WO2022070471A1

WO2022070471A1 - 自動分析装置、作業支援装置および自動分析システム

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Publication number: WO2022070471A1
Application number: PCT/JP2021/010619
Authority: WO
Inventors: 惠子吉川; 洋行高山
Original assignee: 株式会社日立ハイテク
Priority date: 2020-09-29
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2022-04-07
Also published as: CN116057384A; EP4224167A1; JPWO2022070471A1; US20230314458A1; JP7475471B2

Abstract

本発明の目的は、オペレータによる手作業をより減らすことのできる自動分析装置を提供することにある。本発明は、収容部材に収容された検体または試薬を利用するために駆動する駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御部と、を備えた自動分析装置であって、前記収容部材の搬出入の作業支援を行う作業支援装置と通信する通信部を有し、前記制御部は、前記駆動機構を制御して前記作業の準備動作を行うとともに、前記通信部を制御して前記作業支援装置へ前記作業支援の指令信号を送信する。

Description

自動分析装置、作業支援装置および自動分析システム

　本発明は、自動分析装置、作業支援装置および自動分析システムに関する。

　近年、血液、尿等の検査は、集約化が進み、多数のサンプルを少人数のオペレータで効率よく処理する必要性が高まってきている。このため、従来はオペレータが行っていたメンテナンスなどの作業の一部を自動化する試みがなされている。

　例えば、特許文献１には、試薬ボトル（収容部材）の交換作業を行う際に、ロボットアームを用いて所定位置から試薬庫内へ試薬ボトルを搬送する自動分析装置が開示されている（特許文献１の段落００３１～００３５等）。

特開２０１４－１７８３１１号公報

　しかし、特許文献１のように、収容部材の搬送を自動で行うにしても、試薬庫側の操作など、搬出入の一部はオペレータによる手作業が必要であった。

　本発明の目的は、オペレータによる手作業をより減らすことのできる自動分析装置、作業支援装置および自動分析システムを提供することにある。

　上記課題を解決するために、本発明は、収容部材に収容された検体または試薬を利用するために駆動する駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御部と、を備えた自動分析装置であって、前記収容部材の搬出入の作業支援を行う作業支援装置と通信する通信部を有し、前記制御部は、前記駆動機構を制御して前記作業の準備動作を行うとともに、前記通信部を制御して前記作業支援装置へ前記作業支援の指令信号を送信する。

　また、本発明は、自動分析装置で利用する収容部材の搬出入の作業支援をする作業支援装置であって、前記自動分析装置と通信を行う通信部と、前記収容部材の種類に対応して前記自動分析装置の異なる場所へ走行するための走行部と、前記収容部材の把持および解放を行うハンドと、前記ハンドを所定位置へ移動させるアームと、前記通信部、前記走行部、前記ハンドおよび前記アームを制御する制御部と、を有し、前記通信部が、第１の指令信号を前記自動分析装置から受信すると、前記制御部は、前記走行部により所定場所まで移動を完了させた後、前記通信部により前記自動分析装置へ移動完了信号を送信し、さらに前記制御部が、前記自動分析装置による準備動作が完了して第２の指令信号を前記自動分析装置から受信すると、前記制御部は、前記アームおよび前記ハンドにより前記収容部材の搬出または搬入の支援を行う。

　さらに、本発明は、自動分析装置と、前記自動分析装置と通信することにより前記自動分析装置で利用する収容部材の搬出入の作業支援をする作業支援装置と、を備えた自動分析システムであって、前記自動分析装置は、前記収容部材に収容された検体または試薬を利用するために駆動する駆動機構を有し、前記作業支援装置は、前記収容部材の把持および解放を行うハンドと、前記ハンドを所定位置へ移動させるアームと、を有し、前記収容部材の搬出入の作業を行う場合、前記自動分析装置は、前記駆動機構を制御して前記収容部材の搬出入が可能な状態にするとともに、前記作業支援装置へ指令信号を送信し、前記作業支援装置は、前記自動分析装置からの前記指令信号を受信すると、前記アームおよび前記ハンドを制御して前記作業支援を完了させた後、前記自動分析装置へ完了信号を送信する。

　オペレータによる手作業をより減らすことのできる自動分析装置、作業支援装置および自動分析システムを提供できる。

実施形態に係る自動分析システムの概略構成図。実施形態に係る自動分析システムの機能ブロック図。実施形態に係る自動分析システムにおける、収容部材の搬出入に関する作業の手順を示すフローチャート。実施例１に係る自動分析システムにおける、反応容器の搬出に関する作業の手順を示すフローチャート。実施例１に係る自動分析システムにおける、反応容器の搬入に関する作業の手順を示すフローチャート。実施例２に係る自動分析システムにおける、洗剤ボトルの搬出入に関する作業の手順を示すフローチャート。実施例３に係る自動分析システムにおける、試薬容器の搬出入に関する作業の手順を示すフローチャート。

　本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

　図１は、本実施形態に係る自動分析システムの概略構成図である。図１に示すように、本実施形態の自動分析システムは、分析装置１と、分析装置２と、制御装置３と、検体搬送装置４と、作業支援装置６と、を備える。

　分析装置１は、主に免疫項目の分析を行うものであり、試薬保冷庫１０４と、検体分注機構１０５と、試薬分注機構１０６と、反応促進ユニット１０７と、測定ユニット１０８と、を有する。ここで、試薬保冷庫１０４は、分析に使用する試薬が入っている試薬容器１０３を、所定の温度範囲内になるよう制御している。検体分注機構１０５は、検体容器５内の検体を反応容器に分注するものである。試薬分注機構１０６は、試薬容器１０３内の試薬を反応容器に分注するものである。反応促進ユニット１０７は、検体と試薬が混合された反応液を収容する反応容器が設置され、当該反応液を所定の温度範囲内に保つことで、反応を促進させる。反応促進ユニット１０７の一例を挙げるならば、円周上に複数の反応容器を配置した状態でヒータ等にて周囲を加温することにより、温度制御するインキュベータである。測定ユニット１０８は、反応促進ユニット１０７で反応が促進された反応液中の物質の量を、光学的に測定するもので、例えば、反応液に試薬を添加し、電圧を印加した際の発光量の測定を行う。

