KR102138397B1 - 랙 배향 검출용으로 패터닝된 특징부들을 이용하는 장착 디바이스 - Google Patents

랙 배향 검출용으로 패터닝된 특징부들을 이용하는 장착 디바이스 Download PDF

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Abstract

본 발명의 제1 실시예는 둘 이상의 RFID 태그를 이용하여 시료 캐리어들의 배향을 검출하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 균등하게 이격된 RFID 판독기 안테나들의 1차원 또는 2차원 매트릭스는 랙들이 배치되는 영역 내에 또는 아래에 위치설정될 수 있다. 제1 RFID 태그는 시료 캐리어의 원점 및 그것의 기하학적 형태를 정의한다. 제2 및 추가 RFID 태그는 RFID 판독기 안테나들의 매트릭스에 대한 시료 캐리어의 배향을 정의한다. 랙 상의 태그 안테나들 중 적어도 두 태그 안테나는 판독기 매트릭스 상의 두 안테나들과 고유하게 정렬한다. 시스템은 각각의 판독기 안테나에 에너지를 공급하고 그것들과 정렬된 RFID 태그들을 RFID 판독기 안테나의 물리적 위치에 연관시킨다. 본 발명의 제2 실시예는 장착 디바이스를 이용하여 배향에 대하여 물리적 제어에 의존하면서 랙의 위치만 검출한다. 장착 디바이스는 자동화 장비를 이용하여 다양한 워크플로 또는 시료들의 분류를 수용하기 위하여 다수의 랙/트레이 크기의 사용을 허용한다.

Description

랙 배향 검출용으로 패터닝된 특징부들을 이용하는 장착 디바이스{MOUNT DEVICE UTILIZING PATTERNED FEATURES FOR RACK ORIENTATION DETECTION}
관련 출원과의 상호참조
본 출원은 2013년 2월 22일에 출원된 미국 특허 출원 제61/768,350호, 및 2013년 10월 23일에 출원된 미국 특허 출원 제61/894,769호에 대하여 우선권을 주장하고, 둘 모두 모든 목적을 위하여 전체적으로 참조로서 본 명세서에 포함된다.
검사실 시스템의 다양한 영역에서 자동화 시스템에 의해 시료 용기들이 운반될 수 있다. 그러한 영역은 인풋, 분배, 원심분리기, 디캡퍼, 검체복제기, 아웃풋, 정리, 리캡핑, 및 2차 튜브 리프트 영역을 포함할 수 있다. 시료 용기는 혈액, 혈청, 겔, 혈장 등과 같은 의학적 분석을 위한 물질을 담을 수 있는 시료관을 포함할 수 있다. 시료 용기는 보관, 처리를 위해 또는 용이한 운반을 위해 랙, 트레이 또는 시료 캐리어에 배치될 수 있다. 랙, 트레이 및 시료 캐리어들은 또한 다양한 워크플로 또는 시료들의 분류를 수용하기 위하여 특정 배열 행태로 서랍(drawer)에 배치될 수 있다.
검사실 자동화 시스템의 작업자는 시료 랙을 사용하여 시료들을 특정 패턴 및 순서대로 배열하여 자동화 장비가 패턴 내의 시료들의 위치에 기초하여 랙에서 그것들을 꺼내도록 할 수 있다. 유사한 방식으로, 자동화 장비는 시료 및 시료 용기들을 랙 안에 특정 패턴 및 순서대로 배치하여 작업자가 시료들을 랙에서 특정 패턴 및 순서대로 꺼내도록 할 수 있다. 만약 작업자가 랙을 자동화 장비 상에 정확하게 배향하지 않는다면, 랙 내의 정확한 위치를 랙 안의 시료 용기들과 연관시키는 것이 쉽지 않다.
위의 문제를 극복하는 공지된 해결책은 랙들을 자동화 장비 상에 특별한 배향으로 로딩하는 것을 제공한다. 랙의 특별한 특징부는 자동화 장비 상의 일치하는 특징부와 매칭되어 특별한 배향을 성취할 수 있다. 그러나, 이 해결책은 작업자를 방해할 수 있다. 작업자가 원하는 배향을 획득하기 위하여 랙을 자동화 장비 상에 설치하여 더 많은 시도를 해야할 수 있다.
다른 해결책은 특허 출원 US 2011095864에 의해 설명된 바와 같이 2 개의 가능한 배향을 갖는 랙에 유용하다. 변의 길이가 동일한 정사각 랙이 4 개의 상이한 배향으로 자동화 장비 상에 배치될 수도 있다. 그러나, 이 해결책으로는 4 개의 가능한 배향 중 단지 2 개만 식별될 수 있다. 따라서, 종래의 해결방법들은 개선될 수도 있다.
본 발명의 실시예들은 개별적으로 그리고 집합적으로 이들 및 다른 문제들을 다루고 있다.
본 발명의 실시예들은 작업자가 다수의 위치 및 배향에서 랙을 로딩하도록 하는 시스템 및 방법을 제공한다. 자동화 시스템은 랙 안의 시료 용기의 임의의 시료들뿐만 아니라 랙 (또는 기타 시료 캐리어)의 위치 및 배향을 자동으로 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 둘 이상의 RFID 태그 안테나를 이용하여 시료 캐리어 또는 랙의 배향을 검출하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 균등하게 이격된 RFID 판독기 안테나들의 1차원 또는 2차원 매트릭스가 시료 캐리어들이 배치된 영역 내에 또는 아래에 위치설정될 수 있다. 제1 RFID 태그는 시료 캐리어의 원점 및 그것의 특성들(예를 들어, 기하학적 형태)을 정의한다. 제2 및 추가 RFID 태그는 RFID 판독기 안테나들의 매트릭스에 대한 시료 캐리어의 배향을 정의한다. 랙 상의 RFID 태그들 중 적어도 두 RFID는 RFID 판독기 안테나들의 매트릭스 상의 두 안테나와 특별하게 정렬될 수 있다. 시스템은 각각의 판독기 안테나에 에너지를 공급하고 그것들과 정렬된 RFID 태그들을 RFID 판독기 안테나의 물리적 위치에 연관시킨다. 검출 가능 위치 및 배향의 수는 랙 상의 RFID 태그 안테나들 및 판독기 매트릭스 내의 RFID 판독기 안테나들의 수와 간격에 따라 달라진다.
본 발명의 일 실시예는 시료 또는 시료 용기를 담기 위한 둘 이상의 리세스 및 둘 이상의 RFID 태그를 포함하는 시료 캐리어에 관한 것이다. 둘 이상의 RFID 태그 중 적어도 하나는 시료 캐리어의 원점를 정의하고 나머지 RFID 태그들은 시료 캐리어의 배향을 정의한다.
본 발명의 일 실시예는 시료 용기를 담기 위한 둘 이상의 리세스 및 둘 이상의 RFID 태그를 포함하는 시료 캐리어 - 둘 이상의 RFID 태그 중 적어도 하나는 시료 캐리어의 원점를 정의하고 나머지 RFID 태그들은 시료 캐리어의 배향을 정의함 -, 및 RFID 판독기 안테나 매트릭스를 포함하는 시스템에 관한 것으로, RFID 판독기 안테나 매트릭스는 다수의 RFID 안테나들을 포함한다. RFID 판독기 안테나들 매트릭스는 시료 캐리어가 배치되는 영역 내에 또는 아래에 위치설정된다. 시료 캐리어 상의 RFID 태그들 중 적어도 두 RFID 태그는 RFID 판독기 안테나 매트릭스 상의 적어도 두 안테나와 특별하게 정렬한다.
본 발명의 다른 실시예는 위에서 설명한 시스템을 사용하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 활성화되는, 안테나 판독기 매트릭스를 구비한 플랫폼 상에 둘 이상의 RFID 태그를 구비한 시료 캐리어를 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 이어서, 안테나 판독기 매트릭스의 안테나 판독기들의 세트(예를 들어, 하나 이상)가 RFID 태그들 중 적어도 하나에 있는 정보를 판독하고, 프로세서는 시료 캐리어가 어디에 위치하는지 결정할 수 있고 또한 기준점에 대한 시료 캐리어의 배향을 결정할 수 있다. 시료 캐리어의 둘 이상의 RFID 태그는, 적어도 두 RFID 태그들 각각이 RFID 판독기 안테나 매트릭스의 개별적인 RFID 판독기 안테나에 근접하게 운반되는 방식으로 안테나 판독기 매트릭스와 정렬될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 복수의 패터닝된 특징부를 포함하는 장착 본체를 포함하는 범용 장착 디바이스에 관한 것이다. 복수의 패터닝된 특징부는 상이한 크기의 시료 캐리어들을 위치설정할 수 있고 및/또는 장착 본체 상의 상이한 위치에 시료 캐리어들을 위치설정할 수 있다. RFID 판독기 매트릭스는 장착 본체에 연결된다. RFID 판독기 매트릭스는 임의의 적절한 방식으로 장착 본체에 연결될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에서, RFID 판독기 매트릭스는 장착 본체 내에 내장되거나 또는 장착 본체의 리세스에 있거나, 장착 본체의 외부 표면(예를 들어, 상부 또는 측면 표면)에 부착될 수 있다. RFID 판독기 매트릭스는 복수의 RFID 판독기 안테나를 포함한다. 용어 RFID 판독기 안테나 매트릭스, 판독기 안테나 매트릭스, RFID 판독기 매트릭스 및 판독기 매트릭스는 본 명세서에서 상호교환적으로 사용된다.
