显示出用于分析化学、生物或医药工作探头的分析装置的示例性旋转传送系统的俯视立体图，其中分析装置中设置有根据本发明的试剂容器载架结构。
图7以高度示意性方式显示出根据本发明的分析装置的设计的示例性实施例，其中分析装置包括RFID通讯装置和光学检测装置。
图8显示出根据本发明的取向识别标签的第三实施例的前表面。
图9以高度示意性方式显示出本发明的试剂容器载架结构的第三实施例，其中所述试剂容器载架结构的取向识别标签具有不同位置。
图10显示出根据本发明的读取器模块的实施例。
图11以高度示意性方式显示出本发明的试剂容器载架结构的第三实施例，其中所述试剂容器载架结构的取向识别标签具有不同位置。
图12以高度示意性方式显示出用于分析化学、生物或医药工作探头的分析装置的示例性旋转传送系统，其中在分析装置中设置有根据本发明的一个试剂容器载架结构。
具体实施方式
现在将详细参照一些实施例，其中的示例在附图中例示。如果可能，则相同的附图标记在图中总是用于表示相同的或相似的部件。
射频识别(RFID)提供了使用无线电磁信号识别和检测目标的便利机制。基本的RFID系统具有至少一个RFID读取器和至少一个RFID组件(后者还具有公知术语“应答器”或“RFID标记”)。典型地，RFID读取器可包括线圈或天线和通过线圈或天线收发信号的电路。RFID组件或标记或应答器也包括线圈或天线以及一些存储在RFID芯片上的可由RFID读取器读取的信息。
RFID读取器天线产生电磁场，由此将能量传到所述标记。根据标记的设计，传到标记的一部分能量将反射到读取器以将关于标记的信息提供回读取器。一些RFID系统可用于从RFID标记读取数据以及可选地将数据写入RFID标记中。RFID读取器可产生跨越距离从小于1厘米至大于50米的信号，这取决于在RFID读取器天线处所产生信号的频率和功率。
典型地，RFID组件或标记被分为有源或无源标记。有源RFID标记通过内部电池供电并进行典型的读/写，即，标记数据可重写和/或修改。有源标记的存储容量根据应用要求而不同，一些系统以高至1MB或更大的存储器操作。无源RFID标记在没有单独外部电源的情况下操作并且获取由读取器产生的操作功率。因此，与有源标记相比，无源标记通常更轻、更便宜、并且提供更长的工作寿命。无源标记通常比有源标记具有更小的读取范围并需要功率更高的读取器。只读标记通常是无源的，并且可通过通常在标记制造时预定的独特数据组(通常为32至128比特)被编程。应理解的是，无源的读/写标记也能符合本发明的教导地被使用。
因此，在此分别使用的术语“RFID组件”或“RFID标记”是指包含信息的有源或无源的RFID标记。RFID标记可只读或可读/写，与RFID标记相关的信息可在制造时或其后被硬件编码至RFID标记中，所有RFID标记可包含在其整个使用寿命内被写入RFID标记中的信息。
在此使用的术语“RFID读取器”包括可从RFID标记读取信息和/或将信息写入RFID标记中的装置。
在此使用的术语“信息”是指这样的数据：此数据能够以电学方式存储在RFID标记中，并能够被收回而用作机器可读或人员可读数据用于处理试剂和/或试剂容器载架结构，和/或能够在所述处理过程中或其后被写入RFID标记中。所述数据涵盖但不限于如下信息：试剂类型、批量、生产日期、生产地点、应用数据、系统类型适用性、过期日期、设定点、控制点、标定数据，分析装置日志数据、首次开启日期、应用装置、采样数据、载架结构控制数据等等。
在此使用的术语“光学检测装置”是指任何可读取或检测光学结构或图样的装置，例如，光学传感器或光学检测器或视频传感器。这样的光学检测装置在本领域中是公知的，并例如基于LDD技术或CCD技术，在此仅列举这两种技术。
在此使用的术语“能够光学检测到的限定图样”是指能够限定取向的任何图样。限定图样可包括几何结构或由几何结构组成，所述几何结构例如为箭头、或圆形、矩形、正方形和/或其它基本几何结构的组合。可替代地或附加地，所述图样可包括不同颜色和/或颜色组合或由不同颜色和/或颜色组合组成。不过，建议所述图样不过于复杂，从而一方面最小化光学检测装置错误读取的风险而且另一方面确保图样能够被操作人员正确识别。
