JPWO2020021839A1 - 分散制御システム、自動分析装置、および自動分析システム - Google Patents

Abstract

分散制御システム５００のうち、中央演算装置１０は、比較部１０１によって記憶部１００にて保持された正しい接続情報と実際に接続された制御対象デバイスあるいは端末通信装置１２の接続情報とを比較した結果、エラー発生したと判定されたときは、異常箇所の表示信号を表示装置に対して出力し、表示装置は、表示信号に基づき異常箇所を表示する。これにより、複数の制御基板が同一装置内に分散して配置されていても、誤接続や不具合を従来に比べて簡易かつ確実に検出することが可能な分散制御システムとそれを備えた自動分析装置、自動分析システムが提供される。

Description

本発明は、分散制御システム、自動分析装置、および自動分析システムに関する。

処理装置に接続した各装置の実装位置の誤りを即座に発見し、接続作業の効率化を図ることを目的として、特許文献１には、構成指示書等による装置の接続指示に関する情報を保持する構成指示情報テーブルと、実際に接続された装置の接続状態に関する情報を保持する構成確認情報テーブルと、構成指示情報テーブルと構成確認情報テーブルとを比較する比較器とを含み、比較器により不一致が検出されると、表示装置にエラー表示するとともに、対応するＬＥＤを点滅させることが記載されている。

特開平１０−３３４０３５号公報

自動分析装置等の産業システムでは、自身に搭載される駆動軸およびセンサ等の制御デバイスの伝送線路を、制御デバイス毎に直接接続する集中制御装置が古くから用いられている。

このような産業システムでは、近年、装置の小型化、設計・製造・保守の効率化のため、電子制御システムの省配線化が求められている。

また、コスト競争力向上や、装置信頼性の向上のために、近年、制御基板をモジュール化して分散配置することで、アナログ伝送路長を最小化しつつ、装置制御の性能を担保する技術が求められている。

しかしながら、複数の制御基板が同一装置内に分散して配置されると、誤接続や断線などの通信エラー、未接続などの不具合が生じる可能性が高くなる、との課題がある。そのため、誤接続等を即座に発見し、接続作業の効率を向上させる手法が待ち望まれている。

これらを解決する手段の一例として、実際に接続された装置の接続情報と装置の正しい接続の状態を保持した情報とを比較して、双方の情報の一致、不一致を検出する方法が考えられる。このような技術として、例えば上述の特許文献１に記載された技術がある。

しかし、特許文献１では、誤接続を検出する状況において、情報処理装置に接続装置を接続する場合についてのみ想定されている。このため、さらに接続装置から別の接続装置に接続装置が更に分岐している場合に、いずれの接続装置、または通信ケーブルに誤接続や故障が発生しているかを検出することについて一切考慮されておらず、異常個所の特定ができない、との課題がある。

特に、血液や尿などの生体試料の定性・定量分析を行う自動分析装置では、検査業務の集約の要望から、生化学項目や免疫項目といった測定方法の異なる分析ユニットを一つの独立した搬送ユニットに接続させ、ユーザの運用に合わせて柔軟に分析ユニットを変更できる自動分析装置のニーズが高まってきている。こうした背景もあり、近年では、搬送ユニットと分析ユニットをそれぞれ独立したコンピュータで構成されたモジュラータイプの装置が増えてきている。

また、省スペース化の要望から、上述した生化学項目と電解質項目といった測定方法の異なる分析ユニットを一つの分析ユニット内に集約させた自動分析装置に関するニーズも高まってきている。

こうしたニーズは、大型、中型といった一日に処理する試料数が多い自動分析装置だけでなく、小型の自動分析装置においても求められてきている。

このような自動分析装置における要求を満たすために、制御基板をモジュール化して分散配置した分散制御システムを適用することが望まれている。そこで、自動分析装置に対しても誤接続や不具合を速やかに発見し、接続作業の効率を向上させる技術が期待されている。

本発明は、複数の制御基板が同一装置内に分散して配置されていても、誤接続や不具合を従来に比べて簡易かつ確実に検出することが可能な分散制御システムとそれを備えた自動分析装置、自動分析システムを提供する。

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、中央演算装置と、通信制御を統括する中央通信装置と、少なくとも１つの制御対象デバイスが接続される複数の端末通信装置と、前記中央通信装置と前記端末通信装置とを接続する通信経路と、表示装置と、を備える分散制御システムであって、前記中央演算装置は、正しい接続情報を保持する記憶部、正しい接続情報と実際に接続された前記制御対象デバイスあるいは前記端末通信装置の接続情報とを比較する比較部を有し、前記中央通信装置は、分散制御システムの通信を制御する中央通信制御部、複数個の通信ポートを有し、前記端末通信装置は、通信制御を実行する端末通信制御部、少なくとも１つの上流側通信ポート、少なくとも１つの下流側通信ポート、個体識別可能なＩＤ設定部、を有し、前記中央演算装置は、前記比較部によって前記記憶部にて保持された正しい接続情報と実際に接続された前記制御対象デバイスあるいは前記端末通信装置の接続情報とを比較した結果、エラー発生したと判定されたときは、異常箇所の表示信号を前記表示装置に対して出力し、前記表示装置は、前記表示信号に基づき前記異常箇所を表示することを特徴とする。