본 발명의 다른 실시예는 복수의 패터닝된 특징부 및 장착 본체에 연결된 RFID 판독기 안테나 매트릭스를 포함하는 장착 본체를 포함하는 범용 장착 디바이스를 포함하는 시스템에 관한 것이다. RFID 판독기 안테나 매트릭스는 복수의 RFID 판독기 안테나를 포함한다. 시스템은 또한 캐리어 본체, 캐리어 본체와 연관된 캐리어 위치 특징부, 캐리어 본체와 연관된 캐리어 배향 특징부, 및 캐리어 본체에 연결된 RFID 태그를 포함하는 시료 캐리어를 포함한다. 시료 캐리어는 패터닝된 특징부들 중 하나 이상을 캐리어 위치 특징부 및 캐리어 배향 특징부와 결합함으로써 위치설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 위에서 설명한 시스템을 사용하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 하나 이상의 패터닝된 특징부들이 캐리어 위치 특징부 및 캐리어 배향 특징부와 결합하여, 시료 캐리어를 범용 장착 디바이스 상에 배치하는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 활성화되는, 하나 이상의 RFID 태그들을 구비한 시료 캐리어를 범용 장착 디바이스 및 RFID 판독기 안테나 매트릭스를 구비한 플랫폼 상에 배치하는 단계를 포함할 수 있다. 이어서, RFID 판독기 안테나 매트릭스의 안테나 판독기들의 세트(예를 들어, 하나 이상)가 RFID 태그들 중 적어도 하나에 있는 정보를 판독하고, 프로세서는 시료 캐리어가 어디에 위치하는지 결정할 수 있고 또한 시료 캐리어의 배향을 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 시료 캐리어의 위치는 배향을 위한 물리적 제어 디바이스를 이용하여 검출될 수 있다. 예를 들어, 범용 장착 디바이스는 평면상 하나 이상의 위치에서 랙의 위치를 제어할 수 있다. 평면상 범용 장착 디바이스의 위치들과 일치하는 RFID 판독기 안테나들의 어레이 또는 매트릭스는 랙 본체에 연결된 RFID 태그를 판독하는 데 사용될 수 있다. 각각의 범용 장착 디바이스의 위치들의 기하학적 위치가 알려져 있기 때문에, 연관된 판독기 안테나의 위치 또한 알 수 있다. 태그가 이 위치들 중 임의의 위치 위에 중심을 잡으면, 어레이 중 오직 하나의 판독기 안테나만이 RFID 태그를 판독할 수 있다. 랙의 태그를 판독하는 판독기 안테나의 위치는 판독하는 안테나가 평면상 랙의 위치와 연관되도록 한다. 따라서 범용 장착 디바이스 상의 랙의 기하학적 위치는 검출될 수 있다.
다른 실시예에서, 범용 장착 디바이스 및 RFID 판독기 안테나 어레이 또는 매트릭스와 연결될 때, 랙 상의 둘 이상의 전략적으로 배치된 RFID 태그들의 사용은 랙의 배향의 검출을 허용한다. RFID 태그들 중 하나를 이용하여 랙의 위치를 결정할 수 있다. RFID 판독기 안테나 어레이가 2차원인 경우, 어레이의 인접한 판독기 안테나들 사이의 거리와 동일하게 제1 RFID 태그로부터의 거리에 이격된 제2 RFID 태그는 배향이 확정되도록 허용한다. RFID 판독기 안테나 어레이가 1차원이고, 랙이 정사각형이고 랙이 최대 4 개의 가능한 배향으로 배향될 수 있는 경우, 제3 안테나를 추가하는 것은 4 개의 가능한 배향 중 어떠한 것으로도 랙의 배향의 검출을 허용한다.
본 발명의 다양한 실시 형태들이 아래에 더욱 상세히 기술된다.
다양한 실시예들의 특징 및 장점을 더 이해하는 것은 다음의 도면들을 참조하여 실현될 수 있다.
도 1a는 검사실 시스템의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 1b는 자동화 장비의 컴포넌트들의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에서 2 개의 RFID 태그를 구비한 예시적인 랙을 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에서 3 개의 RFID 태그를 구비한 예시적인 랙을 도시한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에서 2차원 판독기 안테나 매트릭스를 이용하여 랙의 상이한 배향들을 도시한다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에서 1차원 판독기 안테나 매트릭스를 이용하여 랙의 상이한 배향들을 도시한다.
도 3c-1는 격자의 랙 배치 영역을 나타낸다.
도 3c-2는 격자의 랙 배치 영역 및 RFID 안테나들의 1차원 어레이를 나타낸다.
도 3c-3은 원점 RFID 태그, 및 제1 배향 RFID 태그, 및 제2 배향 RFID 태그를 구비한 정사각형 랙(시료관을 위한 리세스들은 보이지 않음)(380)을 나타낸다.
도 3c-4는 격자 상의 유효 랙 배치의 예시들을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 2차원 판독기 안테나 매트릭스를 이용하여 랙의 60° 배향을 도시한다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에서 범용 장착 디바이스의 평면도를 도시한다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에서 범용 장착 디바이스 상의 예시적인 랙의 사시도를 도시한다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에서 캐리어 위치 특징부 및 캐리어 배향 특징부를 포함하는 예시적인 랙을 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에서 범용 장착 디바이스와 호환 가능한 예시적인 랙 크기들을 도시한다.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 실시예들에서 범용 장착 디바이스 상의 예시적인 랙/트레이 배열들을 도시한다.
도 8은 예시적인 컴퓨터 장치의 블록 다이어그램을 도시한다.
검사실 자동화 시스템은 자동화된 시료 로딩, 정리 및 언로딩/운반을 제공하여 수동 처리를 최소화한다. 시료는 보관, 추가 처리 또는 처분을 위하여 다른 기구 또는 검사실 섹션으로 운반해야 될 수 있다. 검사실 자동화 시스템의 작업자는 시료 캐리어 또는 랙 내의 특정 위치를 검사실 자동화 시스템 내의 특정 위치에 연관시킬 수 있다. 현재 해결책은 기계적 구조체 및 배향 특징부를 이용하여 미리 정의된 방식으로 자동화 장비 상으로 랙들을 적재함으로써, 자동화 장비 상에서 랙의 배향에 대한 옵션들을 제한한다.
랙 내의 위치에 의한 시료들의 추적을 관리하기 위하여, 랙 안의 각각의 위치와 자동화 장비가 랙을 적재하는 것 사이에 상관관계가 만들어질 필요가 있다. 결과적으로, 평면적인 랙의 위치와 평면 내 랙의 배향 둘 모두 검사실 자동화 장비에 전달될 필요가 있다.
위치 및 배향 정보를 검사실 자동화 장비에 전달하는 데 적어도 2 가지 방법이 있다. 제1 방법에서, 시료 캐리어의 위치 및 배향이 물리적으로 제어되어, 자동화 장비가 시료 캐리어의 위치를 인지하고 위치를 시료 캐리어 안의 특정 위치에 연관시킬 수 있다. 제2 방법에서, 시료 캐리어의 위치 및/또는 배향이 물리적 위치에 대하여 검출될 수 있고 물리적 위치가 시료 캐리어 안의 위치들에 연관될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 시료 캐리어의 물리적 위치 및/또는 배향을 검출하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 제1 세트의 실시예들에서, 랙의 위치 및 배향은 물리적 위치에 대하여 검출될 수 있고 시료 캐리어 안의 위치에 연관될 수 있다. 이는, 예를 들어, 시료 캐리어 상의 둘 이상의 전략적으로 배치된 RFID 태그를 이용하여 수행될 수 있다. 제2 세트의 실시예들에서, 시료 캐리어의 위치 및/또는 배향은 물리적 위치에 대하여 검출될 수 있고 시료 캐리어 안의 위치에 연관될 수 있다. 이는, 예를 들어, 다수의 패터닝된 특징부를 구비한 장착 본체를 이용하여 성취될 수 있다.
본 발명의 구체적 실시예들을 논의하기 전에, 일부 용어들에 관한 일부 설명이 유용할 수가 있다.
시료 캐리어의 "본체" 또는 "시료 캐리어 본체"는 시료들을 담을 수 있는 임의의 적절한 구조체를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 본체는 다수의 리세스(예를 들어, 슬롯, 웰(well) 등)를 포함할 수 있고, 리세스는 시료들 또는 시료를 담을 수 있는 용기들을 담을 수 있다. 시료 캐리어 본체의 적절한 예시는 랙 본체 및 마이크로티터 플레이트(microtiter plate) 본체를 포함할 수 있다. 적절한 본체는 유리, 플라스틱, 세라믹 등을 포함하는 임의의 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 그것들은 또한 사용중에 정전기가 일어날 가능성을 감소시키기 위하여 정전기 방지 재료를 포함할 수 있다.
"RFID 태그"는 무선 주파수 전자기장을 이용하여 데이터를 전달하는 임의의 적절한 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 태그는 전기적으로 저장된 정보를 담을 수 있다. 일부 태그들은 자기장(전자기 유도)을 통해 (최대 수 미터까지)단거리에서 전력을 공급받고 판독된다. 다른 것들은 배터리와 같은 로컬 전원을 사용하거나, 또는 배터리 없이 문의(interrogating) 전자기장으로부터 에너지를 수집한 뒤, 마이크로파 또는 UHF 라디오파(즉, 고주파 전자기 복사)를 방출하는 수동 트랜스폰더와 같이 작동할 수 있다.
"매트릭스"는 구성요소들의 어레이를 포함할 수 있고, 어레이의 구성요소들은 서로 이격되어 있다. 매트릭스의 구성요소들 간의 간격은 규칙적이거나 또는 불규칙할 수 있다. 적절한 매트릭스는 구성요소들의 1차원 어레이 또는 구성요소들의 2차원 어레이의 형태일 수 있다.
"리세스"는 본체 안의 미리 정의된 치수들의 공간을 포함할 수 있다. 리세스는 홀 또는 슬롯의 형태일 수 있고, 임의의 적절한 크기 또는 형상일 수 있다.
도 1a는 검사실 시스템(100)의 고레벨 블록 다이어그램을 도시한다. 시스템은 자동화 장비를 포함할 수 있다. 검사실 시스템(100)은 자동화 장비(104), 및 복수의 시료 캐리어(106), 및 로딩 및 언로딩 플랫폼(108)을 포함할 수 있다.
자동화 장비(104)는 정리, 캡핑, 디캡핑, 기록 보존, 분취(aliquoting) 등 장치들 중 적어도 하나를 포함하는 임의의 적절한 수의 장치들을 포함할 수 있다. 그것은 또한 시료 용기들을 이송할 수 있는 로봇과 같은 용기 취급 장치들을 포함할 수 있다. 자동화 장비(104)는 또한 하나 이상의 로보틱 시스템을 활용함으로써 다양한 기능들을 자동화하는 하나 이상의 컴퓨터/서버를 포함할 수 있다. 자동화 장비(104) 내의 컴퓨터 장치는 또한 정보의 데이터베이스를 포함하거나 그것에 연결될 수 있다. 정보의 데이터베이스는 시스템에서 사용되는 모든 유형의 시료 캐리어들에 관한 정보, 각각의 시료 캐리어 기하학적 정보, 플랫폼(108) 상 시료 캐리어들의 배향, 및 플랫폼(108) 상 시료 캐리어들의 위치를 저장할 수 있다.
작업자(102)는 시료 캐리어(106)들을 이용하여 자동화 장비(104)가 시료 용기 또는 시료들을 예치 및/또는 시료 캐리어(106)들에서 꺼낼 수 있도록 특정 순서 및 패턴으로 시료 용기들(즉, 시료관들)을 배열할 수 있다. 시료 또는 시료 용기는 각각의 시료 캐리어(106)에서 특정 패턴 및 순서대로 있을 수 있다. 작업자(102)는 추가로 자동화 장비(104)에 연결된 로딩/언로딩 플랫폼(108) 상에 랙(106)들을 추가로 적재할 수 있다. 예를 들어, 로딩/언로딩 플랫폼(108)은 정리, 캡핑, 디캡핑, 기록 보존, 분취 등과 같은 추가 처리를 위하여 시료들이 로딩될 수 있는 자동화 장비(104)의 인풋 모듈의 일부일 수 있다.