在此使用的术语“试剂”是指用于实验室分析装置中的容器中的任何类型的试剂，例如，稀释剂、预处理试剂、留存试剂、清洁试剂、标定剂、参比溶液或者甚至是患者样本。
图1a显示出根据本发明的取向识别标签10的第一实施例的前表面12上的俯视图。取向识别标签10的前表面12包括能够光学检测到的限定图样，所述限定图样包括前表面12的白色第一部分12.1和前表面的黑色第二部分12.2(该第二部分12.2的黑色在所有附图中以剖面线显示)。前表面12的第一和第二部分12.1和12.2具有大致相同的尺寸。任何适当材料均可用于实现根据本发明的取向识别标签10。用于标签10的材料可包括：纸、金属箔、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、醋酸酯等等。标签技术领域的技术人员将会找到适当的材料，其足以耐受实验室环境和/或具有供光学检测装置正确识别的适当的表面特性。
图1b显示出根据本发明的取向识别标签10’的前表面12’的第二实施例。在第二实施例中，前表面也显示出能够光学检测到的限定图样，所述限定图样也保持为黑白方式，并包括白色矩形12.3和白色三角形12.4，三角形12.4被布置为直接邻接三角形12.3。标签10’的前表面12’的其余区域12.5呈黑色(仍以剖面线表示)。这样，图样12.3、12.4、12.5在黑色背底上给出具有尖顶的白色房屋或白色箭头状结构的示意图印记。
本发明的能够光学检测到的限定图样当然不限于黑白图样。也可使用其它颜色，例如，制造商的公司颜色，只要所选的颜色在相互对比度上足以使其被光学检测装置正确识别即可，这将在下文中更详细说明。所述图样并非用于包括任何与取向无关的信息，而是用于包括采用对比性颜色的简单几何结构。不过，制造商除使用其公司颜色以外，可能还希望在不影响所述图样光学检测性的情况下可行地包括其公司标志或商标，
图2显示出根据本发明的取向识别标签10的后表面14。如图2的向度示意性例示图中可见，RFID组件16位于标签10的后表面14上。这样的RFID组件是本领域中公知的，并且也被称为“应答器”或“RFID标记”。RFID组件16包括天线或线圈16.1以及RFID芯片16.2。天线16.1是用于与适当的RFID读取器或RFID通讯装置建立通讯联系的联接元件，这将在下文中更详细说明。
图3显示出试剂容器载架结构20。根据例示实施例的载架结构20保持两个试剂容器22，其中，仅在图3的立体图中可从试剂容器22看到相应的(旋转或转动)盖24。每个盖24包括中心凹部26，中心凹部26在其底部具有用于供吸液探头穿过的孔，所述孔被将被探头刺穿的膜状构件28覆盖。
载架结构20具有大致立方体的形式，其中试剂容器22从上方设置在载架结构中，设置在载架结构20的顶表面30中形成的对应腔中。
在顶表面30上且在两个试剂容器22之间的区域上，施加根据本发明的取向识别标签10。标签10对应于如1a中所示的标签实施例，其特别地包括能够光学检测到的限定图样12.1、12.2，如已参照图1a所述。
在图3的例示图中，限定图样的黑色部分12.2显示为朝向图的底部，而图样的白色部分12.1朝向图的顶部取向。在载架结构20与标签10的限定图样黑色部分12.2邻近的侧表面32上，施加包括制造商信息的另外的标签34。
根据一个实施例(在图中未详细示出)，可通过将取向识别标签10与产品标签34以如下方式集成而将两种标签10、34组合：产品或制造商信息将被施加在侧表面32上，取向识别部分沿载架结构20的侧表面32与顶表面30之间的边缘33延伸并被施加于顶表面30。
在图3中所示实施例中，RFID组件16附接到取向识别标签10的后表面14(如图2中所示)。可以通过任何已知方式执行标签的施加，例如，利用施加于标签10后表面14的粘接层18执行。但是，在试剂容器载架结构20的一侧上施加能够光学检测到的限定图样并相互分离地在其另一侧上施加RFID组件，也是可行的，这也在本发明的范围内。例如，可将RFID组件附接到试剂容器载架结构的侧表面上，并将限定图样附接到顶表面上(如图所示)或者可替代地附接到底表面上(这将意味着光学检测装置从下方进行检测/读取)。一种用于定位RFID组件的进一步的可能是，将RFID组件附接到邻近于侧表面与顶表面之间边缘的载架结构的侧表面上或者甚至沿载架结构的边缘之一附接(见图9)。这样将允许RFID组件由位于载架结构侧方的RFID读取器读取(当载架结构经由插入导路被插入分析装置中时)以及由位于载架结构顶部上的RFID读取器读取(当载架结构被传送时，例如在转子中被传送时，这将在下文中更详细说明)。当然，也可将根据本发明的取向识别标签附接到载架结构上的不同位置，例如，底表面或侧表面之一或前表面或甚至端表面。而且，可以将RFID组件设置在第一标签上，并将能够光学检测到的限定图样设置在第二标签上，而且将这两种标签以相叠方式粘接到试剂容器载架结构。