　分析装置１に要求される分析性能によっては、検体間のキャリーオーバの影響を考慮して、検体分注機構１０５が検体を分注する際、検体と接触する部分に検体が変わるごとに交換可能な分注チップが用いられ、しかも毎回、未使用の反応容器が用いられる場合がある。その際、一度使用した分注チップや反応容器は廃棄される。このため、所定期間分の分析を実行するのに必要な新しい分注チップや反応容器が、消耗品保管ユニット１１１に保管されており、消耗品搬送ユニット１１２によって使用する場所に供給される。

　また、分析装置１は、システム試薬である洗剤を収容する洗剤ボトル１１３を有しており、洗剤ボトル１１３内の洗剤をポンプ等で吸い上げて測定ユニット１０８へ流すことにより、測定ごとに測定ユニット１０８内を洗浄する。この洗剤ボトル１１３から測定ユニット１０８までの流路１１４は、樹脂製のチューブ等で形成され、その洗剤ボトル１１３側の先端には、金属製のノズル１１５が設けられている。金属製のノズル１１５は、モータで駆動するベルトと接続されており、この駆動機構によって上下方向に移動が可能となっている。洗剤ボトル１１３内の洗剤を吸引する場合には、下降してノズル先端が洗剤液面に浸かるようにする。一方、洗剤ボトル１１３を交換する場合には、ノズル先端が洗剤ボトル１１３の上端高さより上へ上昇する。このとき、従来はオペレータが、使い切った洗剤ボトル１１３を取り外して新しい洗剤ボトル１１３を設置する作業を行うが、後述のように本実施例２では作業支援装置６がこうした作業の支援を行う。なお、本実施例２の自動分析装置では、ノズル１１５の高さを検知するノズル検知器１１６も用いて、洗剤ボトル１１３の交換作業が行われる。

　洗剤ボトル１１３の容量は予め決まっているため、制御装置３（後述の作業時期算出部）は、前回交換時期や使用回数などの情報に基づき、洗剤ボトル１１３の残り容量を算出できる。あるいは、洗剤の残量を精度良く検知するために、流路１１４の途中に液面検知器１１８が設けられても良い。そして、制御装置３は、洗剤の残量が所定量以下と推定される場合には、アラームを発信して、洗剤ボトル１１３の交換時期が近いことをオペレータに注意喚起する。また、たとえば、洗剤ボトル１１３を２個以上設置し、一方の洗剤ボトル１１３が空になってアラームが発信されても、他方の洗剤ボトル１１３へノズル１１５を自動的に切り替えることで、洗浄及び測定の動作を止めないようにしても良い。なお、洗剤の残量検知は、洗剤ボトル１１３の下方に設ける重量センサ１１７や、洗剤ボトル１１３内に設ける液面高さ検知センサであっても良い。

　一方、分析装置２は、生化学項目の分析を行うものであり、分析装置１と同様に、試薬保冷庫２０４と、検体分注機構２０５と、試薬分注機構２０６と、測定ユニット２０８と、を備える。さらに、分析装置２は、反応ディスク２０７を備えている。ここで、反応ディスク２０７は、検体と試薬とが分注されて混合された反応液を収容する反応容器２０１を、円周上に複数配置するものであり、駆動機構によって回転可能となっている。反応容器２０１は、反応ディスク２０７上に固定ネジ２１１で固定される。また、分析装置２の測定ユニット２０８は、反応ディスク２０７に支持された反応容器２０１内の反応液の吸光度を計測する。

　試薬保冷庫２０４内には、試薬ディスク（図示せず）が設けられており、この試薬ディスクの円周上に、試薬容器２０３が複数配置されている。また、試薬保冷庫２０４の上方開口部には、冷気漏れや試薬蒸発の防止のために、蓋２１２が取付けられており、この蓋２１２は、駆動機構（図示せず）によりロックしたり解除したりできるようになっている。

　次に、制御装置３は、分析装置１，２が具備する各駆動機構の動作や温度などを制御する制御部３０１の他、作業支援装置６との間で信号の送受信を行う通信部３０２と、分析結果を表示したりアラームを表示したりする表示部３０３と、オペレータからの入力が行われる操作部（図示せず）と、を有する。なお、図１では、各分析装置１，２に対して共通の制御装置３となっているが、各分析装置１，２が個々に制御装置３を有していても良い。また、検体搬送装置４は、分析対象の試料（検体）が収容された採血管等の検体容器５を、検体吸引位置１１０，２１０まで搬送するものである。

　本実施形態の作業支援装置６は、反応容器、洗剤ボトル１１３、試薬容器２０３など、分析装置１，２で利用する収容部材を搬出したり搬入したりする作業の支援を行うものであり、自律駆動する自走式のロボットが想定される。本実施形態の作業支援装置６は、自動分析装置側の通信部３０２と信号の送受信を行う通信部６１０と、収容部材の種類に対応して異なる場所へ走行するためのタイヤ等の走行部６０４と、収容部材の把持および解放を行うハンド６０６と、ハンド６０６を所定位置へ移動させるアーム６０５と、を備える。ハンド６０６は、回転も可能であり、例えばネジ等を把持した状態で回転させることで、ネジを締めたり緩めたりできる。