도 1b는 자동화 장비(104)의 일부 컴포넌트들의 블록 다이어그램을 나타낸다. 자동화 장비(104)는 시료 또는 시료 용기들을 옮길 수 있는 디바이스들(예를 들어, 로봇, 피펫터 등)뿐만 아니라, 정리, 캡핑, 디캡핑, 기록 보존, 분취 디바이스 등과 같은 시료 처리 디바이스(104A)들을 둘 이상 포함할 수 있다. 컴퓨터 장치(104B)는 제어기 역할을 할 수 있고 다양한 시료 처리 디바이스들을 제어할 수 있다.
컴퓨터 장치(104B)는 컴퓨터 판독 가능 매체(104B-2)에 연결된 데이터 프로세서(104B-1)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(104B-2)는 임의의 적절한 데이터 보관 메커니즘(예를 들어, 전기, 자기, 광학 등)을 이용하여 데이터를 저장할 수 있는 디바이스들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(104B-2)는 판독기 어레이의 판독기 안테나들을 활성화하기 위한 활성화 모듈(104B-2A)을 포함하는 다수의 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체(104B-2)는 또한 어떤 판독기 안테나들이 시료 캐리어와 연관된 RFID 태그들을 검출했는지에 관한 정보를 수신한 이후에 시료 캐리어의 유형, 위치 및 배향을 결정하기 위하여 프로세서(104B-1)와 함께 사용될 수 있는 유형, 위치 및 배향 결정 모듈(104B-2B)을 포함할 수 있다. 마지막으로, 컴퓨터 판독 가능 매체(104B-2)는 또한 시료 캐리어들의 위치 및 배향이 검출된 이후에 시료 캐리어(106)의 위치를 저장할 수 있는 시료 캐리어 위치 데이터베이스(104B-2C)를 포함할 수 있다. 주의할 점은 본 발명의 실시예들은 설명한 특정 모듈 또는 데이터베이스에 제한되는 것이 아니라, 구체적으로 설명한 모듈 및 데이터베이스 이상으로 포함할 수 있다는 것이다.
I. 적어도 두 RFID 태그를 이용하는 실시예들
본 발명의 일부 실시예들은 검사실 자동화 시스템의 시료 용기들을 위한 랙(또는 다른 유형의 시료 캐리어)의 배향을 검출하기 위한 RFID(Radio Frequency Identification; 전파 식별) 시스템을 이용한다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 랙은 랙의 배향의 방향을 정의하는 둘 이상의 RFID 태그를 갖는다. 바람직하게 균등하게 이격된 RFID 판독기 안테나들의 1차원 또는 2차원 매트릭스가 랙들이 배치될 수 있는 영역 내에 또는 아래에 위치설정될 수 있다. RFID 안테나들은 서로 이격되어, RFID 태그가 판독기 안테나와 정렬될 때 판독기 안테나에 의해 활성화되는 RFID 태그에 이웃하는 RFID 태그들이 판독기 안테나에 의해 활성화되지 않도록 할 수 있다. 랙의 본체에 부착된 제1 RFID 태그는 랙 원점에 대응할 수 있고 랙의 본체에 부착된 제2 RFID 태그는 제1 RFID 태그로부터 미리 결정된 거리에 배치될 수 있다. 미리 결정된 거리는 판독기 매트릭스의 적어도 두 안테나 사이의 거리와 일치한다. 일부 실시예에서 임의의 두 RFID 태그 사이의 거리는 두 RFID 판독기 안테나 사이의 거리와 일치할 수 있다. 매트릭스 및 매트릭스의 RFID 판독기 안테나들은 컴퓨터 장치에 전기적으로 연결될 수 있다.
RFID 태그들은 임의의 적절한 방식으로 본체에 부착될 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 RFID 태그를 본체의 표면에 부착하거나, 둘 이상의 RFID 태그를 본체 내에 내장하거나, 또는 RFID 태그들이 본체의 리세스에 존재하도록 함으로써 RFID 태그들은 본체에 부착될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 제1 RFID 태그는 랙의 원점 및 그것의 기하학적 형태를 정의한다. 제1 RFID 태그는 메모리를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 메모리를 이용하여 랙의 특성들(예를 들어, 기하학적 형태)을 저장할 수 있다. 제2 및 추가 RFID 태그들을 이용하여 RFID 판독기 안테나들의 매트릭스에 대한 랙의 배향을 정의할 수 있다. 제2 및 추가 RFID 태그들은 각각 고유값을 가짐으로써, 랙의 원점에 대한 랙의 기준계 내에서 특정 방향을 정의할 수 있다. 랙의 RFID 태그들 중 적어도 두 RFID 태그는 로딩/언로딩 플랫폼에서 하부 판독기 매트릭스의 적어도 두 안테나와 고유하게 정렬될 수 있다. 따라서, 랙의 위치 및 RFID 판독기 안테나 매트릭스에 대한 그것의 배향은 본 발명의 실시예들을 이용하여 확정될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들을 이용하여, 작업자는 여러 위치 및 배향으로 랙들을 적재함으로써, 종래 시스템을 넘어서는 이익을 얻을 수 있다.
일부 실시예에서, 랙 본체 상에 전략적으로 배치된 둘 이상의 RFID 태그들의 사용은 범용 베이스 프레임 및 RFID 판독기 안테나 어레이와 연결될 때 랙의 배향의 검출을 허용한다. 위에서 설명한 바와 같이, 태그들 중 하나를 이용하여 랙의 위치를 결정할 수 있다. RFID 판독기 안테나 어레이가 2차원인 경우, 판독기 어레이의 인접한 판독기 안테나들 사이의 거리와 동일하게 제1 태그로부터의 거리에 이격된 제2 태그는 랙의 배향이 확정되도록 허용한다. 또한, RFID 판독기 안테나 어레이가 1차원이고, 랙이 정사각형이어서 최대 4 개의 가능한 배향으로 배향될 수 있는 경우, 랙 본체 내/상에 제3 RFID 태그를 추가하는 것은 4 개의 가능한 배향 중 어떠한 것으로도 랙의 배향의 검출을 허용한다.
본 발명의 실시예들에 대하여 논의하기 전에 RFID 시스템의 동작을 간단하게 설명할 수 있다. RFID 태그는 소형 전자 칩 및 안테나를 포함할 수 있다. 개별화된 데이터는 RFID 태그의 전자 칩에 엔코딩될 수 있다. 이러한 태그들은 시료 캐리어 내에 통합될 수 있다. RFID 태그들은 능동형 또는 수동형일 수 있다. 능동형 RFID 태그는 유효한 동작 범위로 전압을 올리는 전력 공급장치를 포함할 수 있는 반면, 수동형 태그는 단지 RFID 판독기 안테나에서 전송된 전력으로 기능할 수 있다.
시료 캐리어가 배치되는 플랫폼은 RFID 판독기 안테나들의 매트릭스를 가질 수 있다. RFID 판독기 안테나는 컴퓨터 장치에 의해 제어되고 전기적으로 연결될 수 있는 무선 주파수 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. RFID 판독기 안테나는 단거리 무선 주파수(RF) 신호를 방출한다. 방출된 RF 신호는 RFID 태그와 통신하기 위한 수단을 제공하고 RFID 태그에 전력을 제공하여 RFID 태그가 RFID 판독기 안테나에 다시 통신을 제공할 수 있도록 한다. RFID 태그가 스캔 중인 RFID 판독기 안테나의 전자기장을 통과할 때, RFID 안테나로부터 활성화 신호를 검출한다. 활성화 신호는 RFID 태그를 깨우고 RFID 태그는 자신의 전자 칩에 저장된 정보를 스캔 중인 RFID 안테나에 전송한다. RFID 안테나는 그것의 저장된 데이터를 판독하기 위하여 RFID 태그가 가시선에 있도록 요구하지 않는다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 랙(200)을 도시한다. 랙은 두 RFID 태그를 포함한다.
예시적인 랙(200)은 정사각형 편평한 단면을 갖는 본체(220)를 포함한다. 이 예시에서, 본체(220)는 시료 용기들을 담기 위한, 열(1-4)(204) 및 행(A-D)(206)로 구성된 16 개의 슬롯(리세스)을 포함한다. 슬롯(202)은 행 A 및 열 1에 대하여 기준점을 표시한다. 예시적인 랙(200)은 제1 RFID 태그(208) 및 제2 RFID 태그(210)를 추가로 포함한다. 제1 RFID 태그(208) 및 제2 RFID 태그(210)는 각각 RFID 판독기 안테나에 의해 판독될 수 있는 전기적으로 저장된 정보를 담을 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 RFID 태그들(208, 210)은 각각, 정보를 저장하고 처리하기 위한 집적회로 및 신호를 수신하고 송신하기 위한 안테나를 포함할 수 있다. 용어 "RFID 태그 안테나들", "RFID 태그들" 및 "태그들"은 본 명세서에서 상호교환적으로 사용된다.
본체(220)는 본 발명의 일부 실시예들에서 원형, 정사각형 또는 직사각형 수직 또는 수평 단면을 포함하는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 그것은, 예를 들어 시료관 또는 마이크로티터 플레이트와 같은 시료 용기들을 임의의 적절한 배열로 담기 위한 임의의 적절한 수의 슬롯들을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 슬롯들은 동일한 또는 상이한 수의 행과 열을 갖는 어레이와 같이 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 RFID 태그(208)는 랙(200)의 원점 및 그것의 기하학적 형태를 정의하는 정보를 담는다. 제2 RFID 태그(210)는 랙(200)의 배향을 정의하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 RFID 태그들(208, 210)이 로딩/언로딩 플랫폼 (도시되지 않음)에서 판독기 안테나들의 매트릭스의 대응하는 판독기 안테나들(도시되지 않음)과 정렬될 때 랙(200)의 배향이 결정될 수 있도록 제1 RFID 태그(208)와 제2 RFID 태그(210) 사이의 거리가 설정된다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3 개의 RFID 태그를 갖는 예시적인 랙(201)을 도시한다. 이 실시예에서, 랙(201)은 이전에 설명한 제1 및 제2 RFID 태그들(208, 210)에 추가하여 제3 RFID 태그(212)를 포함할 수 있다. 제3 RFID 태그(212)는 적어도 제2 RFID 태그(210)와 유사할 수 있고 랙(201)의 배향을 추가적으로 정의하는 것을 도울 수 있다. 플랫폼 상에서 랙(200)의 배향(및/또는 위치)을 결정하기 위하여 제1, 제2, 및 제3 RFID 태그들(208, 210 212) 중 적어도 두 RFID 태그가 안테나 매트릭스의 적어도 두 개별적인 판독기 안테나들과 고유하게 정렬하도록 제1 RFID 태그(208)에 대한 제2 RFID 태그(210) 및 제3 RFID 태그(212)의 위치가 선택될 수 있다.