取向识别标签10允许：以明确方式确定施加有标签10的试剂容器载架结构20的取向。如果载架结构20被设置在分析装置的固定器或保持器中，则如果载架结构20以会导致使用错误试剂的错误方向设置在分析装置中，随后执行的测试可能是致命的。由于载架结构20上的RFID组件16不允许确定载架结构20的取向，因而一旦载架结构20设置在分析装置中，则将不再可能确定载架结构20的取向。
图4显示出根据本发明的试剂容器载架结构20’的可替代实施例。图4的载架结构20’包括被分为三个隔间40.1、40.2、40.3的主体40，其中试剂容器22’从顶部分别放置到每个隔间中。试剂容器22’利用铰接盖24’封闭。由于在图4的载架结构20’上没有可用空余空间以施加根据本发明的取向识别标签10，因而取向识别标签10施加在铰接盖24’之一上，如图4中可见。在图4的示例中，标签10施加在中间盖顶部上。不过，标签10也可施加在任一相邻盖上，只要标签10可由分析装置的对应光学检测装置读取即可。
图9显示出根据本发明的试剂容器载架结构20”的第三实施例。图9中所示容器结构20”以高度示意性方式例示，而未示出已经参照图3详细显示和说明的细节。图9的容器结构20”在外观上非常类似于图3的容器结构20。图9的图示例示出施加根据本发明的取向识别标签的可替代方式，即，沿载架结构的两个(或三个)表面之间的边缘33施加。这将会允许从相对于载架结构的两个方向以光学方式和/或以电学方式读取标签，如在前文中已经简述的那样。在图9的示例中，这两个方向是从载架结构20”的顶表面30上方的方向和从载架结构20”的侧表面32侧方的方向。沿载架结构20”的上边缘33之一施加的取向识别标签10”’与图1a的标签10相比，具有包括相应交替的两个白色部分12.1和两个黑色部分12.2的双图样，其中两个部分位于顶表面30上且相应的其余两个部分位于侧表面32上。这允许从上方和/或从侧方光学检测载架结构20”的取向。因此，沿边缘33延伸的标签10”’的后表面上的RFID组件可以从两个方向连接和读取，位于所述边缘从任一方向的邻近处并处于接收距离内(取决于场强)的一个RFID读取器可以读取RFID信息。这使得载架结构能够与不同类型的分析装置(不同的所谓的装置系列)共同使用，其中读取器和/或检测器位于不同位置。
可能存在如下情况：取向识别标签施加在封闭试剂容器的盖上(例如在图4中所示)，且所述盖包括供吸液探头元件穿过的孔(例如图3的实施例中的盖)。在这种情况下，取向识别标签将覆盖所述孔，阻碍吸液探头元件容易地通入盖的孔中。因此，根据本发明的取向识别标签可包括孔，所述孔使吸液探头元件易于穿过标签的孔而通入试剂容器盖中的孔。这种标签10”的实施例示例显示在图8中。图8中所示标签基本对应于图1b的标签，即，图8中所示标签包括与图1b的标签相同的基本图样12.3、12.4、12.5。与图1b的标签相比，图8的标签进一步包括适当直径的中心孔70，使得吸液探头元件能够平稳地穿过并通过标签10”。标签10”以使标签10”的孔70与盖的对应孔大致同心并对准的方式施加在试剂容器的盖上。标签10”可包括另外的能够光学检测到的图样12.6，用于识别孔70。在图8的实施例中，所述另外的能够光学检测到的图样12.6是围绕孔70的同心环，其包括多个径向粗线。这使得孔70能够被光学检测装置检测到，由此有助于吸液探头元件以同心方式与孔70精确对准。不过，用于识别孔的任何其它适合图样也是可行的。在进一步的实施例中(未详细示出)，孔70可仅在吸液探头元件刺穿标签10”时在被所述另外的能够光学检测到的图样12.6识别的位置处形成。