本発明によれば、複数の制御基板が同一装置内に分散して配置されていても、誤接続や不具合を従来に比べて簡易かつ確実に検出することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

本発明の分散制御システムが適用された自動分析装置を備えた自動分析システムの概要を示す図である。 本発明の分散制御システムの構成例を示す図である。 図２のうち、端末通信装置側の具体的構成例を示す図である。 本発明の分散制御システムにおける、表示機器に表示される異常箇所を表示する画面の一例を示す図である。 本発明の分散制御システムにおける、異常検出方法の流れを示したフローチャートである。 本発明の分散制御システムにおける、データの追記方法の一例を示す図である。 本発明の分散制御システムにおける、ポート名によるポート番号の決め方の一例を示す図である。 本発明の分散制御システムにおける、追記されていったデータの一例を示す図である。 本発明の分散制御システムにおける、追記されていったデータの一例を示す図である。 本発明の分散制御システムにおける、追記されていったデータの一例を示す図である。 本発明の分散制御システムにおける、端末通信装置のＬＥＤの表示例を示した図である。

本発明の分散制御システム、自動分析装置、および自動分析システムの実施例について図１乃至図１１を用いて説明する。

最初に、本実施例の分散制御システムを備えた自動分析装置や自動分析システムの全体構成について図１を参照して説明する。図１は、本実施例に係る分散制御システムを備えた自動分析装置や自動分析システムの全体構成を概略的に示す図である。

図１における自動分析システム１０００は、血液や尿などの生体試料（以下、検体と記載）の定性・定量分析を行うための装置であり、搬送ユニット２０と、分析ユニット３０と、制御装置１とから主に構成されている。

搬送ユニット２０は、検体を収容した一つ以上の検体容器が搭載された検体ラック２５を自動分析システム１０００内へ投入、回収を行うとともに、分析ユニット３０への搬送を行うためのユニットである。

搬送ユニット２０は、ラックバッファ２３、ラック供給トレイ２２、ラック収納トレイ２７、搬送ライン２６、搬送制御部２８等を備えている。

搬送ユニット２０では、ラック供給トレイ２２に設置された検体ラック２５は、搬送ライン２６によってラックバッファ２３に搬送される。搬送ライン２６の途中に、検体有無判定用センサ（図示省略）があり、検体ラック２５上の検体容器の有無が認識される。ここで検体容器が存在すると判断されれば、検体バーコードリーダー（図示省略）によって検体容器上に貼り付けられた検体バーコード（図示省略）を読み取り、検体の識別情報を認識する。実際のシステムでは、この識別情報によって、患者を特定する。

ラックバッファ２３は、円運動を行うローター構造であり、外円周上に検体容器を複数載置する検体ラック２５を同心円上に放射的に複数保持するスロットを有している。このスロットをモータによって回転させることで、任意の検体ラック２５を要求先に搬入・搬出するように構成されている。このような構造により、必ずしも先に入れられた検体ラック２５を順に処理しなくてもよくなっている。つまり、優先度の高いものがあれば、それを先に処理することが出来るようになっている。

このラックバッファ２３の放射状の円周上のある一点に対し、搬送ライン２６が接続されており、検体ラック２５の搬入，搬出が行われる。この一点を円周上の０度の位置とすると、搬送ライン２６が接続された位置から円周上の９０度の位置に後述する分析ユニット３０へ引き込むための検体分注ライン３８が接続されており、検体ラック２５の搬入，搬出が行われる。

分析ユニット３０で分注の終えた検体ラック２５は、このラックバッファ２３内で測定結果の出力を待機し、必要に応じて自動再検等の処理をすることもできる。また、処理の終えた場合は、搬送ライン２６を介してラック収納トレイ２７に搬送される。

搬送制御部２８は、ラックバッファ２３から検体分注ライン３８へ適切な検体ラック２５を搬送する動作や、検体分注ライン３８からラックバッファ２３へ検体ラック２５を戻す動作の制御を実行する部分であり、検体を分析ユニット３０に対して搬送するための搬送動作を制御する。そのために、搬送制御部２８は、ラックバッファ２３を回転駆動させるモータ２３ａや搬送ライン２６を駆動させるモータ２６ａに分散制御システム５００（図２参照）により接続されている。

制御装置１は、測定する検体に対して測定する測定項目をオーダーする操作画面、および測定した結果を確認する操作画面を表示する表示機器５や、各種指示を入力する入力装置等のユーザインターフェースを有しており、自動分析システム１０００全体のユニットの情報を統括する役割を担う部分である。制御装置１は、分析ユニット３０や搬送ユニット２０に対して有線或いは無線のネットワーク回線１０３によって接続されている。

分析ユニット３０は、検体に依頼された測定項目の測定動作を行い、測定結果を出力するユニットであり、搬送ユニット２０に接続されている。この分析ユニット３０は、反応ディスク３７、試薬ディスク３２、試薬プローブ３４、サンプルプローブ３５、検体分注ライン３８、生化学測定ユニット３６、制御部３９を備えている。

反応ディスク３７には反応容器（図示省略）が円周上に並んでいる。反応ディスク３７の近くには検体容器を載せた検体ラック２５が搬入される検体分注ライン３８が設置されている。この反応ディスク３７には、反応ディスク３７を回転させるためのモータ３７ａが接続されている。

