JP2009121838A - 検体分注装置、および自動分析装置装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力センサによる圧力信号から分注動作の異常を検出し、検出結果のみを保存する現在の分注装置において、動作中の圧力信号のＡ／Ｄ変換値と検出結果のデータを保存し、後日モニタを可能にすることでデータ検証が可能なモニタ機能を内蔵した分注装置を提供する。
【解決手段】圧力センサによる圧力信号のＡ／Ｄ変換値を検出するＣＰＵの制御部に、データが電源停止後も保存される不揮発性フラッシュメモリ、データが電源停止後消去される揮発性ＲＡＭ等のメモリを使用して、圧力信号のＡ／Ｄ変換値と検出結果のデータをメモリに保存する。メモリへの保存は検出結果により、データの重要度を識別させ、重要度の高い事象データはフラッシュメモリに保存することで、電源が消えても消去指示の操作をするまでデータを保存する。保存したデータを外部ＰＣのモニタを用いてデータ検証を行うことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動分析装置の検体分注処理装置に係り、特に、圧力センサによる圧力信号を用いて分注動作の正常／異常の検出を行い、分注後の検体を搬送ラインに搬出し、分析装置等に搬送する分注処理装置に関する。

圧力センサによる圧力信号から分注動作に関する正常／異常を検出する現在の分注装置では、動作中の圧力信号のＡ／Ｄ変換値から分注動作の異常（詰りや空気吸引、吐出等）を検出し、検出結果を上位ＣＰＵに送っている。

しかし、分注動作の検出に使用したＡ／Ｄ変換値は、保存されていないため、後日そのデータを読むことが出来ない。

従来例においても特許文献１では分注動作方法、特許文献２では液面検出方法の例を述べているがデータの保存、モニタ方法等は記載がない。

特許文献３ではシステムとしてのプロセスのモニタ機能、特許文献４では時々刻々とデータをモニタする機能はあるが、分注動作の検出に関するデータを保存して後日モニタできるデータモニタ機能について考察したものはない。

特許３４１００１８号公報 特開２００５−２０７８９８号公報 特開平１１−８３８６３号公報 特許３８４０４５０号公報

本発明は、上記課題に鑑み、その目的とするところは、圧力センサによる圧力信号から分注動作の異常を検出し、検出結果のみを保存する現在の分注装置において、動作中の圧力信号のＡ／Ｄ変換値と検出結果のデータを保存し、後でモニタを可能にすることでデータ検証が可能なモニタ機能を内蔵した分注装置を提供することにある。

本発明は、分注ヘッドと、前記分注へッドの分注作動中に変化する圧力を検出する圧力センサを有する検体分注装置において、前記圧力センサが検出する圧力検出情報を保存するメモリを有することを特徴とする。

本発明によれば、圧力検出情報をメモリに保存しているので、後でモニタ機能等を用いてオペレータに圧力検出情報データの検証ができる機会を提供できる。

本発明の検体分注装置のモニタ機能および装置の実施例を図１から図３に示す一実施例により説明する。

図１は検体分注処理装置の分注ヘッドからの圧力センサ出力信号処理、モニタ機能の概要を説明する一実施例の図である。

分注ヘッド１は、複数個（図１では＃１、＃２）がＸＹＺ移動機構に取り付けられ、ノズルチップ２を装着することにより、検体容器搬送用ラック４に実装される親検体容器３中の血清や尿等の検体の分注を行う。

分注動作の圧力センサ出力信号処理は分注ヘッド１内に装備された圧力検出器の出力信号を圧力信号変換回路５で増幅される。増幅は、伝送途中でのノイズ混入を考慮し、飽和しないレベルでできるだけ増幅する。

増幅出力信号は、分圧器６にて０〜３．３Ｖ、０〜５Ｖ等のＡ／Ｄ変換器の入力レベルの信号へ分圧されて、分注検出ＣＰＵ７へ入力される。圧力検出器は、検体分注時の吸引吐出圧力を検出できれば、分注ヘッド１の内部である必要はない。