图5显示出用于分析化学、生物或医药工作探头的分析装置。这样的分析装置在本领域中是公知的，并常用于现代自动化实验室工作中。这种分析装置例如常用于临床实验室工作地点。这种分析装置的示例为：来自本发明的申请人之一Roche Diagnostics的和
Figure GPA00001009717500102
系统。
现代分析装置包括传送系统，用于分别传送被设置在分析装置中的试剂容器或试剂容器载架结构。这种传送系统的一个可能的实施例是旋转传送系统52，如在图6的相应平面图中部分所示。应理解的是，术语“传送系统”涵盖了能够传送或传输试剂容器或试剂容器载架结构的任何系统或组件，例如，旋转的或线性的传送器、带或链传送器、或机器人组件。
旋转传送系统52包括围绕旋转轴线56旋转的转子54。转子54包括隔间58，用于以径向方式保持试剂容器载架结构20(根据图3中所示实施例)。被设置在转子54的相应隔间58中的试剂容器载架结构20中的每一个均在其相应顶表面上包括能够光学检测到的限定图样，其中，每个图样的相应黑色部分12.2沿转子的逆时针方向显示，相应白色部分12.1沿转子的顺时针方向显示。
图7显示出如何构造分析装置50的示意图。分析装置50包括传送系统(其在图7中显示为线性的传送系统52’，这仅为了清楚的目的而显示)。分析装置50进一步包括RFID通讯装置60和光学检测装置62。分析装置50还包括计算机装置64，计算机装置64可制成为分立于分析装置(独立计算机)，或者可完全地或部分地集成在分析装置中。计算机装置64还可用作分析装置的控制单元。
RFID通讯装置60用于与附接到试剂容器载架结构的RFID组件16通讯，光学检测装置62用于光学检测所述试剂容器载架结构上的能够光学检测到的限定图样。如图7中可见，被加载到传送系统52’中的每个载架结构20在其顶表面30上分别包括根据本发明的取向识别标签10。如参照在图1a、1b和2概要所述，识别标签10在其前表面12上包括根据本发明的能够光学检测到的限定图样，并在其后表面14上包括RFID组件16。在RFID通讯装置60与RFID组件16之间，通过在现有技术中公知的方式建立联接，因而在此将不再对其进一步详细说明。
光学检测装置62被布置以能够光学检测经过其检测场(光学测量场)的任何能够光学检测到的限定图样。光学检测自身也是现有技术中公知的，因而在此不再对其进一步详细描述。
由RFID通讯装置60和光学检测装置62检测到和接收到的信号被提供到计算机装置64中，计算机装置64评估从光学检测装置接收到的光学检测数据并确定至少一个载架结构20在传送系统中是否正确取向。
在发现载架结构20正确取向的情况下，可继续进一步的处理。但是，如果发现一个(或多个)载架结构取向错误，则可采用适当措施。适当措施可包括中断分析过程和/或产生和发出(输出)警报和/或输出哪个载架结构错误取向的指示(至操作者)和/或使任何错误取向载架结构自动重新取向。
进一步的可替代的或附加的措施可为：将任何错误取向的载架结构自动排出，并由操作者将其正确地重新插入。
根据本发明的一个可能的实施例，适合的是，可首先扫描已经插入分析装置中的所有载架结构，由此确定是否所有载架结构都正确设置在分析装置中，并且仅当发现所有载架结构已经正确取向时继续分析过程。这种处理方法特别适于与可同时插入多个载架结构的分析装置结合使用，所述分析装置例如为如图6中所示的具有旋转传送系统的分析装置。
可进一步有益的是，不仅通过光学检测相应载架结构上的限定图样而扫描被插入载架结构的适合取向，而且同时或随后扫描相应RFID组件的可操作性。这可以通过当相应RFID组件16经过RFID通讯装置的测量场时在RFID通讯装置60和RFID组件16之间建立测试连接(或测试联接)而实现。可以将RFID通讯装置和光学检测装置相邻设置而使其相应测量场重叠，则其因而能够同时读取和检测一个给定载架结构的RFID组件和限定图样(如图7中由箭头A所示)。证明有利的是，可以为此目的而提供组合的RFID读取器/光学传感器。
在进入分析过程之前扫描RFID组件的有利之处在于，可以预先确定具有缺陷或错误的RFID芯片，并可立刻移除载架结构并将其替换为另一个。在这种情况下，看来适于使分析装置将RFID芯片失效的载架结构自动排出。