検体分注ライン３８は、ラックバッファ２３から搬送された検体ラック２５を分注位置まで搬送するとともに、分注後の検体ラック２５をラックバッファ２３に戻すラインであり、モータ３８ａにより駆動される。

反応ディスク３７と検体分注ライン３８の間には、回転および上下動可能なサンプルプローブ３５が設置されている。サンプルプローブ３５は回転軸を中心に円弧を描きながら移動して検体ラック２５から反応容器への検体の分注を行う。このサンプルプローブ３５には、サンプルプローブ３５を回転および上下動させるためのモータ３５ａやシリンジ（図示省略）が接続されている。

試薬ディスク３２は、その中に試薬を収容した試薬ボトル（図示省略）を複数個円周上に載置可能となっている保管庫である。試薬ディスク３２は保冷されている。この試薬ディスク３２には、試薬ディスク３２を回転させるためのモータ３２ａが接続されている。

反応ディスク３７と試薬ディスク３２の間には回転および上下動可能な試薬プローブ３４が設置されている。試薬プローブ３４は回転軸を中心に円弧を描きながら移動して、試薬プローブ吸引口から試薬ディスク３２内にアクセスし、試薬ボトルから反応容器への試薬の分注を行う。この試薬プローブ３４には、試薬プローブ３４を回転および上下動させるためのモータ３４ａやシリンジ（図示省略）が接続されている。

更には、試薬プローブ３４、サンプルプローブ３５の動作範囲上に洗浄槽（図示省略）がそれぞれ設置されている。

反応ディスク３７の周囲には、更に、生化学測定ユニット３６が配置されている。

生化学測定ユニット３６は、反応ディスク３７上の反応容器内で混合・反応させて生成された反応液の吸光度を測定して検体中の生化学成分の分析を行う分析部であり、光源や分光光度計３６ａ等からなる。

分析ユニット３０内に配置された制御部３９は、上述された分析ユニット３０内の各機構に分散制御システム５００（図２参照）により接続されており、その動作を制御する。図１および図２では、分析ユニット３０内のモータ３２ａ，３４ａ，３５ａ，３７ａ，３８ａ、分光光度計３６ａに接続されている場合を示している。なお、図２では図示の都合上、モータ３８ａに接続されるラインは省略している。

以上が本実施例の自動分析システム１０００の全体概略構成である。

なお、図１では搬送ユニット２０と分析ユニット３０と制御装置１とからなるシステムについて説明したが、図１に示す自動分析システム１０００は一例に過ぎない。例えば、図１に示す自動分析システム１０００に、更に異なる測定項目の測定（例えば免疫項目）を実行する分析ユニットを接続したり、分析ユニット３０と同様の構成の分析ユニットを更に接続したり、分析ユニット３０内に更に異なる分析項目（例えば電解質項目）の測定用の分析ユニットを配置することができる。

更には、本発明の分散制御システム５００は、搬送ユニット２０を省略して分析ユニット３０のみで構成された自動分析装置に対しても適用することができる。また、検体に対して測定前に遠心分離や小分け分注などの各種前処理を施す検体前処理装置と自動分析装置とから構成される自動分析システム内の各装置に対しても適用することができる。

次に、図１に示す自動分析システム１０００の機構動作の概略を説明する。

搬送ユニット２０は、自動分析システム１０００のラック供給トレイ２２に設置した検体ラック２５を１ラックずつ搬送ライン２６上に送り出し、ラックバッファ２３に搬入する。ラックバッファ２３に搬送された検体ラック２５は、分析ユニット３０の検体分注ライン３８に搬送される。

分析ユニット３０の検体分注ライン３８に検体ラック２５が到着すると、検体ラック２５に搭載された各検体に対して、制御装置１により依頼された測定項目に従い、サンプルプローブ３５により分注動作が実施される。サンプルプローブ３５は、吸引した検体を反応ディスク３７上にある反応容器に吐出し、その反応容器に対して試薬プローブ３４により試薬ディスク３２上から吸引した試薬をさらに添加し、攪拌する。その後、生化学測定ユニット３６により吸光度が測定され、測定結果が制御装置１に送信される。

制御装置１は、送信された測定結果から演算処理によって検体内の特定成分の濃度を求め、表示機器５に表示したり、記憶部（図示省略）に記憶させる。

次に、本実施例に関わる分散制御システムの具体的構成について図２乃至図４を用いて説明する。図２は、本実施例に関わる分散制御システム５００の構成例を示す図である。図３は、図２のうち、端末通信装置１２側の具体的構成例を示す図である。図４は表示機器５に表示される異常箇所を表示する画面の一例を示す図である。

図２に示すように、分散制御システム５００は、表示機器５、中央演算装置１０、中央通信装置１１、複数の端末通信装置１２、ネットワーク通信経路１３、通信経路１４を備えている。

中央演算装置１０はデータ伝送部１０２を介して中央通信装置１１と接続されており、またネットワーク回線１０３を介して表示機器５を有する制御装置１と接続されている。

図２に示すように、中央演算装置１０は、正しい接続情報を保持する記憶部１００と、記憶部１００にて保持された正しい接続情報と実際に接続された装置（制御対象デバイスあるいは端末通信装置１２）の接続情報とを比較する比較部１０１を備える。