　また、作業支援装置６は、収容部材に付されたバーコードや二次元コードなどの識別情報を読み取る読取部６０９と、試薬保冷庫２０４の蓋２１２の裏面の結露水を吸引する吸引部６１１と、分析装置１，２に新しく搬入するための収容部材または廃棄用として搬出するための収容部材と保持する収容部材保持部６１２と、も備えている。さらに、作業支援装置６には、作業支援の対象物の位置関係を画像認識で把握するためのカメラ６０３、障害物を検知して接触を防止するための障害物センサ６０８、ハンド６０６が開閉したことを検知するハンド開閉検知部６０７、なども設けられている。

　そして、作業支援装置６の本体６０１に内蔵された制御部６０２が、上記の各部位をそれぞれ制御する。また、本実施形態の作業支援装置６は、通信部６１０を介してＧＰＳ位置情報を受信することも可能である。

　図２は、本実施形態に係る自動分析システムの機能ブロック図である。ここでは、分析装置１と、分析装置２と、制御装置３と、検体搬送装置４と、を全体として自動分析装置と定義し、自動分析装置の機能が、制御部７１と、駆動機構７２と、作業時期算出部７３と、通信部７４と、に分けて示されている。

　自動分析装置の駆動機構７２は、検体分注機構１０５，２０５や試薬分注機構１０６，２０６の他、反応ディスクを回転させる機構（後述の実施例１）、ノズル１１５を上下方向に移動させる機構（後述の実施例２）、試薬保冷庫２０４の蓋２１２のロックを解除する機構、なども含まれる。また、自動分析装置の作業時期算出部７３は、収容部材の搬出入の作業時期を算出するものであり、自動分析装置の制御部７１は、この作業時期算出部７３で算出した作業時期に基づいて、作業支援装置６へ指令信号を送信する。なお、自動分析装置の通信部７４と作業支援装置６の通信部６１０との間の信号の送受信は、近距離無線通信を用いて直接的に行っても良いし、ルータからネットワークを経由して行っても良い。

　図３は、本実施形態に係る自動分析システムにおける、収容部材の搬出または搬入に関する作業の手順を示すフローチャートである。まず、自動分析装置は、収容部材内の試薬等の残量や前回搬出入時期などの情報に基づいて、収容部材の搬出入時期が近いことを知らせるアラームを発信する（ステップＳ１）。次に、自動分析装置の作業時期算出部７３は、上述の残量や前回搬出入時期に加え、依頼済みの測定の情報も考慮して、収容部材を搬出入する作業の時期を算出する（ステップＳ２）。その後、自動分析装置の制御部７１は、依頼済みの測定が終了した時点で（ステップＳ３）、作業時期算出部７３で算出した搬出入作業時期か否か判定し（ステップＳ４）、搬出入作業時期でないと判定した場合は、再び次の測定に進む。一方、制御部７１は、ステップＳ４で搬出入作業時期であると判定した場合は、収容部材の搬出入作業へ移行し、通信部７４を介して作業支援装置６へ第１の指令信号を送信する（ステップＳ５）。このように、依頼済みの測定動作が終了したタイミングで収容部材が搬出入されるので、測定動作を途中で止めてしまうのを抑制できる。

　作業支援装置６の通信部６１０が、自動分析装置から第１の指令信号を受信すると（ステップＳ６）、作業支援装置６の制御部６０２が、自走して所定の搬出入支援位置へ移動するよう走行部６０４を制御する（ステップＳ７）。搬出入支援位置への移動が完了すると、作業支援装置６の通信部６１０は、自動分析装置へ移動完了信号を送信する（ステップＳ８）。

　自動分析装置の通信部７４が、作業支援装置６から移動完了信号を受信すると（ステップＳ９）、自動分析装置の制御部７１が、搬出入の準備動作として、駆動機構を制御して収容部材の搬出入が可能な状態にする（ステップＳ１０）。準備動作が完了すると、自動分析装置の通信部７４は、作業支援装置６へ第２の指令信号を送信する（ステップＳ１１）。

　作業支援装置の通信部６１０が、自動分析装置からの第２の指令信号を受信すると（ステップＳ１２）、作業支援装置６の制御部６０２は、アーム６０５およびハンド６０６により収容部材の搬出または搬入の支援を実施する（ステップＳ１３）。収容部材の搬出または搬入の支援が完了すると（ステップＳ１４）、作業支援装置６の通信部６１０は、自動分析装置へ支援完了信号を送信する（ステップＳ１５）。

　自動分析装置の通信部７４が、作業支援装置６から支援完了信号を受信すると（ステップＳ１６）、自動分析装置の制御部７１は、スタンバイ状態にして、次の測定動作に備える（ステップＳ１７）。

　以下、収容部材の具体的な搬出入の流れについて、実施例１～実施例３を用いて説明する。

実施例１は、対象となる収容部材が、反応ディスク２０７の円周上にある複数の反応容器２０１の場合の例である。図４Ａは、使用後の廃棄される反応容器２０１をすべて搬出するまでにおける、自動分析装置と作業支援装置６の動作を示すフローチャートであり、図４Ｂは、交換用の新しい反応容器２０１をすべて搬入するまでにおける、自動分析装置と作業支援装置６の動作を示すフローチャートである。なお、反応容器２０１が反応ディスク２０７の径方向にも複数並べて配置されているような場合には、この径方向に並んだ複数の反応容器２０１のセットが、搬出入の最小単位となる。

　本実施例では、自動分析装置が反応ディスク２０７を回転させながら、作業支援装置６が反応ディスク２０７の円周上にある複数の使用後の反応容器２０１を順番に搬出していき、すべての搬出が完了した後、同様に自動分析装置が反応ディスク２０７を回転させながら、作業支援装置６が新しい反応容器２０１を順番に搬入していく。なお、自動分析装置および作業支援装置６には、メンテナンス用のプログラムが予めインストールされており、各装置の制御部は、それぞれのプログラムに基づいて制御される。