光学检测装置62也可确定载架结构是否被插入，即，传送系统中的隔间是否为空。可替代地，可提供另外的光学检测装置以独立于取向限定图样的检测而检测载架结构存在与否。
图10显示出读取器模块90的实施例，读取器模块90包括两个RFID读取器92和四个光学元件94。每个光学元件94包括发送单元96和接收单元98。RFID读取器92可包括线圈或天线以及通过线圈或天线收发信号(数据)的电路。两个光学元件94，即，两对发送单元和接收单元，分别相对于一个RFID读取器92而相互对称地布置。接收单元可为传统的光学传感器。发送单元是光源。可替代地，也可提供通用漫射光源以替代相应的单一发送单元。通过RFID读取器92，可以读取集成在标签中的RFID数据，例如，附接到如图2中所示取向识别标签的RFID组件。光学元件94中的两个相对于两个RFID读取器92之一而相互对称地布置，光学元件94被构造以光学检测相应标签上能够光学检测到的数据，例如，如图1中所示的相应取向识别标签上能够光学检测到的限定图样。如图10中可见，两个RFID读取器92中的每一个可局部指定给一对光学元件94，所述一对光学元件94相对于相应RFID读取器92对称布置。如图10中所示的读取器模块90可用于读取两个标签，每个标签附接到两个试剂容器载架结构中的一个，所述试剂容器载架结构进而被传送，例如在所谓的双道试剂转子中被传送。读取器模块90可固定安装在这种试剂转子的顶部上，所述试剂转子包括用于以径向方式保持试剂容器载架结构的隔间，例如，如图6中所示。试剂转子可以包括内道和外道，每个道包括用于保持试剂容器载架结构的隔间。转子位置可以预定，转子可以按照既定程序步骤计时。在每次转子停转时，读取器模块90能够读取RFID数据和标签的能够光学检测到的限定图样，所述标签附接到对应隔间中设置的相应试剂容器载架结构，所述隔间恰在读取器模块90下方并在试剂转子的相应停转位置处。在试剂转子的两道隔间(即，内道隔间和外道隔间)可被试剂容器载架结构完全占据的情况下，读取器模块90可利用其两个RFID读取器92和光学元件94的相应布置读取RFID数据和内道以及外道的试剂容器载架结构的标签的能够光学检测到的数据。利用当试剂容器载架结构设置在传送系统对应隔间内时应存在的RFID数据和能够光学检测到的限定图样，可以检测在试剂转子的相应隔间内是否实际存在试剂容器载架结构。而且，当相应试剂容器载架结构设置有根据本发明的如例如参照图1a、1b和2进一步概述的包括能够光学检测到的限定图样的取向识别标签时，可以检测试剂容器载架结构是否相对于试剂转子正确取向。对于一个标签，光学元件94的信息(数据)和通过RFID读取器92接收到的RFID数据可以通过一个数据协议被共同传送到分析单元，或者可独立于彼此被传送。特别地，在光学数据和RFID数据独立于彼此被传送的情况下，RFID数据和由光学元件读取的数据几乎同时被读取是有益的，使得有利于不同数据的相互指定。
而且，可以使每个或至少一部分光学元件94提供LED光源，这是因为在试剂转子壳体内通常是黑暗的。可替代地，还可以使光学元件或至少一部分光学元件提供集成光源。
在所谓的单道试剂转子的情况下，读取器模块90也可采取类似的布置，由此读取器模块90仅包括一个RFID读取器92和相对于RFID读取器92而相互对称布置的相应的一对光学元件94。
根据本发明，也可仅存在一个光学元件或存在多个光学元件，所述光学元件相对于RFID读取器适当布置。而且，光学元件可被设置为光学传感器或CCD芯片的阵列。
而且，可根据照明环境提供专门光源，例如LED光源或点光源。
另外，可提供漫射光源。适当选择光学元件，即，根据光源而选择光学元件。
在所用的试剂转子或其它给定类型试剂壳体必须冷却的情况下，可能需要保护光学元件以防备冷凝水，可通过为光学元件提供适当壳体而实现这种保护。可替代地，也可提供适当的密封以保护光学元件。光学元件也可设置在被加热窗口之后。
RFID数据和标签的能够光学检测到的数据也可通过“不工作(on thefly)”的读取器模块90读取，即，不需要停止相应的传送系统，例如旋转过程中的试剂转子。在这种情况下，读取器模块90不需随位于传送系统隔间内的相应试剂容器载架结构而暂停以读出相应数据。在这种情况下，传送系统的传送速度将适应于读取器模块90读取相应数据所需的读出时段。该读出时段可大致设定为约200ms。