この中央演算装置１０は、記憶部１００にて保持された正しい接続情報と実際に接続された制御対象デバイスあるいは端末通信装置１２の接続情報とを比較部１０１によって比較した結果、異常が発生していると判定されたときは、異常箇所を特定するための特定表示信号を表示装置に対して出力する。

中央演算装置１０で用いられる接続情報には、後述する通信ポート１１０，１２０，１２１を特定するためのポート番号特定情報や後述するＩＤ設定部１２４で設定された個体識別情報を含んでいる。これらの詳細については図７以降を用いて後述する。

中央演算装置１０と中央通信装置１１とを接続するデータ伝送部１０２や中央演算装置１０と制御装置１とを接続するネットワーク回線１０３は、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ：登録商標）およびＶＭＥ（ＶｅｒｓａＭｏｄｕｌｅ Ｅｕｒｏｃａｒｄ：登録商標）等のバス形態や、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）およびＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等のシリアル通信であるデータ伝送路で構成される。

中央通信装置１１は、複数の端末通信装置１２とネットワーク通信経路１３により接続されており、分散制御システム５００における通信の親局として通信制御の統括管理を実行する。

図２および図３に示すように、中央通信装置１１は、分散制御システム５００の通信を制御する中央通信制御部１１１や、通信ポート１１０を備える。この中央通信装置１１は、通信ポート１１０を介して端末通信装置１２を制御している。

なお、図３に示すように、通信ポート１１０は、複数個（通信ポート１１０ａ，１１０ｂ，…）設けられているが、説明の都合上、通信ポート１１０を一つにまとめた状態で説明する。

図２および図３に示すように、端末通信装置１２は、中央通信装置１１、あるいは他の端末通信装置１２とネットワーク通信経路１３により接続されており、中央通信装置１１あるいは他の端末通信装置１２との通信を実行する。特に、端末通信装置１２は、自らの接続情報を生成する。また端末通信装置１２は、下流側の接続情報を上流の中央演算装置１０に対して送信する。

また、図２に示すように、各々の端末通信装置１２は、それぞれ制御対象デバイスとして、分析ユニット３０内のモータ３２ａ，３４ａ，３５ａ，３７ａや分光光度計３６ａと通信経路１４を介して接続されている。

端末通信装置１２は、図２および図３に示すように、上流側通信ポート１２０、２つの下流側通信ポート１２１ａ，１２１ｂ、通信制御を実行する端末通信制御部１２２、上流または下流に接続される中央通信装置１１あるいは端末通信装置１２との通信状態を表すＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）１２３、個体識別可能なＩＤ設定部１２４、制御対象デバイスと接続するための通信ポート１２５を備えている。

上流側通信ポート１２０は、中央通信装置１１の通信ポート１１０、もしくは他の端末通信装置１２の下流側通信ポート１２１ａ，１２１ｂと接続されている。下流側通信ポート１２１ａ，１２１ｂは他の端末通信装置１２の上流側通信ポート１２０と接続されている。

通信状態を表すＬＥＤ１２３は、端末通信装置１２の上流側通信ポート１２０と下流側通信ポート１２１ａ，１２１ｂそれぞれに搭載されており、上流側通信ポート１２０や下流側通信ポート１２１ａ，１２１ｂと同じ数だけ設けられている。このＬＥＤ１２３は、上流または下流に接続される中央通信装置１１あるいは端末通信装置１２との通信状態を表す表示装置として機能する。

ＩＤ設定部１２４は、各端末通信装置１２の個体識別情報を設定するための部分であり、１つの分散制御システム５００内においては、互いに重複せず設定される。ＩＤを設定する手段としては、例えば、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）やスイッチ等が想定される。

本実施例における表示装置は、端末通信装置１２に設けられ、中央通信装置１１あるいは端末通信装置１２との通信状態を表すＬＥＤ１２３、中央演算装置１０に接続された表示機器５、から構成される。

表示装置は、中央演算装置１０の比較部１０１によって生成された異常箇所の特定表示信号に基づき異常箇所を表示する。例えば、異常箇所があった際に、ＬＥＤ１２３の点灯方式により異常の内容を特定することが可能となっている。また、図４に示すように、異常箇所５Ａを表示機器５によって強調表示することにより特定可能とする。

次に、本実施例に係る分散制御システム５００における接続情報の取得方法について図５乃至図１１を用いて説明する。図５は分散制御システム５００における端末通信装置１２の実際の接続状態の取得手順のフローチャートである。図６は端末通信装置１２におけるデータの追記方法の一例を示す図、図７はポート名によるポート番号の決め方の一例を示す図、図８乃至図１０は追記されて生成される接続情報データの一例を示す図、図１１は端末通信装置のＬＥＤの表示例を示した図である。

なお、以下に説明する分散制御システム５００における接続情報を取得するタイミングは、例えば、自動分析システム１０００や搬送ユニット２０、分析ユニット３０の製造時の配線確認時、自動分析システム１０００や搬送ユニット２０、分析ユニット３０のメンテナンスにおいて基板を交換した後の起動確認時が挙げられる。