　図４Ａに示すように、まず、自動分析装置の作業時期算出部７３が、反応容器２０１の前回の交換時期などの情報に基づいて、予め交換作業日を算出しておき、交換作業日になると、自動分析装置の表示部３０３が、アラームを発信する（ステップＳ１０１）。なお、アラームの発信の手段は、表示部３０３への表示に限らず、音声を出力するなど他の手段であっても構わない。次に、作業時期算出部７３は、測定動作を極力中断しないタイミングとして、例えば依頼済みの測定が終了する時期などを算出する（ステップＳ１０２）。その後、依頼済みの測定が終了すると（ステップＳ１０３）、自動分析装置の制御部７１は、通信部７４を介して作業支援装置６へ第１の搬出指令信号を送信する（ステップＳ１０４）。

　作業支援装置６の通信部６１０が、自動分析装置から第１の搬出指令信号を受信すると（ステップＳ１０５）、作業支援装置６の制御部６０２が、走行部６０４を制御して自走し、自動分析装置の反応ディスク２０７の前方近傍の搬出入支援位置へ向けて移動を開始する（ステップＳ１０６）。ここで、搬出入支援位置は、作業支援装置６の制御部６０２が、カメラ６０３で撮影した画像を解析することで、反応ディスク２０７、反応容器２０１、固定ネジ２１１などの位置（距離と方向）を計算した上で、搬出支援作業に適した場所が特定される。搬出入支援位置への移動が完了すると、作業支援装置６の通信部６１０は、自動分析装置へ移動完了信号を送信する（ステップＳ１０７）。

　さらに、作業支援装置６の制御部６０２は、アーム６０５を固定ネジ２１１へ向けて伸ばした後、ハンド６０６を開いて固定ネジ２１１を把持し、ハンド開閉検知部６０７により固定ネジ２１１の把持を検知した状態で、ハンド６０６を回転させて、固定ネジ２１１を外す（ステップＳ１０９）。引き続き、制御部６０２は、ハンド開閉検知部６０７で固定ネジ２１１の把持を確認してからアーム６０５を上昇させた後、さらにアーム６０５を移動させて、外された固定ネジ２１１を所定の仮置き場所へ載置する（ステップＳ１１０）。なお、仮置き場所の確認は、カメラ６０３などを用いて行われる。また、仮置き場所は、作業支援装置６の収容部材保持部６１２であっても良い。

　次に、制御部６０２は、ハンド６０６の把持を解除し、ハンド開閉検知部６０７でハンド６０６が閉じていることを確認後、アーム６０５を上昇させ、搬出支援対象の反応容器２０１へ向けて移動させる。さらに、制御部６０２は、ハンド６０６を開いて反応容器２０１の把持用部位を把持し（ステップＳ１１１）、ハンド開閉検知部６０７により反応容器２０１の把持を検知した状態で、アーム６０５を上昇させる。その後、制御部６０２は、アーム６０５を制御して反応容器２０１を消耗品保管ユニット１１１など所定の廃棄場所へ移動させ、ハンド６０６を開いて廃棄を行う（ステップＳ１１２）。続いて、制御部６０２は、ハンド６０６を閉じ、ハンド開閉検知部６０７でハンド６０６の閉状態を確認すると、通信部６１０は、自動分析装置へ搬出完了信号を送信する（ステップＳ１１３）。なお、廃棄場所の確認は、カメラ６０３などを用いて行われ、廃棄場所は、収容部材保持部６１２であっても良い。

　自動分析装置の通信部７４が、搬出完了信号を受信すると（ステップＳ１１４）、自動分析装置の制御部７１は、次の反応容器２０１の搬出の準備動作として、反応容器２０１の１個分だけ、反応ディスク２０７を回転させる（ステップＳ１１５）。反応ディスク２０７に設けられた位置検知器にて、反応ディスク２０７が所定の位置まで回転したことを検知すると、通信部７４は、作業支援装置６へ第２の搬出指令信号を送信する（ステップＳ１１６）。

　作業支援装置６の通信部６１０が第２の搬出指令信号を受信すると（ステップＳ１１７）、作業支援装置６の制御部６０２は、１個目の反応容器２０１のときと同様に、２個目の反応容器２０１の搬出支援を実施する（ステップＳ１１８）。以降、同様の動作を繰り返す。ここで、作業支援装置６の記憶部（図示せず）には、反応ディスク２０７上の反応容器２０１の数が事前に登録されており、制御部６０２がこれを参照することで、搬出支援の必要回数が特定される。そして、反応ディスク２０７上の最後の反応容器２０１の搬出が完了すると（ステップＳ１１９）、制御部６０２は、カメラ６０３などを用いて反応ディスク２０７上に反応容器２０１がないことを確認した後、通信部６１０が自動分析装置へ搬出完了信号を送信する（ステップＳ１２０）。

　自動分析装置の通信部７４が、搬出完了信号を受信すると（ステップＳ１２１）、スタンバイ状態に移行する（ステップＳ１２２）。次の搬入作業に入る前に、一旦スタンバイ状態とすることで、オペレータ作業、例えば反応槽の掃除などを、このタイミングで実施できるようになっている。

　次に、新しい反応容器２０１の搬入作業に関し、図４Ｂを用いて説明する。まず、自動分析装置の制御部７１が、通信部７４を介して作業支援装置６へ第１の搬入指令信号を送信する（ステップＳ１５２）。

　作業支援装置６の通信部６１０が、自動分析装置から第１の搬入指令信号を受信すると（ステップＳ１５３）、作業支援装置６の制御部６０２は、搬入先である反応ディスク２０７上に反応容器２０１がないことをカメラ６０３などにより確認する（ステップＳ１５４）。その後、制御部６０２は、予め所定の準備場所に用意された、搬入支援対象の新しい反応容器２０１へ向けてアーム６０５を移動させ、ハンド６０６を開いて反応容器２０１の把持用部位を把持させる（ステップＳ１５５）。なお、新しい反応容器２０１を用意しておく準備場所が搬出入支援位置から遠い場合、作業支援装置６は、必要に応じて走行部６０４により自走する。また、準備場所は、作業支援装置６の収容部材保持部６１２であっても良い。