상이한 RFID 판독기 안테나 구성을 이용하여 랙 배향을 결정할 수 있고, 이는 도 3a 내지 도 3b를 참조하여 설명하는 바와 같다.
도 3a는 두 RFID 태그를 포함하는 랙의 상이한 배향들이 어떻게 2차원 판독기 안테나 매트릭스를 이용하여 결정될 수 있는지 도시한다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 예시적인 배열(300)은 2차원 매트릭스로 구성된 판독기 안테나(318)들을 도시한다. 배열(300)은 복수의 시료 캐리어를 위한 로딩/언로딩 플랫폼으로 나타낼 수 있다.
도 3a에 나타난 바와 같이, 정사각형 랙(310)은 참조부호(302, 304, 306, 308)로 나타낸 바와 같이 4 개의 상이한 배향으로 배치될 수 있다. 이 상이한 배향들은 각각 0, 90, 180, 및 270 도 회전에 대응할 수 있다. 도 3a에 도시된 랙(310)은 도 2a에 도시된 랙(200)과 유사한 구성을 가질 수 있다. 도 3a의 랙(310)은 제1 RFID 태그(314) 및 제2 RFID 태그(316)를 포함한다. 제1 RFID 태그(314)는 랙(310)의 중심부에 있는 반면, 제2 RFID 태그(316)는 랙의 에지에 근접하고 에지의 중간지점에 근접한다.
참조부호(312)는 랙(310)에 대한 기준계를 코너에 표시한다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 판독기 안테나(318)들은 랙(310)이 배치되는 영역 아래에 또는 안에 위치설정될 수 있다. 예를 들어, 판독기 안테나(318)들은 자동화 장비(104)가 시료 용기들을 랙(310)에 로딩 또는 언로딩할 수 있도록 랙(310)이 랙(106)들의 일부로서 배치될 수 있는 로딩/언로딩 플랫폼(108) 아래에 위치설정될 수 있다. 로딩/언로딩 플랫폼은 큰 서랍 또는 조리대 상의 수평면을 포함하는 임의의 형태를 취할 수 있다. 일 실시예에서, 판독기 안테나(318)들은 랙(310)의 배향 및 위치를 제어하기 위하여 (예를 들어, 자동화 장비(104)의) 컴퓨터에 연결되어 통신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 RFID 태그(314)는 랙(310)의 원점 및 그것의 기하학적 형태를 정의한다. 제2 RFID 태그(316)는 제1 RFID 태그와 함께 사용되어 RFID 판독기 안테나(318)들의 2차원 매트릭스에 대하여 랙(310)의 배향을 정의할 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 RFID 태그(316)는, 예를 들어 자신의 ID에 고유값을 포함하고, 랙(310)의 원점에 대한 기준계(312) 내의 특정 방향을 정의할 수 있다. 랙(310)의 위치 및 배향이 결정될 수 있도록 랙(310)의 제1 및 제2 RFID 태그들(314, 316)은 판독기 매트릭스(318)의 두 안테나와 고유하게 정렬할 수 있다. 일 실시예에서, (예를 들어, 자동화 장비(104)에서) 판독기 안테나(318)들에 연결된 컴퓨터는 각각의 판독기 안테나(318)를 활성화하도록 구성될 수 있다. 컴퓨터는 또한 판독기 안테나의 물리적 위치들에 대하여 제1 및 제2 RFID 태그들을 판독기 안테나 매트릭스의 판독기 안테나(318)들과 연관시키도록 구성될 수 있다. 판독기 안테나(318)의 제한된 판독 범위로 인해, 본 발명의 실시예들에서, 인접 판독기 안테나들과 정렬된 태그 안테나들의 우연한 판독이 방지되어, 판독기 충돌을 최소화한다.
제1 예시적인 구성(302)에서, 제1 RFID 태그(314)는 판독기 안테나(320)와 정렬되고 제2 RFID 태그(316)는 판독기 안테나(322)와 정렬된다. 예시적인 구성(302)은 판독기 안테나(318)들의 매트릭스에 대한 제1 RFID 태그(314)로부터의 랙 원점 및 제2 RFID 태그(316)로부터의 방향에 기초하여 랙(310)의 0° 회전을 나타낸다. 자동화 장비(104)는 랙(310)이 기준계(312)에 대하여 0°로 배향되었다는 것을 검출할 수 있다.
제2 예시적인 구성(304)에서, 제2 RFID 태그(316)는 다른 판독기 안테나(324)와 정렬된다. 예시적인 구성(304)은 구성(302)의 랙(310)의 배향에 대하여 랙(310)의 90° 회전을 나타낸다. 제2 예시적인 구성은 판독기 안테나(318)들의 매트릭스에 대하여 태그(314)로부터의 랙 원점 및 태그(316)에 대한 방향에 기초한다. 자동화 장비(104)는 제1 구성(302)의 랙(310)의 배향 및 기준계(312)에 대하여 랙(310)이 90° 배향되었다는 것을 검출할 수 있다.
제3 예시적인 구성(306)에서, 제2 RFID 태그(316)는 다른 판독기 안테나(326)와 정렬된다. 제3 예시적인 구성(304)은 제1 예시적인 구성(302)의 랙(310)의 배향에 대하여 랙(310)의 180° 회전을 나타낸다. 제3 예시적인 배향은 판독기 안테나(318)들의 매트릭스에 대하여 제1 RFID 태그(314)에서 제2 RFID 태그(316)로의 랙(210)의 원점으로부터의 방향에 기초할 수 있다. 자동화 장비(104)는 랙(310)이 기준계(312)에 대하여 180° 배향되었다는 것을 결정할 수 있다.
제4 예시적인 구성(308)에서, 제2 RFID 태그(316)는 다른 판독기 안테나(328)와 정렬된다. 예시적인 구성(304)은 제1 예시적인 구성(302)의 랙(310)의 배향에 대하여 랙(310)의 270° 회전을 나타낸다. 제4 예시적인 구성은 판독기 안테나(318)들의 매트릭스에 대하여 제1 RFID 태그(314)에서 제2 RFID 태그(316)로의 랙 원점으로부터의 방향을 이용하여 결정된다. 자동화 장비(104)는 랙(310)이 기준계(312)에 대하여 270° 배향되었다는 것을 결정할 수 있다.
도 3a는 또한 90 도만큼 회전한 4 개의 상이한 구성들의 원형 랙(330)을 도시하고, 이는 위에서 설명한 정사각형 랙 예시들과 같다. 주의할 점은 랙(330)의 위치 및 배향을 결정하기 위하여 제1 및 제2 RFID 태그들(314, 316)이 두 판독기 안테나와 고유하게 정렬될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 예시적인 배열(302)에서, 제2 RFID 태그(316)는 판독기 안테나(332)와 정렬된다. 제1 예시적인 구성(304)에서, 제2 RFID 태그(316)는 판독기 안테나(334)와 정렬된다. 제2 예시적인 구성(306)에서, 제2 RFID 태그(316)는 판독기 안테나(336)와 정렬된다. 예시적인 배열(308)에서, 제2 RFID 태그(316)는 판독기 안테나(338)와 정렬된다. 따라서, 랙(310)의 원점 및 RFID 판독기 안테나 매트릭스에 대한 랙의 배향이 확정된다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따라 1차원 판독기 안테나 매트릭스를 이용하여 랙의 상이한 배향들을 도시한다.
예시적인 배열에서, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 판독기 안테나(342)들이 1차원 매트릭스로 구성될 수 있다. 판독기 안테나(342)들은 랙(310)이 배치되는 영역 아래에 또는 안에 위치설정될 수 있다. 예를 들어, 판독기 안테나(342)들은 자동화 장비(104)가 시료 용기들을 랙(310)에 로딩 또는 언로딩할 수 있도록 랙(310)이 랙(106)들의 일부로서 배치될 수 있는 로딩/언로딩 플랫폼(108) 아래에 또는 안에 위치설정될 수 있다. 일 실시예에서, 판독기 안테나(342)들은 랙(310)의 배향 및 위치를 제어하기 위하여 (예를 들어, 자동화 장비(104)의) 컴퓨터에 연결되어 통신할 수 있다.
도 3a을 참조하여 논의한 바와 같이, 제1 RFID 태그(314)는 랙(310)의 원점 및 기하학적 형태를 정의하고 제2 RFID 태그(316)는 원점에 대한 제1 방향을 정의한다. 제3 RFID 태그(340)는 원점에 대한 제2 방향을 정의한다. 제2 및 제3 RFID 태그(316, 340)를 이용하여 RFID 판독기 안테나(342)들의 1차원 매트릭스에 대한 랙(310)의 배향을 결정하고 정의할 수 있다.
랙(310)의 제1, 제2, 및 제3 RFID 태그(314, 316, 340) 중 적어도 두 RFID 태그는 판독기 매트릭스의 적어도 두 안테나(342)와 고유하게 정렬한다. 예를 들어, 예시적인 제1 구성(302)에서, 제1 RFID 태그(314)는 판독기 안테나(346)과 정렬되고 제2 RFID 태그(316)는 판독기 안테나(344)와 정렬된다. 제3 RFID 태그(340)는 이 예시에서 어떠한 판독기 안테나와도 정렬되지 않는다. 예시적인 제2 구성(304)에서, RFID 태그(314)는 판독기 안테나(348)와 정렬되고 RFID 태그(340)는 판독기 안테나(350)와 정렬된다. 제2 RFID 태그(316)는 어떠한 판독기 안테나와도 정렬되지 않는다. 제3 예시적인 구성(306)에서, 제1 RFID 태그(314)는 판독기 안테나(352)와 정렬되고 제2 RFID 태그(316)는 판독기 안테나(354)와 정렬된다. 제3 RFID 태그(340)는 어떠한 안테나와도 정렬되지 않는다. 제4 예시적인 구성(308)에서, 제1 RFID 태그(314)는 판독기 안테나(358)와 정렬되고 제3 RFID 태그(340)는 판독기 안테나(356)와 정렬된다. 제2 RFID 태그(316)는 어떠한 안테나와도 정렬되지 않는다. 일 실시예에서, 판독기 안테나(342)들과 연결된 컴퓨터는 각각의 판독기 안테나(342)를 활성화시키고, 판독기 안테나들과 정렬된 RFID 태그들을 랙(310)의 배향 및 위치에 연관시킬 수 있다. 따라서, 랙(310)의 원점 및 RFID 판독기 안테나 매트릭스에 대한 랙의 배향이 확정된다.