概略としては、本実施例の分散制御システム５００では、端末通信装置１２と中央通信装置１１、または端末通信装置１２と端末通信装置１２とのネットワーク通信経路１３を介して端末通信装置１２が保持する端末通信装置１２の経路を特定するポート番号特定情報や個体識別可能なＩＤの情報を含む接続情報を取得する。

図５に示すフローチャートは、分散制御システム５００において、中央演算装置１０からデータ伝送部１０２と中央通信装置１１とネットワーク通信経路１３を介して、端末通信装置１２が保持している接続情報を取得する手順を示している。

なお、中央演算装置１０にて比較される正しい接続情報は予め設定されており、記憶部１００に記憶されている。

まず、中央演算装置１０から接続情報を取得する命令を中央通信装置１１に対して出力する（ステップＳ２０１）。

次いで、中央演算装置１０からの指令に基づき、中央通信装置１１は動作レジスタのアクセスにて、端末通信装置１２に対してデータの転送を行う（ステップＳ２０２）。このとき接続情報に関する全レジスタ領域を０にクリアする。

次いで、中央通信装置１１から指令を受けた端末通信装置１２は、自身の接続情報を生成し、そのデータを中央通信装置１１へ転送する（ステップＳ２０３）。さらに、端末通信装置１２から別の端末通信装置１２へ接続された経路においては中継される端末通信装置１２のデータを追記しながら転送を実行する。

次いで、中央通信装置１１では、端末通信装置１２からの転送を受信後、接続情報をレジスタに格納する（ステップＳ２０４）。その後、ステップＳ２０４において中央通信装置１１にて受信し、レジスタに格納された情報を中央演算装置１０が読み出し、取得する（ステップＳ２０５）。

次いで、中央演算装置１０において、記憶部１００が保持している正しい接続情報と、実際に取得した接続情報を中央演算装置１０の比較部１０１において比較する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６において２つの接続情報が一致した場合は、処理を終了する。一方、２つの接続情報が不一致の場合は、ステップＳ２０７へ処理を進めて、接続が正しくない箇所全てをアラームとして表示機器５に出力するとともに、異常箇所に対応するＬＥＤ１２３を点灯させて、処理を終了する。

次いで、図５に示すフローチャート中のステップＳ２０３における、中継される端末通信装置１２の接続情報の生成，追記方法について、図６に示す構成を例に説明する。

なお、図６に示すように、本実施例のデータ生成，追記方法では、個体識別ＩＤが「３」に設定された端末通信装置１２Ｂが、別の端末通信装置１２Ａを１つ介して中央通信装置１１と接続された例について示す。

まず、最下流の端末通信装置１２Ｂは、転送する接続情報データのＩＤ部に自身のＩＤ「３」を格納する。

また、端末通信装置１２Ｂは、接続情報データのポート番号部０にポート番号「１」を格納する。このポート番号部は、接続情報を生成する立場であれば出力するポートを、接続情報を仲介する立場であれば接続情報が入力されたポートを特定するための番号である。例えば図７に示すような番号が割り振られており、ポート名が「端末通信装置１２自身」の場合はポート番号部追記番号は「１」、「下流側通信ポート１（１１０ａ，１２１ａ）」の場合は「２」、「下流側通信ポート２（１１０ｂ，１２１ｂ）」の場合は「３」が追記される。このポート番号がポート番号特定情報に相当する。この場合、端末通信装置１２Ｂは、接続情報を生成して上流側通信ポート１２０から上流側へ接続情報を出力するため、ポート番号「１」を格納する。

更に、端末通信装置１２Ｂは、接続情報データのうち、ポート番号の格納スロットを示すＴａｉｌ部に「０」を格納する。

この結果生成される接続情報データは、図８に示すような形態となる。

次に、最下流の端末通信装置１２Ｂで生成された図８に示すような接続情報データを受信した上流側の端末通信装置１２Ａは、その接続情報データに対してＴａｉｌ部を参照し、次の格納スロットの算出（参照値＋１）を行い、Ｔａｉｌ部を更新する。

また、端末通信装置１２Ａは、自身は下流側通信ポート１２１ａにおいて端末通信装置１２Ｂから接続情報データを受け取っていることから、ポート番号部の格納スロットであるポート番号部１に当該端末通信装置１２Ａで用いれている下流側通信ポート１２１ａのポート番号２を格納する。

端末通信装置１２Ａで追記された接続情報データは図９に示すような形態となる。端末通信装置１２Ａはこの接続情報データを中央通信装置１１に対して出力する。

最後に、図９に示すような端末通信装置１２Ａで追記された接続情報データは、中央通信装置１１でも追記される。中央通信装置１１でも、Ｔａｉｌ部を参照し、次の格納スロットを算出（参照値＋１）し、Ｔａｉｌ部の更新を行う。さらにポート番号部の格納スロットであるポート番号部２に、データが通過する通信ポート１１０ａを特定するポート番号「２」を格納する。

つまり、個体識別ＩＤが「３」に設定された端末通信装置１２Ｂが生成した接続情報データは、中央演算装置１０に入力される段階では、図１０に示すように、Ｔａｉｌ部が「０ｘ２」、ポート番号部が「０ｘ２２１」、ＩＤ部が「０ｘ３」となり、個体識別ＩＤが３に設定された端末通信装置１２Ｂにおける実装位置の特定が可能となる。以上により、端末通信装置１２がどの経路の何番目に存在しているかの接続情報が、取得可能である。