分注検出ＣＰＵ７は、入力信号をＡ／Ｄ変換したＡ／Ｄ変換値またはその変化分等から正常分注、異常分注等の検出処理を行う。分注検出ＣＰＵ７が処理に使用した圧力センサ出力信号のＡ／Ｄ変換値（圧力検知情報）と検出結果データ（判定結果情報）は、ＲＡＭを使用して分注検出ＣＰＵ７内に一時保存される。

また、保存されたデータ〔（圧力検知情報）・（判定結果情報）〕は、双方向入出力ＲＡＭ８を介して分注制御ＣＰＵ９にデータを転送することにより分注制御ＣＰＵ９に保存される。データはＥｔｈｅｒ ｎｅｔ（登録商標）を経由して、操作部１２の表示手段の表示画面等を通じてモニタ可能とする。

また、データ通信部１０に外部ＰＣ１１を接続することにより、ＲＳ−２３２Ｃ等の通信手段で、外部ＰＣ１１の表示手段等の表示画面等を通じてデータをモニタ可能にする。

図２は、モニタ機能のデータ保管機能を説明する一実施例である。

分注検出ＣＰＵ７で処理されたデータ３２（分注結果データ３０（判定結果情報）と、処理、検出に使用したＡ／Ｄ変換値３１（圧力検知情報））は分注検出ＣＰＵ７内のフラッシュメモリ１３およびＲＡＭ１４に保存される。

なお、フラッシュメモリ１３、およびＲＡＭ１４を含むメモリには、後述する重要度の高／低に係わらず、圧力検出情報に判定結果情報を添えて保存されているので、その情報の利用がし易い。

保存されるデータは検出結果により、設定された判定値と比較し、判定基準別にフラッシュメモリ１３またはＲＡＭ１４のどちらに保存するかを決定する。

保存には分注結果データ３０（判定結果情報）に対して重要度を設定し、重要度の高い分注結果データ３０の場合、例えばノズルチップの詰りを連続検出、液面の未検出、液面の誤検出、吸引、吐出時の除去できない詰りは、データ３２をフラッシュメモリ１３に保存することにより、電源が消えても消去指示するまでデータ３２を保存可能とする。

また、その他（重要度が低い）の場合は、分注に関する一連の動作に及ぶ１周期分の単位に纏まったデータ３２をＲＡＭ１４に保存する。重要度の高／低にかかわらず保存されたデータ３２はＰＣ１１を接続することにより、データ３２をモニタ可能とし、データ３２の検証を実施できる。

また、リアルタイムでもモニタ可能である。分注検出ＣＰＵ７のフラッシュメモリ１３およびＲＡＭ１４のデータ３２の保存は、双方向入出力ＲＡＭ８を介して分注制御ＣＰＵ９および分注検出ＣＰＵ７内のメモリにも可能である。

図３は、分注動作処理におけるＡ／Ｄ変換値と分注結果データの処理を説明する一実施例の図である。

分注動作処理１１１には、チップ装着１０３、液面検出１０４、吸引動作１０５、吐出動作１０６、およびチップ廃棄があり、各々の動作処理に対して、検出処理判定を実施する。

なお、チップ装着１０３、液面検出１０４、吸引動作１０５、吐出動作１０６、およびチップ廃棄を含めて１周期分の単位と云う。

分注検出ＣＰＵ７に入力された０〜５Ｖレベルの信号を分注検出ＣＰＵ７でＡ／Ｄ変換１０１し、ワークエリア内のＲＡＭに書込み１０２を行い、そのデータを使用して分注動作検出処理１１１を行う。

チップ装着１０３の処理を例にすると、チップ装着１０３に対するＡ／Ｄ変換１０１、ＲＡＭ書込み１０２を行い、検出処理判定がＯＫの場合は正常にチップを装着したと判定し、次の液面検出１０４の処理に移行する。