　続いて、制御部６０２は、ハンド開閉検知部６０７により反応容器２０１の把持を検知した状態で、アーム６０５を上昇させ、反応ディスク２０７上の搬入先へ向けて移動させ、ハンド６０６を開くことで、反応容器２０１を搬入する（ステップＳ１５６）。さらに、制御部６０２は、ハンド６０６を閉じ、ハンド開閉検知部６０７でハンド６０６の閉状態を確認すると、アーム６０５を上昇させ、搬出支援時に固定ネジ２１１を載置した仮置き場所へ移動させる。その後、制御部６０２は、ハンド６０６を開いて固定ネジ２１１を把持し、ハンド開閉検知部６０７でハンド６０６の把持を検知した状態で、アーム６０５を上昇させる。制御部６０２は、カメラ６０３などを用いて、反応容器２０１の搬入先および固定ネジ２１１の固定位置を確認した後、アーム６０５を用いて反応ディスク２０７上の固定位置に固定ネジ２１１を挿入し、ハンド６０６の回転により固定ネジ２１１を締める（ステップＳ１５７）。次に、制御部６０２は、ハンド６０６の把持を解除し、ハンド開閉検知部６０７で固定ネジ２１１を把持していないことを確認後、アーム６０５を上昇させ、搬入先に反応容器２０１があることを確認する（ステップＳ１５８）。その後、通信部６１０が、１個目の反応容器２０１に関する搬入完了信号を自動分析装置へ送信する（ステップＳ１５９）。

　自動分析装置の通信部７４が、搬入完了信号を受信すると（ステップＳ１６０）、自動分析装置の制御部７１は、次の反応容器２０１の搬入の準備動作として、反応容器２０１の１個分だけ、反応ディスク２０７を回転させる（ステップＳ１６１）。反応ディスク２０７に設けられた位置検出器にて、反応ディスク２０７が所定の位置まで回転したことを検知すると、通信部７４は、作業支援装置６へ第２の搬入指令信号を送信する（ステップＳ１６２）。

　作業支援装置６の通信部６１０が第２の搬入指令信号を受信すると（ステップＳ１６３）、作業支援装置６の制御部６０２は、１個目の反応容器２０１のときと同様に、２個目の反応容器２０１の搬入支援を実施する（ステップＳ１６４）。以降、同様の動作を繰り返す。そして、反応ディスク２０７上に最後の反応容器２０１の搬入が完了すると（ステップＳ１６５）、通信部６１０が自動分析装置へ搬入完了信号を送信する（ステップＳ１６６）。

　自動分析装置の通信部７４が、搬入完了信号を受信すると（ステップＳ１６７）、スタンバイ状態に移行する（ステップＳ１６８）。

　このように、本実施例によれば、自動分析装置と作業支援装置６とが連携することで、反応容器２０１の交換作業を自動で行え、オペレータによる手作業を減らすことが可能となる。特に、反応ディスク２０７の背面（後方）側にある反応容器２０１の交換は、オペレータから遠くて作業し難い場合があるところ、本実施例では、自動分析装置側が反応ディスク２０７を回転させることにより、作業支援装置６が、反応ディスク２０７の正面（前方）側の同じ位置で、反応容器２０１の搬出入を支援できる。このため、作業支援装置６は、走行部６０４により走行させたり、アーム６０５をさらに伸ばしたりしなくても済み、反応容器２０１の交換に要する時間を短縮できる。また、本実施例では、１つの反応容器２０１を搬出した直後に続けて新しい反応容器２０１を搬入するのではなく、すべての反応容器２０１を搬出した後に新しい反応容器２０１を纏めて搬入するようにしたので、搬出入作業の効率が全体として、より効率的になる。

実施例２は、対象となる収容部材が、洗剤ボトル１１３の場合の例である。図５は、本実施例における、自動分析装置と作業支援装置６の動作を示すフローチャートである。

　図５に示すように、まず、自動分析装置は、重量センサ１１７等により、洗剤ボトル１１３の残量が予め設定された規定値を下回ると、洗剤ボトル１１３の交換アラームを発信する（ステップＳ２０１）。次に、自動分析装置の作業時期算出部７３は、上述の残量に加え、依頼済みの測定の情報も考慮して、洗剤ボトル１１３の交換作業の時期を算出する（ステップＳ２０２）。その後、自動分析装置の制御部７１は、依頼済みの測定が終了した時点で交換作業の時期に達していた場合、洗剤ボトル１１３の交換作業へ移行し（ステップＳ２０３）、通信部７４を介して作業支援装置６へ第１の搬出指令信号を送信する（ステップＳ２０４）。

　作業支援装置６の通信部６１０が、自動分析装置から第１の搬出指令信号を受信すると（ステップＳ２０５）、作業支援装置６の制御部６０２が、走行部６０４を制御して自走し、自動分析装置の洗剤ボトル１１３の前方近傍の搬出入支援位置へ向けて移動を開始する（ステップＳ２０６）。搬出入支援位置への移動が完了すると、通信部６１０は、自動分析装置へ移動完了信号を送信する（ステップＳ２０７）。

　自動分析装置の通信部７４が、作業支援装置６からの移動完了信号を受信すると（ステップＳ２０８）、自動分析装置の制御部７１が、搬出の準備動作として、駆動機構を制御してノズル１１５を上方へ退避させる（ステップＳ２０９）。その後、制御部７１が、ノズル検知器１１６を用いてノズル１１５の高さを確認すると、通信部７４が、作業支援装置６へ第２の搬出指令信号を送信する（ステップＳ２１０）。