中央通信装置１１は、追記した図１０に示すような接続情報データを中央演算装置１０に対して出力する。

中央演算装置１０は、図５に示すフローチャートのステップＳ２０６において、受け取った接続情報と記憶部１００に格納されている正しい接続情報とを比較して、中央通信装置１１から最下流の端末通信装置１２Ａの間において、ネットワーク通信経路１３における通信不良や未接続などのエラーが生じているか否かを判定する。

相違箇所が存在する場合、中央演算装置１０は、ネットワーク通信経路１３における通信不良や未接続がどの端末通信装置１２またはネットワーク通信経路１３のケーブルが原因であるかを、接続情報データの各格納スロットを参照して特定する。

例えば、ポート番号部の番号が異なる場合は、接続されるポートや順序が誤っている誤接続が生じていることになる。また、異なるポート番号の位置により、どこの位置で誤接続が生じているかを特定することができる。

また、ポート番号部の数が異なる場合や、応答が存在しない場合は、断線や未接続が生じていることになる。この場合も、ポート番号部の数や存在しないポート番号部から、断線や未接続が生じている箇所を特定することができる。

更に、特定した箇所を可視化して、中央演算装置１０から表示機器５に対してエラー信号を出力し、エラーである旨と図４に示すように異常箇所を表示する。

このエラー通知は、端末通信装置１２から中央通信装置１１へのデータの応答が中央演算装置１０により依存して決定されるタイムアウト時間内に確認できない場合に実行されることが望ましい。この場合、中央通信装置１１は、どの経路においてエラーが発生したかのみ検出することができる。ここでの経路とは、中央通信装置１１の複数ある通信ポート１１０ａ，１１０ｂのうち、端末通信装置１２がどの通信ポート１１０ａ，１１０ｂに接続されたかによって決まることが望ましい。

さらに、ネットワーク通信経路１３における通信不良箇所や未接続箇所がどの端末通信装置１２またはネットワーク通信経路１３のケーブルが原因であるかを、端末通信装置１２に搭載したＬＥＤ１２３を確認することにより特定可能とすることが望ましい。

中央演算装置１０は、上述のように、接続情報の比較結果に基づいて、中央通信装置１１や端末通信装置１２の各通信ポート１１０，１２１ａ，１２１ｂに対応するＬＥＤ１２３に対して、対応する接続状態に応じた点灯信号を出力する。

図１１は、端末通信装置１２に搭載されたＬＥＤ１２３を確認することでネットワーク通信経路１３における通信不良箇所や未接続箇所がどこであるか、更にはエラー内容を特定するためのＬＥＤの点灯方式の一例を示した図である。

ＬＥＤ１２３の点灯方式は、例えば図１１に示すように、接続状態が「正常」であれば「点灯」、断線や誤接続による「通信エラー」であれば「点滅」、「未接続」であれば「消灯」とする。

具体的には、未接続箇所がある場合、当該ケーブルの上流側の中央通信装置１１の下流側との通信ポート１１０または端末通信装置１２の下流側通信ポート１２１ａ，１２１ｂまでは点灯し、当該ケーブルの下流側の端末通信装置１２の上流側通信ポート１２０のＬＥＤ１２３以降が消灯する。これにより、「未接続」が生じていること、更にはその未接続箇所が一見して判明する。

また、中央通信装置１１と端末通信装置１２の通信ポートにおいて誤接続や断線による通信エラーが発生している場合、エラーが発生した通信ポートのみ通信エラーとして、該当するＬＥＤ１２３が点滅する。

これにより、ネットワーク通信経路１３のケーブルによるエラーであるのか、中央通信装置１１または端末通信装置１２自体のエラーであるのかについても特定可能となる。

次に、本実施例の効果について説明する。

上述した本実施例の分散制御システム５００は、中央演算装置１０と、通信制御を統括する中央通信装置１１と、少なくとも１つの制御対象デバイスが接続される複数の端末通信装置１２と、中央通信装置１１と端末通信装置１２とを接続するネットワーク通信経路１３と、表示装置と、を備えており、中央演算装置１０は、正しい接続情報を保持する記憶部１００、正しい接続情報と実際に接続された制御対象デバイスあるいは端末通信装置１２の接続情報とを比較する比較部１０１を有し、中央通信装置１１は、分散制御システム５００の通信を制御する中央通信制御部１１１、複数個の通信ポート１１０を有し、端末通信装置１２は、通信制御を実行する端末通信制御部１２２、少なくとも１つの上流側通信ポート１２０、少なくとも１つの下流側通信ポート１２１、個体識別可能なＩＤ設定部１２４、を有し、中央演算装置１０は、比較部１０１によって記憶部１００にて保持された正しい接続情報と実際に接続された制御対象デバイスあるいは端末通信装置１２の接続情報とを比較した結果、エラー発生したと判定されたときは、異常箇所の表示信号を表示装置に対して出力し、表示装置は、表示信号に基づき異常箇所を表示するものである。

本実施例の分散制御システム５００によれば、中央通信装置１１と端末通信装置１２、端末通信装置１２と端末通信装置１２間の異常を即座に発見することが可能となる。従って、制御対象の機器を制御する制御基板が同一装置内に複数分散して配置されていても、それらを接続するシステム内における異常個所を従来に比べて簡易かつ確実に検出することができ、速やかに正しい接続に修正することが可能となる。