본 발명의 실시예들에 따른 일부 방법들은 적어도 2 개의 RFID 태그들 각각이 개별적인 RFID 판독기 안테나에 매우 근접하게 운반되도록 시료 캐리어의 둘 이상의 RFID 태그를 RFID 판독기 안테나 매트릭스와 그와 같은 방식으로 정렬하는 단계를 포함할 수 있다. 시료 캐리어의 존재, 위치 및 특성들(예를 들어, 시료 캐리어 기하학적 형태)이 RFID 안테나 매트릭스를 이용하여 검출될 수 있다.
일부 경우에, 시료 캐리어 기하학적 정보는 원점을 정의하는 RFID 태그로부터 직접 획득될 수 있거나 또는 시료 캐리어 유형들 목록, 각각의 시료 캐리어 기하학적 정보, 그리고 선택적으로는 상기 시료 캐리어 유형들에 의해 수반될 수 있는 대응 시료 용기들 또는 기타 물체들을 포함하는 데이터베이스로부터 획득된다. 이러한 정보를 사용함으로써, 시료 캐리어 내의 시료 용기 또는 시료 용기들이 영역에서 위치파악될 수 있다. 이어서, 그립퍼 유닛과 같은 시료 용기 운반 디바이스는 상기 영역 내에서 하나 이상의 시료 용기를 취급하도록 조종될 수 있다.
이어서, RFID 안테나 매트릭스와 전기적으로 통신하는 컴퓨터 장치와 연관되는 디스플레이는 그래픽 사용자 인터페이스 상에 상기 영역의 하나 이상의 시료 캐리어 및/또는 시료 용기를 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들은 랙 (또는 기타 시료 캐리어) 배치(예를 들어 인풋 또는 아웃풋 서랍)를 위한 영역을 가질 수 있고, 랙들은 사용자에 의해 배치될 수 있다. 상기 영역은 랙들을 장착하기 위한 장착 디바이스들의 예시일 수 있다. 상기 영역은 랙들이 배치되거나 교환될 수 있는 임의의 영역(예를 들어, 인풋 영역, 아웃풋 영역, 또는 분배 영역)일 수 있다. 상기 영역은 랙 배치를 위한 다양한 유효 위치들을 정의하는 격자를 포함할 수 있다. 격자는 예를 들어 리세스, 펙(peg), 베이스와 같이 각각 랙의 기계적 구조체(예를 들어, 림(rim), 홀 등)에 대응하는 기계적 구조체를 이용하여 실현될 수 있다. 격자는 모든 랙이 격자와 정렬된다면 다양한 크기의 랙의 위치를 사용자가 자유롭게 선택하도록 할 것이다. 랙의 배향은 각각의 랙 상의 3 개의 태그들의 조합(하나의 원점 태그 (기하학적 형태의 랙 정보를 포함함), 및 2 개의 배향 태그들(랙 배향의 각 직교 축에 하나씩))을 통해 자동으로 결정될 수 있다.
태그들을 판독함으로써, 시스템은 어떤 랙이 랙 배치 영역의 어느 세그먼트에 배치되었는지 파악한다. 랙의 원점 RFID 태그의 메모리를 판독함으로써, 시스템은, 예를 들어 어느 위치 상에 시료 용기가 랙에 의해 담길 수 있는지 파악하여 시스템의 그립퍼는 구체적으로 개별적인 시료들을 집어낼 수 있다. 원점 RFID 태그의 메모리는 또한 랙에 꼭 맞는 종류의 시료들에 관한 정보를 포함할 수 있어서, 예를 들어, 시스템은 STAT (short turnaround time) 튜브 랙이 삽입되었다는 것, 및 튜브 랙의 튜브들이 우선순위에 따라 취급되어야 한다는 것을 원점 태그를 판독함으로써 알 수 있다.
이러한 개념은 도 3c-1, 도 3c-2, 도 3c-3, 및 도 3c-4를 참조하여 설명될 수 있다. 도 3c-1은 격자(370)를 구비한 랙 배치 영역을 나타낸다. 도 3c-2는 격자(370)가 있는 랙 배치 영역 및 RFID 안테나(374)들의 1차원 어레이를 나타낸다. 도 3c-3은 원점 RFID 태그(380(a)), 및 제1 배향 RFID 태그(380(b)), 및 제2 배향 RFID 태그(380(c))를 구비한 정사각형 랙(시료관을 위한 리세스들은 보이지 않음)(380)을 나타낸다.
도 3c-4는 격자(370) 상의 유효 랙 배치의 예시들을 나타낸다. 랙 배향이 자동으로 검출된다. 예를 들어, 랙(380)은 원점 RFID 태그(380(a)), 및 제1 배향 RFID 태그(380(b)), 및 제2 배향 RFID 태그(380(c))를 가질 수 있다. 제1 배향 RFID 태그(380(b)) 및 제2 배향 RFID 태그(380(c))는 원점 RFID 태그(380(a))에 대하여 직각을 이룬다. 이 예시에서, 원점 RFID 태그(380(a)) 및 제2 RFID 태그(380(c))는 아래에 있는 RFID 안테나 매트릭스에 의해 검출될 수 있다. 랙(380)의 배향이 결정될 수 있는데, 그 이유는 원점 RFID 태그(380(a))를 알고 있기 때문이다. 원점 RFID 태그(380(a))는 원점 RFID 태그(380(a))에 대한 제1 배향 RFID 태그(380(b)) 및 제2 배향 RFID 태그(380(c))의 위치를 포함하는 랙 기하학적 형태에 관한 정보를 포함할 수 있다. 다른 예시에서, 랙(390)은 원점 RFID 태그(390(a)), 제1 배향 RFID 태그(390(b)), 및 제2 배향 태그(390(c))를 가질 수 있다. 이 예시에서, 원점 RFID 태그(390(a)) 및 제2 배향 RFID 태그(390(c))가 검출될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 이용될 수 있는 일반적인 워크플로를 아래에서 설명한다. 본 발명의 실시예들에서, 랙 배치 영역은 랙 배치를 위한 유효 위치를 나타내는 명확한 격자를 가질 수 있다. 격자는, 예를 들어 선 또는 바람직하게는 기계적 구조체들에 의해 정해질 수 있다. 격자는 바람직하게는 직교하고, 그럼으로써 랙의 배치 배향의 선택사항을 4 가지(0°, 90°, 180°, 270°)로 제한한다. 일부 랙들은 4 가지 배향으로 모두 배치되기에는 랙 배치 영역에 비하여 너무 클 수 있다. 그러한 경우에, 오직 2 가지 배치 배향만이 가능할 수 있다. 예를 들어 하나의 안테나가 격자로 정해진 각각의 영역에 배치되는 것과 같이 RFID 판독기 안테나들의 어레이가 격자에 대응한다. 어레이는 또한 단지 1차원, 예를 들어, 랙 배치 영역의 종축을 따라 한 줄로 늘어선 RFID 안테나들일 수 있다.
그리고 일부 실시예에서, 대응하는 랙(또는 기타 시료 캐리어)은 원점 RFID 태그에 추가하여 단 하나의 나머지 RFID 태그를 가질 수 있다. 그와 같은 랙은, 예를 들어, 랙의 치수들에 비해 랙 배치 영역의 폭 제한 때문에 랙 배치 영역 상에서 오직 2 가지 가능한 배향으로 랙이 배치가능한 경우에 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 대응하는 랙(또는 기타 시료 캐리어)은 원점 RFID 태그에 추가하여 정확하게 나머지 두 RFID 태그를 가질 수 있다. 그러한 랙은, 예를 들어, 랙 배치 영역 상의 랙의 배치 배향이 오직 랙 배치 영역 상의 랙 배치에 대한 유효 위치의 격자에 의해 제한되지만, 적어도 일부 배치 위치에 대하여, 랙 배치 영역의 경계에 의해 제한되지 않는 경우에 사용될 수 있다.
위의 랙 배치 영역에서 사용하는 데 적합한 랙들은, 랙이 랙 배치 영역의 격자 구조체들과 결합할 때, 랙 배치 영역의 안테나 매트릭스와 정렬할 수 있는 적어도 두 RFID 태그들을 가질 수 있다. 랙에 적용되는 태그들의 수는 랙 배치 영역의 RFID 판독기 안테나 매트릭스의 레이아웃에 따라 달라질 수 있다. 적어도 두 RFID 태그가 랙의 모든 가능한 배치 위치에서 RFID 판독기 안테나들과 정렬된다면, 랙의 배향은 명확하게 결정될 수 있다.
그러나, 랙의 배향이 또한 오직 하나의 검출된 RFID 태그와 함께 물리적 제한들에 의해 결정될 수 있는 상황이 가능하다. 따라서, 예를 들어, 랙 배치 영역의 3x3 격자 셀의 크기에 대응하는 정사각형 랙은, 랙의 각 측면의 중간에 각각 하나씩, 4 개의 상이한 RFID 태그를 포함할 수 있다. 랙 배치 영역이 또한 3 격자 셀의 폭으로 제한되고, 판독기 매트릭스가 랙 배치 영역의 한 면을 따라 RFID 판독기 안테나들의 1차원 어레이와 같이 위치되면, 랙의 각각의 가능한 배향에서 오직 하나의 RFID 태그만이 RFID 판독기 안테나 매트릭스의 RFID 판독기 안테나와 정렬된다. 그러나, 이러한 설정에서 이것은 랙이 배치된 배향을 결정하는 데 충분하다.
RFID 판독 프로세스에서, RFID 안테나들은 에너지가 공급된다. RFID 태그가 RFID 판독기 안테나 매트릭스의 안테나에 정렬되면, 그것들은 응답을 하고, 자신의 ID (및 판독기 위치가 알려진 대로 본질적으로 자신의 위치)를 제공한다. 이어서, 시스템은 상기 RFID 태그로부터 저장된 정보, 예를 들어 랙 유형 정보를 요청할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 2차원 판독기 안테나 매트릭스를 이용하여 랙의 60° 배향을 도시한다. 이전의 판독기 안테나 매트릭스 실시예들과는 다르게, 판독기 안테나 매트릭스는 판독기 안테나들이 원을 형성하고 있다. 추가로, 이 예시의 랙은 리세스들이 한 방향으로만 연장된 1차원 랙이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 리세스들의 1차원 어레이를 갖는 랙(402)은 제1 RFID 태그(406) 및 제2 RFID 태그(408)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 RFID 태그(406)는 랙(402)의 원점 및 그것의 기하학적 형태를 정의한다. 제2 RFID 태그(408)는 RFID 판독기 안테나(410)들의 2차원 매트릭스에 대한 랙(402)의 배향을 정의한다. 도 4에 나타난 바와 같이, 랙(404)은 랙(402)에 대하여 시계 반대방향으로 60° 배향된다. 랙(404)에 대한 랙 원점은 RFID 태그(406)에 의해 표시되고 RFID 태그(408)는 판독기 안테나(412)와 정렬된다.