例えば、詰りチップであった場合等で検出処理判定がＮＧの場合、そのチップは廃棄し、次のチップを装着する。それが複数回続く場合、重要度の高い事象データとして、データ３２〔Ａ／Ｄ変換値３１（圧力検知情報）と分注結果データ３０（判定結果情報）〕を重要度識別１２０へ移行し、データ３２の重要度を識別し、フラッシュメモリ１３に保存する。

分注動作処理１１１の液面検出１０４、吸引動作１０５、吐出動作１０６もこの順番で同様の処理を行う。

液面検出では、液面未検出で検体なし／あり、検体容器外で液面検出等、吸引検出では、吸引詰り、エア吸引、ショートサンプル、リーク等、吐出検出では、吐出詰り、エア吐出等のエラーが発生する。

最後の吐出動作１０６の検出処理判定がＯＫとなった時、分注動作処理１１１の１周期分のデータ３２（Ａ／Ｄ変換値３１と分注結果データ３０）を分注検出ＣＰＵ７内の別のＲＡＭエリアへデータ保存１１０する。

この処理を行うことで、不揮発性フラッシュメモリ１３に保存する重要度の高い事象データと、重要度の低い事象で揮発性ＲＡＭ１４に保存するデータを区別することが可能となる。

また、重要度の高い事象データを分注処理動作１１１別に取込むことで、重要度の識別処理をより多くの事象データ分けをして識別可能となる。

図４は、重要度の識別による、データ３２（Ａ／Ｄ変換値３１と分注結果データ３０）のフラッシュメモリへの保存処理を説明する一実施例の図である。

分注動作処理１１１であるチップ装着１０３、液面検出１０４、吸引動作１０５、吐出動作１０６各々にて検出処理判定がＮＧの場合、Ａ／Ｄ変換・ＲＡＭ書込み終了２０１となり、そのデータ３２で電圧レベルチェック２０２を行う。

電圧レベルチェック１１１において判定値Ａ２０３の場合はレベル１（２０５）とし、フラッシュメモリ１３に保存される。また、判定値Ｂ２０４の場合はレベル２（２０６）としてフラッシュメモリ１３に保存される。その他はレベル３（２０７）としてフラッシュメモリ１３に保存される。

以上、述べたように判定比較の値からそれぞれの重要度を識別し、データをフラッシュメモリ１３へ保存する。

また、判定比較に関しては例えば詰りチップの場合、１回検出したのか複数回連続検出したのか等によって重要度のレベル判定を行うことも可能である。

また、アラームコードにより分類することもでき、その場合は分注結果データ３０としてアラームコードも保存する。先述したように、フラッシュメモリ１３およびＲＡＭ１４に保存されたデータはＰＣ１１にてモニタ可能であるが、上記したようにデータに対する重要度を識別して保存することにより、重要度別にモニタすることも可能である。

また、識別保存されていることにより、データ検証の迅速性による時間短縮やフィールドに対する検証に対しても、通信回線等により、データを転送してもらうことで装置稼動の対応や妨げなどの回避も可能である。

図５は、フラッシュメモリエリアとＲＡＭエリアのデータ保存を説明する一実施例の図である。

フラッシュメモリ１３内にプログラムエリア３０１やパラメータエリア３０２等の他に、高事象データエリア３０３を設ける。

動作処理中のＲＡＭ１４内のワークエリア３１１のデータ３１２は分注動作の１周期分の単位（チップ装着から吐出完了まで）のデータ３２となった場合、１周期前のデータ３１３に上書き保存する。その時、１周期前のデータ３１３は２周期前のデータ３１４に上書き保存し、随時最新のデータ３２を保存可能とする。

つまり、分注に関する一連の動作の繰り返しによりＲＡＭ１４（低事象用のメモリ）に蓄積される圧力検出情報は蓄積限度を超えると古いものから順に１周期分の単位で消去されるのである。

データの内容としては、圧力センサ信号のＡ／Ｄ変換値のほかに、圧力センサ信号やＸＹＺ軸の動作（ジャミング等）から判定した分注結果（レベルやアラームコード等）、日時等が書き込まれる。