また、中央通信装置１１は、通信ポート１１０を介して端末通信装置１２を制御することや、端末通信装置１２は、ネットワーク通信経路１３を介して上流の中央演算装置１０に対して下流側の接続情報を送信することで、分散制御システム５００内で中央演算装置１０や中央通信装置１１を一つ設置することで、システム内を効率的に制御することができ、分散制御の効率の向上を図ることができる。

また、中央演算装置１０は、中央通信装置１１に対して接続情報を取得する指令を出力し、中央通信装置１１は、中央通信装置１１から指令を受信したときは端末通信装置１２に対して転送し、端末通信装置１２は、指令に基づき接続情報を生成して、生成した接続情報を中央通信装置１１に対して転送し、中央通信装置１１は、端末通信装置１２から接続情報を受信したときは中央演算装置１０に対して転送し、中央演算装置１０は、中央通信装置１１から受信した接続情報を、正しい接続情報と比較し、不一致の場合は表示装置に対して表示信号を出力することにより、より正確、かつ簡易に異常個所を特定することができる。

更に、表示装置は、端末通信装置１２に設けられ、中央通信装置１１あるいは端末通信装置１２との通信状態を表すＬＥＤ１２３、中央演算装置１０に接続された表示機器５、のうち少なくともいずれかであることで、表示機器５を確認することや、ＬＥＤ１２３を確認することで、異常箇所と内容を特定可能という体系立ったトラブルシューティングが可能となり、接続作業をより効率的に行うことができる。

また、異常箇所があった際に、ＬＥＤ１２３の点灯方式により異常内容を特定可能とすることにより、異常内容についても異常が生じている箇所と共に把握することができ、より適切な対応を取ることができる。

更に、ＬＥＤ１２３は、上流側通信ポート１２０や下流側通信ポート１２１と同じ数設けられていることで、いずれの箇所で誤接続が生じているかをより容易に把握することができる。

上述のように、自動分析装置／システムにおいても、制御基板をモジュール化して分散配置することが望まれているところ、本実施例のような分散制御システム５００によって、試料を分析する分析ユニット３０内の各機器の動作を制御する制御部３９と各機器とが接続されている、試料を分析ユニット３０へ搬送する搬送ユニット２０内の各機器と搬送制御部２８とが接続されていることにより、誤接続や不具合を速やかに発見し、接続作業の効率を向上させることができる。これにより、自動分析装置／システムにおいても、接続作業の効率を向上させることができようになり、ユーザの運用に合わせて柔軟にシステム構成を変更することや省スペース化等を図ることができる。

＜その他＞
なお、本発明は上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に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ない。

例えば、上述の実施例では、分散制御システムを搭載した装置／システムとして自動分析装置／システムを例に説明したが、分散制御システムを搭載可能な装置／システムはこれに限られず、装置／システム内で複数の制御基板を設ける必要がある様々な装置／システムに対して本発明の分散制御システムを適用することができる。

１…制御装置
５…表示機器
５Ａ…異常箇所
１０…中央演算装置
１１…中央通信装置
１２，１２Ａ，１２Ｂ…端末通信装置
１３…ネットワーク通信経路
１４…通信経路
２０…搬送ユニット
２３ａ，２６ａ…モータ
２８…搬送制御部
３０…分析ユニット（自動分析装置）
３２ａ，３４ａ，３５ａ，３７ａ，３８ａ…モータ
３６…生化学測定ユニット
３６ａ…分光光度計
３９…制御部
１００…記憶部
１０１…比較部
１０２…データ伝送部
１０３…ネットワーク回線
１１０，１１０ａ，１１０ｂ…通信ポート
１１１…中央通信制御部
１２０…上流側通信ポート
１２１，１２１ａ，１２１ｂ…下流側通信ポート
１２２…端末通信制御部
１２３…ＬＥＤ
１２４…ＩＤ設定部
１２５…通信ポート
５００…分散制御システム
１０００…自動分析システム

【０００３】
そこで、自動分析装置に対しても誤接続や不具合を速やかに発見し、接続作業の効率を向上させる技術が期待されている。
［００１４］
本発明は、複数の制御基板が同一装置内に分散して配置されていても、誤接続や不具合を従来に比べて簡易かつ確実に検出することが可能な分散制御システムとそれを備えた自動分析装置、自動分析システムを提供する。
課題を解決するための手段
［００１５］
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、中央演算装置と、通信制御を統括する中央通信装置と、少なくとも１つの制御対象デバイスが接続される複数の端末通信装置と、前記中央通信装置と前記端末通信装置とを接続する通信経路と、少なくとも前記端末通信装置に設けられ、前記中央通信装置あるいは前記端末通信装置との通信状態を表すＬＥＤを有する表示装置と、を備える分散制御システムであって、前記中央演算装置は、正しい接続情報を保持する記憶部、正しい接続情報と実際に接続された前記制御対象デバイスあるいは前記端末通信装置の接続情報とを比較する比較部を有し、前記中央通信装置は、分散制御システムの通信を制御する中央通信制御部、複数個の通信ポートを有し、前記端末通信装置は、通信制御を実行する端末通信制御部、少なくとも１つの上流側通信ポート、少なくとも１つの下流側通信ポート、個体識別可能なＩＤ設定部、を有し、前記中央演算装置は、前記比較部によって前記記憶部にて保持された正しい接続情報と実際に接続された前記制御対象デバイスあるいは前記端末通信装置の接続情報とを比較した結果、エラー発生したと判定されたときは、異常箇所の表示信号を前記表示装置に対して出力し、前記ＬＥＤは、前記上流側通信ポートや前記下流側通信ポートと同じ数設けられており、前記表示信号に基づき前記異常箇所を表示し、前記異常箇所があった際には前記ＬＥＤの点灯方式により異常の内容を特定可能とすることを特徴とする。
発明の効果
［００１６］
本発明によれば、複数の制御基板が同一装置内に分散して配置されていても、誤接続や不具合を従来に比べて簡易かつ確実に検出することができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
図面の簡単な説明