본 발명의 실시예들은, 작업자가 수많은 위치 및 배향으로 랙들을 적재할 수 있고 자동화 시스템은 랙들의 위치 및 배향을 결정할 수 있도록, 둘 이상의 RFID 태그 및 RFID 판독기 안테나들의 매트릭스를 이용함으로써 현재의 해결책을 넘어서는 이익을 제공한다. 검출 가능 위치 및 배향의 수는 판독기 매트릭스의 RFID 태그 안테나들의 수, 및 랙의 RFID 태그들의 간격에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 자동화 장비는 랙에서 시료들을 꺼내고 예치하기 위하여 랙 내의 위치의 정확한 연관성을 결정할 수 있다.
II. 적어도 하나 RFID 태그 및 물리적 구조체를 이용하는 실시예들
본 발명의 다른 실시예들은 시료 캐리어에 적어도 두 RFID 태그를 사용할 필요가 없다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 범용 장착 디바이스를 이용하여 평면 내의 랙의 위치 및/또는 배향을 제어할 수 있다. 랙의 RFID 태그를 이용하여 랙 및/또는 그것의 위치를 식별할 수 있다.
도 1a를 다시 참조하면, 자동화 장비(104)의 작업자(102)는 다양한 워크플로 및/또는 시료 용기들의 분류(예를 들어, 시료관들)를 수용해야 될 수 있다. 예를 들어, 시료 용기들은 상이한 워크플로가 요구될 수 있는 정리, 캡핑, 디캡핑, 기록 보존, 분취 등과 같은 추가 처리를 위하여 분류되어야 할 수 있다. 따라서, 작업자들이 시스템의 어떠한 부분도 교체하지 않고 자동화 장비(104)로 다양한 크기의 시료 캐리어(예를 들어, 시료관들을 담는 랙 또는 트레이)를 이용하는 유연성을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 자동화 장비(104)는 상이한 크기의 랙 또는 트레이들을 서랍(예를 들어, 인풋 모듈) 상에 배치해야 될 수 있다. 추가로, 시스템이 서랍 내의 시료 캐리어에 보관된 시료 용기들의 내용물에 액세스할 수 있도록, 자동화 장비(104)는 서랍의 하부 평면 상에 배치된 상이한 크기의 랙 또는 트레이들을 위치파악해야 될 수 있다.
종래의 해결책은 단일 배열의 랙 유형 및 서랍 내 위치를 허용한다. 그것들은 워크플로 또는 랙 크기에 부합하기 위하여 구성을 변경하는 유연성이 부족하다. 다른 해결책은 다양한 랙 크기 및 배열의 사용을 허용하는 베이스 프레임 구조체를 사용한다. 그러나, 각각의 베이스 프레임 구조체는 단지 단일 배열의 랙 유형 및 그것들의 위치만을 허용할 수 있다. 결과적으로, 다수의 베이스 프레임은 매우 다양한 랙 유형 및 그것들의 서랍 상의 다양한 위치를 수용해야 될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다양한 워크플로를 수용하기 위하여 다수의 랙 크기를 사용하고 그것들을 상이한 방식으로 배열하는 작업자 유연성을 허용한다. 일 실시예에서, 범용 장착 디바이스를 사용하여 다양한 위치에서 서랍 (예를 들어, 자동화 시스템의 인풋 모듈에서) 상에 다수의 랙 유형을 배열하는 것을 허용하는 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예들에서 범용 장착 디바이스는 서랍에 존재하거나 또는 서랍 또는 자동화 시스템의 인풋 모듈에서 제거될 수 있다. 추가로, 랙/트레이, 서랍 내의 그것들의 위치 및 배향에 관한 정보는, 이 정보를 이용하여 시료 또는 시료 용기들을 시료 캐리어(예를 들어, 랙, 트레이 등)에 가져가고 가져올 수 있는 시스템에 전송된다.
본 발명의 일 실시예는 복수의 패터닝된 특징부를 포함하는 장착 본체를 포함하는 범용 장착 디바이스에 관한 것이다. 복수의 패터닝된 특징부는 상이한 크기의 시료 캐리어들을 위치설정할 수 있고 및/또는 장착 본체 상의 상이한 위치에 시료 캐리어들을 위치설정할 수 있다. 일부 실시예에서, 위치는 미리 정의될 수 있다. RFID 판독기 안테나 매트릭스는 장착 본체에 연결된다. RFID 판독기 안테나 매트릭스는 임의의 적절한 방식으로 장착 본체에 연결될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들에서, RFID 판독기 안테나 매트릭스는 장착 본체 내에 내장되거나, 장착 본체의 리세스에 있거나, 장착 본체의 외부 표면(예를 들어, 상부 또는 측면 표면)에 부착될 수 있다. RFID 판독기 안테나 매트릭스는 복수의 RFID 판독기 안테나를 포함한다. 본 발명의 실시예들에서, 시료 캐리어가 (패터닝된 특징부에 의해) 장착 본체 상의 정해진 위치에 배치될 때, 장착 본체와 연관된 패터닝된 특징부들은 시료 캐리어(예를 들어, 랙)와 연관된 RFID 태그가 장착 본체의 (매트릭스의) 정해진 판독기 안테나와 정렬하는 것을 보장한다. 본 발명의 일부 실시예들에서 RFID 태그는 시료 캐리어의 치수들에 관한 정보를 포함할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 범용 장착 디바이스의 평면도를 도시한다.
일 실시예에서, 예시적인 장치(500)는 범용 장착 디바이스(502) 및 다수의 위치에서 범용 장착 디바이스(502) 상에 장착될 수 있는 랙(504)을 포함한다. 일 실시예에서, 범용 장착 디바이스(502)는 장착 본체(520) 및 장착 본체(520)에 연결된 복수의 RFID 판독기 안테나(516)들을 포함하는 RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)를 포함할 수 있다. 장착 본체(520)는 평면 구조체의 형태일 수 있고, RFID 판독기 안테나(516)들은 장착 본체(520) 내에 내장되거나 또는 그것의 상부 표면 또는 하부표면에 부착될 수 있다. 장착 본체(520)는 임의의 적절한 폴리머 재료를 포함하는 임의의 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 장착 본체(520)는, 자동화 장비(102)에 의해 액세스될 수 있는 상이한 유형/크기의 랙 또는 트레이의 배열을 허용하는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일부 실시예들에서 장착 본체(520)는 원형, 정사각형, 또는 직사각형 표면 영역을 가질수 있다.
도 5a에서, 범용 장착 디바이스(502)는 8 개의 패터닝된 특징부(518)를 갖는다. 각각의 패터닝된 특징부(518)는 하나 이상의 장착 위치 특징부(522)(예를 들어, 직사각형의 벽들의 형태) 및, 예를 들어, 벽들 중 한 벽으로부터 연장되는 장착 배향 특징부(524)를 포함할 수 있다. 패터닝된 특징부(518)들은 임의의 적절한 거리만큼 장착 본체(520)의 다른 주 표면에 비해 융기되거나 오목하게 될 수 있다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에서 범용 장착 디바이스(502) 상에 장착된 랙(504)의 사시도를 도시한다. 랙(504)은 범용 장착 디바이스(502)의 8 개의 패터닝된 특징부(518)들 중 임의의 것 위에 장착될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일부 실시예에서, 범용 장착 디바이스(502) 상의 랙(504)의 적어도 하나 유효 위치는 범용 장착 디바이스(502)의 패터닝된 특징부들에 기초하여 정해질 수 있다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예에서 캐리어 위치 특징부 및 캐리어 배향 특징부를 포함하는 랙(504)을 도시한다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 랙(504)은 캐리어 본체(512), 캐리어 본체(512)에 연결된 RFID 태그(506), 캐리어 본체(512)와 연관된 캐리어 위치 특징부(508) 및 캐리어 배향 특징부(510)를 포함할 수 있다. 랙(504)은 범용 장착 디바이스(502)의 패터닝된 특징부들 중 하나 이상을 캐리어 본체(512)와 연관된 캐리어 위치 특징부(508) 및 캐리어 배향 특징부(510)와 결합함로써 위치설정되고 배향될 수 있다. 랙(504)은 마이크로티터 플레이트 또는 시료 하나만큼 조금 담을 수 있다. 나타난 바와 같이, RFID 태그(506)는 랙(504)의 상부 주 표면으로부터 아래를 향해 돌출한 구조체 내에 배치될 수 있다. 이를 통해 RFID 태그(506)가 판독기 안테나 매트릭스의 판독기 안테나에 가능한 한 가까워진다.
도 5a에서, RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)는 균등하게 이격된 RFID 판독기 안테나(516)들의 1차원 매트릭스와 같이 구성되지만, 그러나, RFID 판독기 안테나들의 임의의 적절한 구성도 가능하다(예를 들어, 2차원, 원형 등). 추가로, 도 5a가 균등하게 이격된 RFID 판독기 안테나들을 도시하지만, 다른 실시예들에서, RFID 판독기 안테나들은 불균등하게 이격될 수 있다. 이 예시에서, 각각의 판독기 안테나(516)는 장착 위치 특징부 내부 또는 한 쌍의 인접한 장착 위치 특징부(522) 사이에 배치된다. 이전에 논의한 바와 같이, RFID 판독기 안테나(516)들은 각각 컴퓨터 또는 프로세싱 유닛에 의해 제어될 수 있는 무선 주파수 송신기 및 수신기로서 구성될 수 있다. RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)는 랙 본체에 부착할 수 있는 RFID 태그들로부터 정보를 추출하도록 구성될 수 있다. 그와 같은 정보는 RFID 태그의 메모리로부터 직접 추출되거나 RFID 태그의 식별된 유형 또는 ID 정보에 따라 차상위 레벨 소프트웨어 데이터베이스로부터 추출된다.
본 발명의 일 실시예에서, 범용 장착 디바이스(502)는 상이한 크기/유형의 랙 또는 트레이와 같은 시료 캐리어들의 장착을 지원하도록 구성된다. 추가적으로, 범용 장착 디바이스(502)는 하나 이상의 패터닝된 특징부(518)들을 제공하고, 예를 들어, 장착 위치 특징부(522) 및 장착 배향 특징부(524)를 이용함으로써 이 특징부와 호환 가능한 랙 및 트레이가 그 위에 위치파악된다. 실시예에서, 트레이는 범용 장착 디바이스(502)의 패터닝된 특징부와 호환되지 않는 랙 또는 기타 아이템들이 범용 장착 디바이스(502) 상에서 위치파악되도록 하는 어댑터로서 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 범용 장착 디바이스(502)는 서랍 상의 영구적인 특징부로서 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 범용 장착 디바이스(502)는 다양한 랙 크기 및 유형을 수용하기 위하여 서랍으로부터 제거 가능한 베이스 프레임과 유사하다.