在“不工作”读取标签的情况下，可有利的是，例如参见图6，将试剂容器上的每个标签分别转动90°，使得在所有容器在试剂转子内设置为正确方向的情况下，对于读取器模块而言，所述标签看起来存在两个将被读取的连续道，即，白色道和黑色道。这样，错误设置的容器，即，设置为错误方向的容器，可易于识别。
光学元件94和RFID读取器92可安装在一个共用板上或安装在不同板上。
但是，对于根据图10的推荐的几何形状所需的相应的RFID读取器92和对应的成对光学元件94的邻近布置而言，可有利的是，为相应的RFID读取器92和可指定给这一RFID读取器92的对应的成对光学元件94提供一个共用板。
图11显示出根据本发明的试剂容器载架结构的进一步的实施例。图11中所示试剂容器载架结构20*以高度示意性方式例示，其中未示出已参照图3详细显示和说明的细节。图11的试剂容器载架结构20*在外观上非常类似于图3的容器结构。图11的图示例示出施加根据本发明的取向识别标签10*的可替代方式，即，施加在试剂容器载架结构20*的侧表面110处或沿两个表面(即侧表面和顶表面)之间的边缘施加。这将会允许从相对于试剂容器载架结构20*的侧方以光学或电学方式读取标签10*。这将允许沿相对于传送系统的侧方定位读取器模块90’，从而保持将被分析的试剂容器载架结构。这还会允许仅提供一个标签10*，即，在相应的试剂容器载架结构20*的侧表面上提供标签10*，而不是提供两个标签，即，在试剂容器载架结构20*的顶表面上提供一个标签并在侧表面上提供另一个标签。
在标签10*的基本颜色与试剂容器载架结构20*的颜色不同的情况下，可能会留下具有这种基本颜色的标签10*的限定检测部分，这将足以使根据本发明的读取器模块90’能够利用其至少一个光学元件检测试剂容器载架结构20*存在与否以及检测试剂容器载架结构20*是否被正确设置在相应传送系统内。通常来说，标签10*的能够光学检测到的限定图样可被设计为一种颜色，这种颜色可与试剂容器载架结构20*的颜色成对照地形成轮廓。
在这种情况下，例如，试剂容器载架结构20*是“黑色的”，而标签的基本颜色是“白色”的，则可检测到以下示例性情况。
读取器模块通过其至少一个光学元件检测到“白色”并通过其RFID读取器检测到RFID信号，则指示试剂容器载架结构处于正确位置。读取器模块检测到“白色”但没有检测到RFID信号，则指示试剂容器载架结构存在但相应标签的RFID数据不可读。读取器模块检测到“黑色”，则指示试剂容器载架结构存在但试剂容器载架结构插入错误位置，即，处于错误方向。
在读取器模块(即，其至少一个光学元件)被构造以区分“黑色”、“白色”和“没有反射表面”的情况下，读取器模块也可检测试剂容器载架结构是否丢失。
作为用于试剂容器载架结构的“黑色”和用于标签基本颜色的“白色”的可替代方案，可选择不同的其它颜色组合。试剂容器载架结构可例如为透明的或近乎透明的，而标签颜色为“白色”或“黑色”或任何其它适当的颜色。如果标签的基本颜色不适当，则标签的检测部分，即，其能够光学检测到的限定图样也可被适当地印制。
在转子120作为传送系统的情况下，读取器模块90″可位于转子120的中心部分中或转子120之外周围适合位置处，如图12中由箭头分别所示。在这两种情况下，读取器模块90″沿相对于转子120任何隔间130的侧方设置，隔间130用于保持试剂容器载架结构，如示例性试剂容器载架结构20**所示。

Claims (38)

1.一种取向识别标签(10)，包括前表面(12)和后表面(14)，并进一步包括位于所述后表面(14)上的RFID组件(16)和在所述前表面(12)上限定所述标签的取向的能够光学检测到的限定图样(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)。
2.如权利要求1所述的取向识别标签(10)，其中，所述图样包括允许取向识别的几何设计。
3.如权利要求2所述的取向识别标签(10)，其中，所述几何设计相对于所述标签的横轴线和纵轴线中的至少一个不对称，而且不是点对称的。