　作業支援装置６の通信部６１０が、自動分析装置からの第２の搬出指令信号を受信すると（ステップＳ２１１）、作業支援装置６の制御部６０２は、カメラ６０３を用いて洗剤ボトル１１３の位置を確認した後、アーム６０５を洗剤ボトル１１３へ向けて伸ばし、ハンド６０６を開いて洗剤ボトルの把持用部位を把持する（ステップＳ２１２）。続いて、制御部６０２は、ハンド開閉検知部６０７により洗剤ボトル１１３の把持を検知した状態で、アーム６０５を手前へ移動させて洗剤ボトル１１３を取り出す。さらに、制御部６０２は、走行部６０４およびアーム６０５を制御して洗剤ボトル１１３を所定の廃棄場所へ搬出し（ステップＳ２１３）、ハンド６０６を開いて廃棄する。その後、制御部６０２は、ハンド６０６を閉じ、ハンド開閉検知部６０７でハンド６０６の閉状態を確認すると、通信部６１０は、自動分析装置へ搬出完了信号を送信する（ステップＳ２１４）。

　さらに、制御部６０２は、必要に応じて走行部６０４により自走した後、予め所定の準備場所に用意された、搬入支援対象の新しい洗剤ボトル１１３へ向けてアームを移動させ、ハンド６０６を開いて洗剤ボトル１１３の把持用部位を把持させる（ステップＳ２１６）。その後、制御部６０２は、走行部６０４を制御して搬出入支援位置へ向けて移動を開始する（ステップＳ２１７）。搬出入支援位置への移動が完了すると、通信部６１０は、自動分析装置へ移動完了信号を送信する（ステップＳ２１８）。

　自動分析装置の通信部７４が、作業支援装置６からの移動完了信号を受信すると（ステップＳ２１９）、自動分析装置の制御部７１が、搬入の準備動作として、ノズル検知器１１６を用いて、ノズル１１５の先端が洗剤ボトル１１３の上端より高い位置にあることを確認する（ステップＳ２２０）。その後、通信部７４が、作業支援装置６へ搬入指令信号を送信する（ステップＳ２２１）。

　作業支援装置６の通信部６１０が、自動分析装置からの搬入指令信号を受信すると（ステップＳ２２２）、作業支援装置６の制御部６０２は、カメラ６０３を用いて洗剤ボトル１１３の搬入先の位置を確認し、ハンド開閉検知部６０７により洗剤ボトル１１３の把持を検知した状態で、アーム６０５を制御して搬入先へ向けて移動させる。さらに、制御部６０２は、ハンド６０６を開くことで、洗剤ボトル１１３を搬入する（ステップＳ２２３）。次に、制御部６０２は、ハンド開閉検知部６０７で洗剤ボトル１１３を把持していないことを確認するとともに、カメラ６０３や重量センサ１１７を用いて、搬入先に洗剤ボトル１１３があることを確認する。その後、通信部６１０が、搬入完了信号を自動分析装置へ送信する（ステップＳ２２４）。

　自動分析装置の通信部７４が、搬入完了信号を受信すると（ステップＳ２２５）、自動分析装置の制御部７１は、ノズル１１５を下降させて、洗剤ボトル１１３に挿入する（ステップＳ２２６）。制御部７１は、ノズル検知器１１６を用いて、ノズル１１５の先端が洗剤液面に浸かる高さにあることを確認すると、スタンバイ状態に移行する（ステップＳ２２７）。

　このように、本実施例では、自動分析装置が、洗剤ボトル１１３の交換作業の準備動作としてノズル１１５を上方へ退避させてから、作業支援装置へ作業支援の指令信号を出すようにした。その結果、ノズル１１５と干渉することなく、消耗品である洗剤ボトル１１３の交換作業を自動で行え、オペレータによる手作業を減らすことが可能となる。なお、本実施例においても、使用済みの洗剤ボトル１１３の廃棄場所や新しい洗剤ボトル１１３の準備場所は、作業支援装置６の収容部材保持部６１２とすることで、走行部６０４やアーム６０５の移動に要する時間を節約できる。

　また、本実施例の作業支援装置６は、読取部６０９を用いて、新しい洗剤ボトル１１３の表面に貼付されたバーコード等から、洗剤ボトル１１３の洗剤の種類、製造年月日、使用期限などの情報を読み取ることが可能である。したがって、本実施例によれば、作業支援装置６が、準備場所にある複数の洗剤ボトル１１３の中から、例えば使用期限の最も近いものを選択し、搬入の支援を行うこともできる。

実施例３は、対象となる収容部材が、試薬容器２０３の場合の例である。図６は、本実施例における、自動分析装置と作業支援装置６の動作を示すフローチャートである。

　図６に示すように、まず、自動分析装置は、試薬容器２０３の残量が予め設定された規定値を下回ると、試薬容器２０３の交換アラームを発信する（Ｓ３０１）。次に、自動分析装置の作業時期算出部７３は、上述の残量に加え、依頼済みの測定の情報も考慮して、試薬容器２０３の交換作業の時期を算出する（ステップＳ３０２）。その後、自動分析装置の制御部７１は、依頼済みの測定が終了した時点で交換作業の時期に達していた場合、試薬容器２０３の交換作業へ移行し（ステップＳ３０３）、通信部７４を介して作業支援装置６へ第１の指令信号を送信する（ステップＳ３０４）。

　作業支援装置６の通信部６１０が、自動分析装置から第１の指令信号を受信すると（ステップＳ３０５）、作業支援装置６の制御部６０２が、走行部６０４を制御して自走し、自動分析装置の試薬保冷庫２０４の前方近傍の搬出入支援位置へ向けて移動を開始する（ステップＳ３０６）。搬出入支援位置への移動が完了すると、通信部６１０は、自動分析装置へ移動完了信号を送信する（ステップＳ３０７）。