Claims (11)

1. 中央演算装置と、
   通信制御を統括する中央通信装置と、
   少なくとも１つの制御対象デバイスが接続される複数の端末通信装置と、
   前記中央通信装置と前記端末通信装置とを接続する通信経路と、
   表示装置と、を備える分散制御システムであって、
   前記中央演算装置は、正しい接続情報を保持する記憶部、正しい接続情報と実際に接続された前記制御対象デバイスあるいは前記端末通信装置の接続情報とを比較する比較部を有し、
   前記中央通信装置は、分散制御システムの通信を制御する中央通信制御部、複数個の通信ポートを有し、
   前記端末通信装置は、通信制御を実行する端末通信制御部、少なくとも１つの上流側通信ポート、少なくとも１つの下流側通信ポート、個体識別可能なＩＤ設定部、を有し、
   前記中央演算装置は、前記比較部によって前記記憶部にて保持された正しい接続情報と実際に接続された前記制御対象デバイスあるいは前記端末通信装置の接続情報とを比較した結果、エラー発生したと判定されたときは、異常箇所の表示信号を前記表示装置に対して出力し、
   前記表示装置は、前記表示信号に基づき前記異常箇所を表示する
   ことを特徴とする分散制御システム。
2. 請求項１に記載の分散制御システムにおいて、
   前記中央通信装置は、前記通信ポートを介して前記端末通信装置を制御する
   ことを特徴とする分散制御システム。
3. 請求項１に記載の分散制御システムにおいて、
   前記端末通信装置は、前記通信経路を介して上流の前記中央演算装置に対して下流側の接続情報を送信する
   ことを特徴とする分散制御システム。
4. 請求項１に記載の分散制御システムにおいて、
   前記中央演算装置は、前記中央通信装置に対して接続情報を取得する指令を出力し、
   前記中央通信装置は、前記中央通信装置から前記指令を受信したときは前記端末通信装置に対して転送し、
   前記端末通信装置は、前記指令に基づき接続情報を生成して、生成した前記接続情報を前記中央通信装置に対して転送し、
   前記中央通信装置は、前記端末通信装置から前記接続情報を受信したときは前記中央演算装置に対して転送し、
   前記中央演算装置は、前記中央通信装置から受信した前記接続情報を、前記正しい接続情報と比較し、不一致の場合は前記表示装置に対して前記表示信号を出力する
   ことを特徴とする分散制御システム。
5. 請求項１に記載の分散制御システムにおいて、
   前記表示装置は、前記端末通信装置に設けられ、前記中央通信装置あるいは前記端末通信装置との通信状態を表すＬＥＤ、前記中央演算装置に接続された表示機器、のうち少なくともいずれかである
   ことを特徴とする分散制御システム。
6. 請求項５に記載の分散制御システムにおいて、
   前記異常箇所があった際に、前記ＬＥＤの点灯方式により異常の内容を特定可能とする
   ことを特徴とする分散制御システム。
7. 請求項５に記載の分散制御システムにおいて、
   前記ＬＥＤは、前記上流側通信ポートや前記下流側通信ポートと同じ数設けられている
   ことを特徴とする分散制御システム。
8. 請求項１に記載の分散制御システムにおいて、
   前記接続情報は、前記通信ポートを特定するためのポート番号特定情報を含んでいる
   ことを特徴とする分散制御システム。
9. 請求項１に記載の分散制御システムにおいて、
   前記接続情報は、前記ＩＤ設定部で設定された個体識別情報を含んでいる
   ことを特徴とする分散制御システム。
10. 試料を分析する自動分析装置であって、
    前記自動分析装置内の各機器の動作を制御する制御部と前記各機器とが請求項１に記載の分散制御システムにより接続されている
    ことを特徴とする自動分析装置。
11. 試料を分析する自動分析システムであって、
    前記試料の測定を行う分析ユニットと、
    前記試料を前記分析ユニットへ搬送する搬送ユニットと、
    前記分析ユニット内の各機器の動作を制御する分析ユニット制御部と、
    前記搬送ユニット内の各機器の動作を制御する搬送ユニット制御部と、を備え、
    前記分析ユニット内の各機器と前記分析ユニット制御部とが請求項１に記載の分散制御システムにより接続され、
    前記搬送ユニット内の各機器と前記搬送ユニット制御部とが請求項１に記載の分散制御システムにより接続されている
    ことを特徴とする自動分析システム。

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