4.如权利要求2所述的取向识别标签(10)，其中，所述几何设计相对于所述设计的轴线不对称，而且不是点对称的，其中，所述设计的轴线大致垂直于将被识别的取向的方向。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的取向识别标签(10)，其中，所述图样包括允许取向识别的至少两种不同颜色。
6.如权利要求1至4中的任一项所述的取向识别标签(10)，其中，所述图样包括允许取向识别的至少两种不同的子图样。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的取向识别标签(10)，其包括供吸液探头元件穿过的孔(70)。
8.如权利要求7所述的取向识别标签(10)，其中，所述孔(70)通过另外的能够光学检测到的图样(12.6)被识别。
9.如权利要求1至8中的任一项所述的取向识别标签(10)，其中，所述RFID组件(16)包括RFID芯片(16.2)和RFID天线(16.1)。
10.如权利要求1至9中的任一项所述的取向识别标签(10)，其被设计为附接到试剂容器载架结构(20)。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的取向识别标签(10)，包括在其后表面(14)上的粘接层(18)。
12.一种试剂容器载架结构(20)，用于保持至少一个试剂容器(22)，所述载架结构(20)在其上包括RFID组件(16)，和限定所述载架结构(20)的存在和取向的能够光学检测到的限定图样(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)。
13.如权利要求12所述的试剂容器载架结构(20)，其中，标签的所述图样被设计为一种颜色，这种颜色与所述试剂容器载架结构的颜色成对照地形成轮廓。
14.如权利要求12所述的试剂容器载架结构(20)，其中，所述图样包括允许识别所述载架结构的取向的至少两种不同颜色。
15.如权利要求12所述的试剂容器载架结构(20)，其中，所述图样包括允许识别所述载架结构的取向的至少两种不同的子图样。
16.如权利要求12至14中的任一项所述的试剂容器载架结构(20)，其中，所述RFID组件(16)包括RFID芯片(16.2)和RFID天线(16.1)。
17.如权利要求12所述的试剂容器载架结构(20)，包括附接到其上的如权利要求1至11中的任一项所述的取向识别标签(10)。
18.一种用于分析化学、生物或医药工作探头的分析装置(50)，包括：
传送系统(52)，用于传送保持至少一个试剂容器(22)的至少一个试剂容器载架结构(20)；
RFID通讯装置(60)，用于与附接到所述至少一个试剂容器载架结构(20)的RFID组件(16)通讯；
光学检测装置(62)，用于光学检测所述试剂容器载架结构(20)上的能够光学检测到的限定图样(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)，所述图样限定所述试剂容器载架结构(20)的取向；
计算装置(64)，用于评估从所述光学检测装置(62)接收的光学检测数据并确定所述至少一个载架结构(20)在所述传送系统(52)中的取向是否正确。
19.一种读取器模块，用于结合能够光学检测到的数据(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)读取RFID数据，所述能够光学检测到的数据限定相应标签的存在和取向，两种数据集成在将被附接到试剂容器载架结构的取向识别标签中，所述读取器模块(90)包括：至少一个RFID读取器(92)，其被构造以检测所述RFID数据；和至少一个适当布置的光学元件(94)，其被构造以检测所述能够光学检测到的数据(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)。
20.如权利要求19所述的读取器模块，其中，所述至少一个光学元件包括以下中的至少一种：一个或多个光学传感器、一个或多个光学传感器阵列、或一个或多个CCD芯片。