　自動分析装置の通信部７４が、作業支援装置６からの移動完了信号を受信すると（ステップＳ３０８）、自動分析装置の制御部７１が、搬出の準備動作として、駆動機構を制御して試薬保冷庫２０４の蓋２１２のロックを解除する（ステップＳ３０９）その後、制御部７１が、ノズル検知器１１６を用いてノズル１１５の高さを確認すると、通信部７４が、作業支援装置６へ第２の指令信号を送信する（ステップＳ３１０）。

　作業支援装置６の通信部６１０が、自動分析装置からの第２の指令信号を受信すると（ステップＳ３１１）、作業支援装置６の制御部６０２は、カメラ６０３を用いて試薬保冷庫２０４の蓋２１２の位置を確認する。その後、制御部６０２は、アーム６０５およびハンド６０６を制御して、蓋２１２の把持用部位を把持して持ち上げ、試薬保冷庫２０４から離れた場所へ蓋２１２を移動させる（ステップＳ３１２）。続いて、制御部６０２は、吸引部６１１を制御して、蓋２１２の裏面に付着した結露水を吸引する（ステップＳ３１３）。次に、制御部６０２は、カメラ６０３を用いて試薬ディスク上にある搬出支援対象の試薬容器２０３の位置を確認した後、アーム６０５およびハンド６０６を制御して、試薬容器２０３の把持用部位を把持する（ステップＳ３１４）。さらに、制御部６０２は、走行部６０４により所定の廃棄場所まで移動し、アーム６０５およびハンド６０６により使用済みの試薬容器２０３を廃棄する（ステップＳ３１５）。

　その後、制御部６０２は、必要に応じて走行部６０４により自走してから、予め所定の準備場所に用意された、搬入支援対象の新しい試薬容器２０３の把持用部位をハンド６０６により把持する（ステップＳ３１６）。さらに、制御部６０２は、走行部６０４を制御して搬出入支援位置へ移動し、アーム６０５およびハンド６０６を制御して試薬ディスク上に新しい試薬容器２０３を搬入する（ステップＳ３１７）。続いて、制御部６０２は、アーム６０５およびハンド６０６により蓋２１２を試薬保冷庫２０４の上方開口部に装着する（ステップＳ３１８）。すると、通信部６１０が、自動分析装置へ搬出入完了信号を送信する（ステップＳ３１９）。なお、交換対象の試薬容器２０３が複数ある場合には、同様の動作により、すべての試薬容器２０３の交換を終えてから、蓋２１２が装着され、搬出入完了信号が送信される。

　自動分析装置の通信部７４が、作業支援装置６からの搬出入完了信号を受信すると（ステップＳ３２０）、自動分析装置の制御部７１は、試薬保冷庫２０４の蓋２１２をロックし（ステップＳ３２１）、スタンバイ状態に移行する（ステップＳ３２２）。

　このように、本実施例では、自動分析装置が、試薬容器２０３の交換作業の準備動作として試薬保冷庫２０４の蓋２１２のロックを解除してから、作業支援装置へ作業支援の指令を出すようにした。その結果、消耗品である試薬容器２０３の交換作業を自動で行え、オペレータによる手作業を減らすことが可能となる。

　また、作業支援装置６が搬出入支援をする際、自動分析装置が、交換対象の試薬容器２０３が試薬保冷庫２０４の正面（前方）側へ位置するように試薬ディスクを回転させれば、効率的に搬出入の作業を行うことも可能である。さらに、自動分析装置が、蓋２１２のロックの解除だけでなく、蓋２１２自体を開けたり閉じたりできる機構を設けても良い。

　なお、本実施例においても、使用済みの試薬容器２０３の廃棄場所や新しい試薬容器２０３の準備場所は、作業支援装置６の収容部材保持部６１２であっても良いし、試薬容器２０３や蓋２１２を把持しているか否かを、ハンド開閉検知部６０７で確認するようにしても良い。また、試薬保冷庫２０４の蓋２１２の裏面の結露水を吸引する代わりに、カメラ６０３で確認しながら蓋２１２を水平状態に保持し続けることで、結露水が集まって落下するのを防ぐようにしても良い。

　以上述べた各実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、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。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。さらに、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。例えば、上述の実施例１～３では、収容部材として反応容器、洗剤ボトル、試薬容器を交換する作業の例を説明したが、収容部材として検体容器の投入や回収に関する作業であっても良い。

　１：分析装置、１０３：試薬容器、１０４：試薬保冷庫、１０５：検体分注機構、１０６：試薬分注機構、１０７：反応促進ユニット、１０８：測定ユニット、１１０：検体吸引位置、１１１：消耗品保管ユニット、１１２：消耗品搬送ユニット、１１３：洗剤ボトル、１１４：流路、１１５：ノズル、１１６：ノズル検知器、１１７：重量センサ、１１８：液面検知器、２：分析装置、２０３：試薬容器、２０４：試薬保冷庫、２０５：検体分注機構、２０６：試薬分注機構、２０７：反応ディスク、２０８：測定ユニット、２１０：検体吸引位置、２１１：固定ネジ、２１２：蓋、３：制御装置、３０１：制御部、３０２：通信部、３０３：表示部、４：検体搬送装置、５：検体容器、６：作業支援装置、６０１：本体、６０２：制御部、６０３：カメラ、６０４：走行部、６０５：アーム、６０６：ハンド、６０７：ハンド開閉検知部、６０８：障害物センサ、６０９：読取部、６１０：通信部、６１１：吸引部、６１２：収容部材保持部、７１：制御部、７２：駆動機構、７３：作業時期算出部、７４：通信部