일 실시예에서, 랙(504) 또는 랙(504)(도시되지 않음)을 담은 트레이는 범용 장착 디바이스(502)의 패터닝된 특징부(518)와 협조적으로 구조화되도록 설계된다. 캐리어 본체(512)는 이를 완수하기 위하여 원형, 정사각형 또는 직사각형 수직 또는 수평 단면을 포함하는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 캐리어 본체(512)는 또한 임의의 적절한 배열로 시료 용기들을 담기 위하여 임의의 적절한 수의 슬롯 또는 리세스를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 슬롯들은 동일한 또는 상이한 수의 행과 열을 갖는 어레이와 같이 배열될 수 있다.
일 실시예에서, RFID 태그(506)는, 랙의 캐리어 위치 특징부 및 범용 장착부의 장착 위치 특징부가 서로 결합되는 방식으로 랙이 범용 장착부 상에 배치될 때, 범용 장착 디바이스(502) 상의 RFID 판독기 안테나와 정렬되도록, 예를 들어, 랙(504)의 중심 위치에 부착될 수 있다. RFID 태그(506)가 스캔 중인 RFID 판독기 안테나(516)의 전자기장에 매우 근접하게 운반되면, 스캔 중인 RFID 안테나의 전자기장에 의해 활성화되고 그것의 ID가 RFID 판독기 안테나에 의해 판독될 수 있다. 프로세서 상에서 실행중인 소프트웨어를 통해, 다수의 또는 특정 RFID 태그들이 RFID 판독기 안테나에 의해 트리거링되어 마이크로칩에 저장된 정보를 전송하여 스캔 중인 RFID 안테나에 의해 픽업되도록 할 수 있다. RFID 태그(506)들과 연관된 정보는 랙 또는 트레이의 고유 식별자, 랙(504) 또는 랙(504)을 담은 트레이에 관한 정보, 예를 들어, 랙 또는 트레이의 색상, 랙 또는 트레이의 유형, 랙 또는 트레이에 대한 기하학적 정보 및 시료 용기 또는 시료들이 랙 또는 트레이에 담길 수 있는 랙 또는 트레이 상의 하나 이상의 위치 중 로딩 위치에 관한 정보를 포함할 수 있다. 그와 같은 랙 특정 정보는, 예를 들어, 각 랙에 꼭 맞을 시료관들에 대한 정보를 추가로 포함한다. 일 실시예에서, RFID 태그(506)의 중심 위치는 RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)의 일부일 수 있는 RFID 판독기와 정렬한다. RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)의 RFID 판독기들은 안테나 바로 위에 있는 RFID 태그 이외의 RFID 태그를 판독하는 것을 방지하는 제한된 범위를 가질 수 있다. RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)의 각각의 안테나에 에너지가 공급됨에 따라, RFID 판독기 안테나(516)들 중 일부는 랙/트레이와 연관된 RFID 태그를 판독할 수 있는 반면, 다른 것들은 그렇지 못할 수 있다. 범용 장착 디바이스(502)의 패터닝된 특징부가 RFID 판독기 안테나(516)들의 위치에 대하여 정의되기 때문에, RFID 판독기 안테나(516)가 RFID 태그를 판독하는 경우, 태그가 부착된 랙은 범용 장착 디바이스(502) 상의 특징부 위치와 연관될 수 있다.
도 5a의 범용 장착 디바이스(502)에 대하여, 다수의 와이어 및 기타 전기 컴포넌트들이 RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)를 컴퓨터 장치(예를 들어, 도 1b의 컴퓨터 장치(104B))에 접속시킬 수 있다. 이 와이어들은 설명의 용이함을 위하여 도시되지 않으며, 통상의 기술자는 RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)와 컴퓨터 장치 간에 어떻게 임의의 적절한 전기적 통신을 제공하는지 알 수 있다.
랙(504)은 하나 이상의 캐리어 위치 특징부(508), 및 하나 이상의 캐리어 배향 특징부(510)를 포함할 수 있다. 캐리어 위치 특징부(508)들 및 캐리어 배향 특징부(510)들은 도 5c에 도시된 바와 같이 캐리어 본체(512)와 통합적으로 형성될 수 있고, 또는 캐리어 본체(512)에 부착되는 별개의 구조체들일 수 있다. 이 예시에서, 랙(504)에 두 위치 특징부가 있는데, 각 위치 특징부는 평행한 벽들로 구현된다. 평행한 벽들은, 랙(504)이 정확하게 범용 장착 디바이스(502) 상에 위치설정되도록 장착 위치 특징부(522) 및 장착 배향 특징부(524)를 이용하여, 단일의 패터닝된 특징부(518) 또는 다수의 패터닝된 특징부(518)들의 평행한 면들과 결합(예를 들어, 접촉)할 수 있다. 이 예시에서 캐리어 배향 특징부(510)는 랙(504)의 벽들 중 하나의 벽에 있는 리세스를 이용하여 구현된다. 다른 실시예들에서, 캐리어 배향 특징부는 돌출부와 같은 특정 구조체의 형태일 수 있다. 하나 이상의 캐리어 위치 특징부(508) 및 캐리어 배향 특징부(510)는 범용 장착 디바이스(502)의 하나 이상의 패터닝된 특징부에 대한 정확한 위치 및 배향을 가능하게 한다.
캐리어 위치 특징부(508) 및 캐리어 배향 특징부(510)는 다른 적합한 특성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 캐리어 위치 특징부(508)는 랙(504)의 기하학적 치수(예를 들어, 길이 및 너비)에 관한 것일 수 있다. 일 실시예에서, 캐리어 배향 특징부(510)는 특정 위치에서 범용 장착 디바이스(502) 상에 랙(504)을 배치하거나 위치파악하기 위한 기준으로서 사용될 수 있는 슬롯 또는 개구부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 범용 장착 디바이스(502)의 기하학적 위치 및 그것의 패터닝된 특징부는 서랍에 대하여 정의되고, 이는 서랍에 대한 랙/트레이의 위치를 결정하는 데 도움을 준다. RFID 태그(506)에서 추출된 랙(504)에 관한 기하학적 정보는 랙(504)의 액세스 가능한 곳에 대한 기하학적 위치들의 식별을 가능하게 한다. 정보는 이 정보를 사용하여 시료 용기들을 랙(504)으로 가져가고 가져올 수 있는 자동화 장비(104)로 전달될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따라 범용 장착 디바이스와 호환 가능한 예시적인 랙 크기들을 도시한다.
도시된 바와 같이, 증가하는 랙 크기(602, 604, 606, 608, 610, 612, 614, 616)는 범용 장착 디바이스(502)와 호환 가능하다. 본 발명의 실시예들에서, 범용 장착 디바이스(502)의 패터닝된 특징부를 포함하는 경우 랙/트레이 크기는 호환가능하다. 예를 들어, 랙(604)은 RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)의 RFID 판독기 안테나들에 의해 판독될 수 있는 RFID 태그(506)와 유사한 RFID 태그를 구비한 랙(504)과 유사할 수 있다. 일부 실시예에서, 랙 크기(602, 604, 606, 608, 610, 612, 614, 616) 중 하나 이상은 범용 장착 디바이스(502)와 호환 가능한 랙 크기들을 나타낸다. 범용 장착 디바이스(502)의 패터닝된 특징부를 갖고 있지 않은 랙 또는 기타 아이템들은 범용 장착 디바이스(502) 상에서 위치파악되거나 배치될 수 없다. 일부 실시예에서, 랙 또는 트레이들은 각각 RFID 판독기 안테나 매트릭스(514)의 RFID 판독기 안테나들 중 하나에 의해 검출될 수 있는, 중심 위치에 부착된 RFID 태그를 가질 수 있다. 예를 들어, 참조 부호 (604)로 지정된 크기의 랙의 경우, 랙은 랙의 중심부에 단일 RFID 태그를 가질 수 있다. 랙이 "1" 및 "2"로 라벨링된 장착 위치 특징부(516)들 위에 배치되면, 장착 위치 특징부(516)들 사이의 RF 안테나는 단일 RFID 태그를 활성화시키고 그것으로부터 정보를 획득할 수 있다. 단일 RFID 태그는 랙의 치수들에 관한 정보를 (예를 들어, 메모리에) 저장할 수 있다. 이런 경우에, 판독기 안테나에 연결된 컴퓨터 장치는 랙이 현재 "1" 및 "2"로 라벨링된 장착 위치 특징부 위에 위치되어 있다고 결정할 수 있다.
도 7a 내지 도 7b는 본 발명의 실시예들에서 범용 장착부 상의 예시적인 랙/트레이 배열들을 도시한다.
도 7a에 도시된 바와 같이(평면도 도시), 제1 예시적인 구성(702)에서, 4 개의 6x6 랙이 범용 장착 디바이스(502) 상에 배열될 수 있다. 제2 예시적인 구성(704)에서, 1 개의 6x14 랙, 1 개의 6x2 랙 및 1 개의 6x6 랙이 범용 장착 디바이스(502) 상에 배열될 수 있다. 제3 예시적인 구성(706)에서, 2 개의 6x6 랙 및 12 개의 5x1 랙을 담고 있는 1 개의 트레이(708)가 범용 장착 디바이스(502) 상에 배열될 수 있다.
제1 예시적인 구성에서, 랙(710)은 랙의 중심 위치에 RFID 태그를 가질 수 있다. 랙(710)의 RFID 태그는 RFID 판독기 안테나(712)와 정렬하여, 랙(710)에 관한 기하학적 정보가 추출되어 범용 장착 디바이스(502) 상의 특징부 위치와 연관되도록 할 수 있다.
제3 예시적인 구성(706)에서, 시료 캐리어(708)는 12 개의 5x1 랙을 담는다. 각각의 5x1 랙들은 범용 장착 디바이스(502)의 패터닝된 특징부를 갖지 않을 수 있다. 그러나, 시료 캐리어(708)에 부착된 RFID 태그 (도시되지 않음)는 범용 장착 디바이스(502) 상의 RFID 판독기 안테나와 정렬하고 시료 캐리어(708)에 배치된 랙들을 식별함으로써 랙에서 시료 위치들을 식별하기 위한 관련 정보를 추출하는 중심 위치에 있을 수 있다.
도 7b는 본 발명의 실시예들에 따른 범용 장착 디바이스(502)를 이용하여 예시적인 범용 장착 디바이스(502) 및 구성(702, 704, 706)의 측면 사시도를 도시한다.