21.如权利要求19或20所述的读取器模块，所述读取器模块被构造成与分析单元通讯，其中，通过所述RFID读取器读取的所述RFID数据和通过所述至少一个光学元件(94)读取的所述能够光学检测到的数据(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)，能够通过数据协议被共同传送或者独立于彼此被传送。
22.如权利要求19至21中的任一项所述的读取器模块，其中，所述至少一个光学元件(94)包括光源，所述光源可以是集成光源或LED光源。
23.如权利要求19至22中的任一项所述的读取器模块，所述读取器模块(90)被构造成几乎同时读取所述RFID数据和所述标签的能够光学检测到的数据(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)。
24.如权利要求19至23中的任一项所述的读取器模块，其中，所述标签是如权利要求1至11中的任一项所述的取向识别标签。
25.如权利要求19至24中的任一项所述的读取器模块，其中，至少两个光学元件(94)相对于所述至少一个RFID读取器(92)相互对称地布置。
26.如权利要求19至25中的任一项所述的读取器模块，其中，所述至少一个光学元件(94)包括：从包括颜色传感器和亮度传感器的组中选出的至少一个光学传感器。
27.如权利要求19至26中的任一项所述的读取器模块，其中，所述读取器模块(90)包括：两个RFID读取器(92)和两对光学元件(94)，每对光学元件分别相对于所述两个RFID读取器(92)之一而局部布置，使得所述读取器模块(90)被构造为从两个标签读取数据，所述标签适当地相互间隔分开。
28.如权利要求19至27中的任一项所述的读取器模块，所述读取器模块(90)被集成在如权利要求17中所述的分析装置中，并由此替代所述RFID通讯装置和所述光学检测装置。
29.一种操作用于分析化学、生物或医药工作探头的分析装置(50)的方法，其中，至少一个试剂容器载架结构(20)被插入所述分析装置(50)的传送系统(52)中，每个试剂容器载架结构(20)在其上包括RFID组件(16)和限定所述载架结构(20)的取向的能够光学检测到的限定图样(12.1，12.2；12.3，12.4，12.5)，所述方法包括以下步骤：
扫描所述插入的至少一个试剂容器载架结构(20)中的至少一个，其中，所述扫描的步骤包括以下步骤：光学检测所述被扫描的至少一个试剂容器载架结构(20)上的能够光学检测到的图样；
基于所收回的光学检测数据，评估所述至少一个试剂容器载架结构(20)在所述传送系统(52)中的取向是否正确；
必要时重复所述扫描步骤和所述评估步骤。
30.如权利要求29所述的方法，其中，所述扫描步骤进一步包括以下步骤：对所述被扫描的至少一个试剂容器载架结构(20)的RFID组件(16)测试连接，以确定所述被扫描的试剂容器载架结构(20)的RFID组件(16)是否响应。
31.如权利要求29或30所述的方法，进一步包括以下步骤：仅在所述扫描和评估的步骤传输肯定的结果的情况下，继续进行所述分析装置的分析过程，否则中断所述分析过程。
32.如权利要求31所述的方法，其中，在中断所述分析过程的情况下，产生并发送被输出到操作者的警报。
33.如权利要求32所述的方法，其中，所述输出的警报包括试剂容器载架结构(20)错误取向和/或试剂容器载架结构(20)不响应RFID测试连接的指示。
34.如权利要求32所述的方法，其中，在中断所述分析过程的情况下，使任何错误取向的试剂容器载架结构(20)自动重新取向。
35.如权利要求32所述的方法，其中，在中断所述分析过程的情况下，使任何错误取向的试剂容器载架结构(20)或任何不响应RFID测试连接的试剂容器载架结构(20)自动排出。
36.一种包括计算机程序编码的计算机程序，所述计算机程序编码适于当所述计算机程序在计算机上、特别是在集成于如权利要求17所述的分析装置中的计算装置上运行时执行如权利要求29至35中的任一项所述的方法。
37.一种计算机程序产品，其上存储有如权利要求36所述的计算机程序。
38.一种计算机可读介质，其上存储有如权利要求36所述的计算机程序。
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