Claims

　収容部材に収容された検体または試薬を利用するために駆動する駆動機構と、
　前記駆動機構を制御する制御部と、を備えた自動分析装置であって、
　前記収容部材の搬出入の作業支援を行う作業支援装置と通信する通信部を有し、
　前記制御部は、前記駆動機構を制御して前記搬出入の準備動作を行うとともに、前記通信部を制御して前記作業支援装置へ前記作業支援の指令信号を送信することを特徴とする自動分析装置。
　請求項１に記載の自動分析装置において、
　前記作業支援装置は、自律駆動して前記作業支援を行う自走式のロボットであって、
　前記通信部が、第１の指令信号を前記作業支援装置へ送信した後、前記作業支援装置が自走して所定場所への移動が完了したときに送信する移動完了信号を受信すると、
　前記制御部は、前記駆動機構を制御して前記収容部材の搬出入が可能な状態にした後、前記通信部を制御して前記作業支援装置へ第２の指令信号を送信することを特徴とする自動分析装置。
　請求項１に記載の自動分析装置において、
　前記収容部材は、前記検体および前記試薬が混合された反応液を収容する反応容器であって、反応ディスクの円周上に複数配置され、
　前記駆動機構は、前記反応ディスクを回転させるものであり、
　交換対象の前記反応容器が所定位置にあるときに、前記作業支援装置により前記反応容器の交換支援が行われた後、前記通信部が、前記作業支援装置から支援完了信号を受信すると、
　前記制御部は、次の交換対象の前記反応容器が前記所定位置になるよう、前記駆動機構を制御して前記反応ディスクを回転させた後、前記通信部を制御して前記作業支援装置へ前記指令信号を送信することを特徴とする自動分析装置。
　請求項１に記載の自動分析装置において、
　前記収容部材は、システム試薬である洗剤を収容する洗剤ボトルであって、
　前記駆動機構は、前記洗剤ボトルから前記洗剤を吸引するノズルを上下方向に移動させるものであり、
　前記駆動機構が、前記ノズルを上方へ退避させると、前記通信部が、前記作業支援装置へ前記指令信号を送信し、
　前記作業支援装置により前記洗剤ボトルの交換支援が行われた後、前記通信部が、前記作業支援装置から支援完了信号を受信すると、
　前記制御部は、前記駆動機構を制御して前記ノズルを前記洗剤ボトルに挿入することを特徴とする自動分析装置。
　請求項１に記載の自動分析装置において、
　前記収容部材は、試薬を収容する試薬容器であって、試薬保冷庫内の試薬ディスクの円周上に複数配置され、
　前記駆動機構は、前記試薬保冷庫の蓋のロックを解除するものであり、
　前記駆動機構が、前記蓋のロックを解除すると、前記通信部が、前記作業支援装置へ前記指令信号を送信し、
　前記作業支援装置により前記試薬容器の交換支援が行われた後、前記通信部が、前記作業支援装置から支援完了信号を受信することを特徴とする自動分析装置。
　請求項１に記載の自動分析装置において、
　前記収容部材の搬出入の作業時期を算出する作業時期算出部を有し、
　前記通信部は、前記作業時期算出部で算出した前記作業時期に基づいて、前記作業支援装置へ前記指令信号を送信することを特徴とする自動分析装置。
　自動分析装置で利用する収容部材の搬出入の作業支援をする作業支援装置であって、
　前記自動分析装置と通信を行う通信部と、
　前記収容部材の種類に対応して前記自動分析装置の異なる場所へ走行するための走行部と、
　前記収容部材の把持および解放を行うハンドと、
　前記ハンドを所定位置へ移動させるアームと、
　前記通信部、前記走行部、前記ハンドおよび前記アームを制御する制御部と、を有し、
　前記通信部が、第１の指令信号を前記自動分析装置から受信すると、前記制御部は、前記走行部により所定場所まで移動を完了させた後、前記通信部により前記自動分析装置へ移動完了信号を送信し、
　さらに前記制御部が、前記自動分析装置による準備動作が完了して第２の指令信号を前記自動分析装置から受信すると、前記制御部は、前記アームおよび前記ハンドにより前記収容部材の搬出または搬入の支援を行うことを特徴とする作業支援装置。
　請求項７に記載の作業支援装置において、
　前記収容部材に付された識別情報を読み取る読取部を有し、
　前記制御部は、前記識別情報に基づいて、複数の前記収容部材の中から所定の前記収容部材を搬入する支援を行うことを特徴とする作業支援装置。
　請求項７に記載の作業支援装置において、
　前記作業支援装置は、前記自動分析装置に新しく搬入するための前記収容部材または廃棄用として搬出するための前記収容部材を保持する収容部材保持部を有することを特徴とする作業支援装置。
　請求項９に記載の作業支援装置において、
　前記収容部材に付された識別情報を読み取る読取部を有し、
　前記制御部は、前記識別情報に基づいて、前記収容部材保持部内の複数の前記収容部材の中から、使用期限の最も近い前記収容部材を搬入する支援を行うことを特徴とする作業支援装置。
　請求項７に記載の作業支援装置において、
　前記自動分析装置の試薬保冷庫の蓋の裏面の結露水を吸引する吸引部を有することを特徴とする作業支援装置。
　自動分析装置と、前記自動分析装置と通信することにより前記自動分析装置で利用する収容部材の搬出入の作業支援をする作業支援装置と、を備えた自動分析システムであって、
　前記自動分析装置は、前記収容部材に収容された検体または試薬を利用するために駆動する駆動機構を有し、
　前記作業支援装置は、前記収容部材の把持および解放を行うハンドと、前記ハンドを所定位置へ移動させるアームと、を有し、
　前記収容部材の搬出入の作業を行う場合、
　前記自動分析装置は、前記駆動機構を制御して前記収容部材の搬出入が可能な状態にするとともに、前記作業支援装置へ指令信号を送信し、
　前記作業支援装置は、前記自動分析装置からの前記指令信号を受信すると、前記アームおよび前記ハンドを制御して前記作業支援を完了させた後、前記自動分析装置へ完了信号を送信することを特徴とする自動分析システム。