도 7a 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 범용 장착 디바이스를 이용하여 여러 위치에서 상이한 크기/유형의 랙 또는 트레이들을 배열하는 것을 가능하게 한다. 본 발명의 실시예들에서, 시료 캐리어는 범용 장착 디바이스의 패터닝된 특징부들 중 하나 이상을 시료 캐리어의 위치 특징부 및 배향 특징부와 결합함으로써 위치설정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 다양한 워크플로 또는 시료의 분류를 수용하기 위하여 여러 랙/트레이 크기들의 액세스를 가능하게 함으로써 자동화 시스템의 작업자에게 유연성을 제공한다.
추가로, 도 5a를 다시 참조하면, 장착 배향 특징부(524)는 랙(504)의 배향을 검출하기 위한 물리적 제어를 제공하고 RFID 태그(506)는 범용 장착 디바이스(502) 상의 랙(504)의 위치의 검출을 가능하게 한다. 일부 실시예에서, 범용 장착 디바이스(502)의 장착 배향 특징부(524)를 랙(200)의 다수의 RFID 태그들과 조합하여 범용 장착 디바이스(502) 상에서 랙의 위치 및 배향을 결정할 수 있다. 물리적 제어를 위해 장착 배향 특징부를 이용함으로써, 랙의 위치가 다소 제한되기 때문에 RFID 판독기 안테나들의 수를 줄일 수 있다. 이는 다른 구성들에 비하여 시스템의 복잡성 및 비용을 감소시킬 수 있다.
도면들을 참조하여 본 명세서에서 설명하는 다양한 구성원 및 요소들은 하나 이상의 컴퓨터 장치를 동작시켜 본 명세서에서 설명하는 기능들을 가능하게 할 수 있다. 임의의 서버, 프로세서, 또는 데이터베이스를 포함하는, 위의 설명에서의 임의의 요소는, 본 명세서에서 설명한 기능들, 예를 들어, 검사실 자동화 시스템의 기능 유닛 및 모듈, 운반 시스템, 스케줄러, 중앙 제어기, 로컬 제어기 등을 동작 및/또는 제어하는 기능들을 가능하게 하도록 임의의 적절한 수의 서브시스템을 사용할 수 있다.
그러한 서브시스템 또는 컴포넌트의 예들이 도 8에 도시된다. 도 8에 도시된 서브시스템들은 시스템 버스(805)를 통하여 상호 접속된다. 프린터(804), 키보드(808), 고정식 디스크(809) (또는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 다른 메모리), 디스플레이 어댑터(806)에 연결된 모니터(811)와 같은 추가적인 서브시스템들 및 다른 것들이 도시된다. 주변 장치 및 (프로세서 또는 기타 적절한 제어기일 수 있는) I/O 제어기(801)에 연결된 입출력(I/O) 디바이스는 시리얼 포트(807)와 같은 해당 기술 분야에서 잘 알려진 수많은 방법에 의해 컴퓨터 시스템에 연결될 수 있다. 예를 들어, 시리얼 포트(807) 또는 외부 인터페이스(810)를 이용하여 인터넷과 같은 광역 네트워크, 마우스 입력 디바이스, 또는 스캐너에 컴퓨터 장치를 연결할 수 있다. 시스템 버스를 통한 상호 접속은 중앙 프로세서(803)로 하여금 각각의 서브시스템과 통신하고 시스템 메모리(802) 또는 고정식 디스크(809)로부터의 명령어들의 실행을 제어하는 것뿐만 아니라, 서브시스템들 간의 정보의 교환을 가능하게 한다. 시스템 메모리(802) 및/또는 고정식 디스크(809)는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 전술한 실시예들로 제한되지 않는다. 전술한 태양들 중 일부에 관한 구체적 상세사항들이 상기에 제공되어 있다. 특정 태양들의 구체적 상세사항들은 본 발명의 실시예들의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일부 실시예에서는 백 엔드 프로세싱(back end processing), 데이터 분석, 데이터 수집, 및 다른 프로세스들이 모두 조합될 수 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예들은 각각의 개별 태양, 또는 이러한 개별 태양들의 특정 조합에 관한 특정 실시예들에 관련될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 본 기술은 (유형의 물리적 매체에 저장된) 컴퓨터 소프트웨어를 모듈 방식 또는 통합 방식으로 이용하여 제어 로직의 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 본 기술은 임의의 이미지 프로세싱의 형태 및/또는 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에 제공된 개시 내용 및 교시에 기초하여, 당업자는 하드웨어 및 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 사용하여 본 발명을 구현하는 다른 방식 및/또는 방법들을 알고 인식할 것이다.
본 출원에 기술된 소프트웨어 컴포넌트들 또는 기능들의 어떤 것도 예컨대, 종래의 또는 객체-지향 기술들을 사용하는 예를 들어, 자바, C++ 또는 펄(Perl)과 같은 임의의 적합한 컴퓨터 언어를 사용하는 프로세서에 의해 실행될 소프트웨어 코드로서 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 하드 드라이브 또는 플로피 디스크와 같은 자기 매체, 또는 CD-ROM과 같은 광학 매체와 같은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 일련의 명령어들, 또는 커맨드들로서 저장될 수 있다. 임의의 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 단일의 컴퓨터형 장치 상에 또는 그 내에 있을 수 있고, 시스템 또는 네트워크 내의 상이한 컴퓨터형 장치들 상에 또는 그 내에 존재될 수 있다.
상기의 설명은 예시적인 것이며, 제한적인 것이 아니다. 본 기술의 많은 변형이 본 개시 내용의 검토 시에 통상의 기술자에게는 명백해질 것이다. 그러므로, 본 기술의 범주는 상기의 설명을 참조하여 결정되어서는 아니 되며, 대신에, 그의 전체 범주 또는 등가물과 함께 계류중인 특허청구범위를 참조하여 결정되어야 한다.
임의의 실시예로부터의 하나 이상의 특징부들이 본 기술의 범주에서 벗어남이 없이 임의의 다른 실시예의 하나 이상의 특징부들과 조합될 수 있다.
단수형("a", "an" 또는 "the")의 열거는 특별히 반대로 지시되지 않으면 "하나 이상"을 의미하도록 의도된다.
전술한 모든 특허들, 특허 출원들, 공보들, 및 설명들은 모든 목적들을 위해 전체로서 본 명세서에 참조로 포함된다. 어느 것도 종래 기술인 것으로 인정되지 않는다.

Claims (15)

  1. 장착 디바이스로서,
    복수의 패터닝된 특징부를 포함하는 장착 본체(mount body) - 상기 복수의 패터닝된 특징부는 상이한 크기의 시료 캐리어들을 위치설정할 수 있고/있거나 상기 장착 본체 상의 상이한 미리 정의된 위치들에 시료 캐리어들을 위치설정할 수 있음 - ; 및
    상기 장착 본체에 연결된 RFID 판독기 안테나 매트릭스
    를 포함하고,
    상기 패터닝된 특징부 각각은 하나 이상의 장착 위치 특징부 및 장착 배향 특징부를 포함하고, 상기 패터닝된 특징부는 상기 장착 본체의 주 표면에 비해 융기되거나 오목하게 되고,
    상기 RFID 판독기 안테나 매트릭스는 복수의 RFID 판독기 안테나를 포함하는, 장착 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패터닝된 특징부들은 상기 RFID 판독기 안테나들의 위치들에 대하여 정의되거나 위치설정되는, 장착 디바이스.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 RFID 판독기 안테나 매트릭스는 균등하게 이격된 RFID 판독기 안테나들의 1차원 또는 2차원 매트릭스로서 구성된, 장착 디바이스.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시료 캐리어가 상기 장착 디바이스 상에 위치설정될 때, 상기 복수의 RFID 판독기 안테나는 각각 시료 캐리어와 연관된 RFID 태그를 검출하도록 구성된, 장착 디바이스.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 RFID 판독기 안테나 매트릭스의 상기 RFID 판독기 안테나들은 격자에 있는, 장착 디바이스.
  6. 제1항 또는 제2항의 장착 디바이스를 포함하는, 검사실 자동화 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 장착 디바이스는 상기 검사실 자동화 시스템 내의 시료 캐리어들이 배치되거나 교환될 수 있는 영역에 위치되는, 검사실 자동화 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 영역은 인풋 영역, 아웃풋 영역, 또는 분배 영역인, 검사실 자동화 시스템.
  9. 시스템으로서,
    복수의 패터닝된 특징부를 포함하는 장착 본체 및 상기 장착 본체에 연결된 RFID 판독기 안테나 매트릭스를 포함하는 장착 디바이스 - 상기 RFID 판독기 안테나 매트릭스는 복수의 RFID 판독기 안테나를 포함함 - ; 및
    시료 용기들 또는 시료들을 담기 위한 적어도 하나의 리세스를 포함하는 캐리어 본체, 상기 캐리어 본체와 연관된 캐리어 위치 특징부, 상기 캐리어 본체와 연관된 캐리어 배향 특징부, 및 상기 캐리어 본체에 연결된 RFID 태그를 포함하는 시료 캐리어
    를 포함하고,
    상기 패터닝된 특징부 각각은 하나 이상의 장착 위치 특징부 및 장착 배향 특징부를 포함하고, 상기 패터닝된 특징부는 상기 장착 본체의 주 표면에 비해 융기되거나 오목하게 되고,
    상기 시료 캐리어는 상기 패터닝된 특징부들 중 하나 이상을 상기 캐리어 위치 특징부 및 상기 캐리어 배향 특징부와 결합함(interfacing)으로써 상기 장착 본체 상의 정의된 위치에 위치설정될 수 있는, 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 RFID 태그는, 상기 시료 캐리어가 상기 장착 본체 상에 위치설정될 때 상기 복수의 RFID 판독기 안테나 중 적어도 하나와 정렬하는 중앙 위치에서, 상기 시료 캐리어의 상기 캐리어 본체에 부착되는, 시스템.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 인풋 모듈을 추가로 포함하고, 상기 장착 디바이스는 상기 인풋 모듈 내에 존재하는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 인풋 모듈은 검사실 자동화 시스템의 일부인, 시스템.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 장착 디바이스 상의 상기 시료 캐리어의 적어도 하나의 유효 위치는 상기 장착 디바이스의 상기 패터닝된 특징부들에 기초하여 정의될 수 있는, 시스템.
  14. 제9항에 따른 상기 시스템을 이용하는 방법으로서,
    상기 하나 이상의 패터닝된 특징부가 상기 캐리어 위치 특징부 및 상기 캐리어 배향 특징부와 결합하도록, 상기 시료 캐리어를 상기 장착 디바이스 상에 배치하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 RFID 판독기 안테나 매트릭스를 통해 상기 시료 캐리어의 적어도 하나의 RFID 태그를 활성화하는 단계;
    적어도 하나의 RFID 태그로부터 RFID 태그 정보를 판독하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 RFID 태그를 판독함으로써 획득된 상기 판독 정보를 이용하여 시료 용기들 또는 시료들을 담기 위한 상기 적어도 하나의 리세스의 위치를 결정하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
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