分注動作の１周期分のデータ３２の保存は、先述の方法だけでなく、指定エリアに決まった順番で保存していく方法もある。動作処理中のデータ３１２が重要度の高い事象データ３２０となった場合、フラッシュメモリ１３内の高事象データエリア３０３へその動作処理中のデータと１周期前のデータ３１３を保存する。

これにより重要度の高い事象データをフラッシュメモリ１３に保存するだけでなく、その前のデータも一緒に保存する事で、重要度の高い事象発生前の状態も確認することが可能となる。

１周期前の正常に分注したときのデータ３１３は装置の電源を落とすと共にフラッシュメモリ１３に保存すると、そのデータと重要度の高い事象データ３２０を外部ＰＣ１１の表示手段の表示画面に表示させることでオペレータによる比較検討が可能となり、データ検証の効率を上げることが可能となる。

また、正常に分注を終了した１周期前のデータから、異常の前兆がわかることもある。

図６は、保存データを外部ＰＣ等で表示させたデータを説明する一実施例の図である。

上側の表示画面は、重要度の高いデータ波形例（４０１）、下側の表示画面は、重要度の低いデータ波形例（４０２）である。

図６は圧力センサの出力する検出信号波形でもある。フラッシュメモリ１３に保存したデータを外部ＰＣ１１にて表示すると、Ａ／Ｄ変換値３１を波形にした重要度の高いデータ波形例４０１と１周期前の正常データ波形例４０２を表示する。

波形データはチップ検出４１１、液面検出４１２、吸引検出４１３、吐出検出４１４の４つの検出で１周期分のデータとなる。吸引詰りが起きた場合は吸引詰り検出４１５の波形結果から、分注結果は吸引詰り（レベル：２）となり、重要度の高いデータ３２０とされる。

このように重要度の高いデータ波形例４０１と正常処理データ波形例４０２を並べて表示させることで、現象内容が解り易くなり、データ検証の効率を上げることが可能となる。

以上説明したように、分注検出ＣＰＵのＡ／Ｄ変換値（圧力検出情報）と分注結果データ（判定結果情報）の重要度を識別させ、重要度の高い事象データをフラッシュメモリに保存することにより、後日モニタ機能を用いてデータ検証を行うことができる。また、データ検証の迅速性による時間短縮やフィールドに対する検証に対しても、通信回線等により、データを転送してもらうことで装置稼動の対応や妨げなどの回避も可能である。

本発明の実施例に係わるもので、検体分注処理装置の分注ヘッドからの信号処理、モニタ機能の一例を示す図である。 本発明の実施例に係わるもので、データ保管機能の一例を示す図である。 本発明の実施例に係わるもので、分注動作処理におけるＡ／Ｄ変換値と分注結果データの重要度の識別による保存処理の一例を示す図である。 本発明の実施例に係わるもので、フラッシュメモリに保存するＡ／Ｄ変換値と分注結果データの重要度の識別による保存処理を説明するための図である。 本発明の実施例に係わるもので、フラッシュメモリエリアとＲＡＭエリアのデータ保存を説明するための図である。 保存データを外部ＰＣ等で表示させたデータを説明するための図である。

符号の説明

１…分注ヘッド、２…ノズルチップ、３…親検体容器、４…検体容器搬送用ラック、５…圧力信号変換回路、６…分圧器、７…分注検出ＣＰＵ、８…双方向入出力ＲＡＭ、９…分注制御ＣＰＵ、１０…データ通信部、１１…外部ＰＣ、１２…操作部、１３…不揮発性フラッシュメモリ、１４…ＲＡＭ、３０…分注結果データ、３１…Ａ／Ｄ変換値、３２…データ、１０１…Ａ／Ｄ変換、１０２…ＲＡＭ書込み、１０３…チップ装着、１０４…液面検出、１０５…吸引動作、１０６…吐出動作、１１０…ＲＡＭエリアへデータ保存、１１１…分注動作処理、１２０…重要度識別、２０１…Ａ／Ｄ変換・ＲＡＭ書込み終了、２０２…電圧レベルチェック、２０３…判定値Ａ、２０４…判定値Ｂ、２０５…レベル１、２０６…レベル２、２０７…レベル３、３０１…プログラムエリア、３０２…パラメータエリア、３０３…高事象データエリア、３１１…ワークエリア、３１２…動作処理中のデータ、３１３…１周期前のデータ、３１４…２周期前のデータ、３２０…重要度の高い事象データ、４０１…重要度の高いデータ波形例、４０２…正常処理データ波形例、４１１…チップ検出、４１２…液面検出、４１３…吸引検出、４１４…吐出検出、４１５…吸引詰り検出。

Claims (11)

1. 分注ヘッドと、前記分注へッドの分注作動中に変化する圧力を検出する圧力センサを有する検体分注装置において、
   前記圧力センサが検出する圧力検出情報をＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換し、ディジタル値で保存するメモリを有することを特徴とする検体分注装置。
2. 分注ヘッドと、前記分注ヘッドの分注作動中に変化する圧力を検出する圧力センサを有する検体分注装置において、
   前記圧力センサが検出する圧力検出情報、および前記圧力検出情報の良・否を判定処理した判定結果情報を保存するメモリを有することを特徴とする検体分注装置。
3. 分注ヘッドと、前記分注ヘッドの分注作動中に変化する圧力を検出する圧力センサを有する検体分注装置において、
   前記圧力センサが検出する圧力検出情報の良・否を判定処理して重要度の高い事象と重要度の低い事象する分ける機能と、
   重要度の高い事象に関する前記圧力検出情報を保存する高事象用のメモリと、
   重要度の低い事象に関する前記圧力検出情報を保存する低事象用のメモリと、
   を有することを特徴とする検体分注装置。
4. 請求項３記載の検体分注装置において、
   前記高事象用のメモリには不揮発性フラッシュメモリ、前記低事象用のメモリにはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を用いることを特徴とする検体分注装置。
5. 請求項３記載の検体分注装置において、
   前記高事象用のメモリには、圧力検出情報の良・否を判定処理して得た高事象用の判定結果情報を前記圧力検出情報に添えて保存し、
   前記低事象用のメモリには、圧力検出情報の良・否を判定処理して得た低事象用の判定結果情報を前記圧力検出情報に添えて保存することを特徴とする検体分注装置。
6. 請求項３記載の検体分注装置において、
   重要度の低い事象に関する前記圧力検出情報は、前記分注ヘッドの分注に関する一連の動作に亘る１周期分の単位で保存されることを特徴とする検体分注装置。
7. 請求項１〜３のいずれかに記載の検体分注装置において、
   前記メモリに保存した前記圧力検出情報、または前記圧力検出情報および前記判定結果情報を上位ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、またはモニタ用に接続したＣＰＵ（パソコン等を含む）に送信する通信機能を有することを特徴とする検体分注装置。
8. 請求項６記載の検体分注装置において、
   前記分注に関する一連の動作の繰り返しにより、前記低事象用のメモリに蓄積される前記圧力検出情報は蓄積限度を超えると古いものから順に前記単位で消去されることを特徴とする検体分注装置。
9. 請求項３記載の検体分注装置において、
   重要度の高い事象の発生に際しては、前記メモリに保存されている圧力検出情報との比較確認できる表示画面を表示する表示手段を有することを特徴とする検体分注装置。
10. 請求項２記載の検体分注装置において、
    前記判定結果情報を良・否の重要度に応じて複数レベルに分け、
    各レベル毎に分けて前記圧力検出情報および前記圧力検出情報を前記メモリを保存することを特徴とする検体分注装置。
11. 分注ヘッドと、前記分注へッドの分注作動中に変化する圧力を検出する圧力センサを有する検体分注装置を備えた自動分析装置において、
    前記圧力センサが検出する圧力検出情報を保存するメモリを有することを特徴とする自動分析装置。

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