WO2024257432A1

WO2024257432A1 - 試料搬送システム、試料搬送キャリア、および試料容器の搬送方法

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Publication number: WO2024257432A1
Application number: PCT/JP2024/012382
Authority: WO
Inventors: 英展小松; 優佑野元; 涼上野
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2023-06-14
Filing date: 2024-03-27
Publication date: 2024-12-19
Anticipated expiration: 2025-12-14

Abstract

試料が収納された容器３を搭載する試料搬送キャリア４と、試料搬送キャリア４が移動可能な試料搬送平面１と、試料搬送キャリア４の移動経路に沿って試料搬送平面１の下面に複数配置された永久磁石６と、を備え、試料搬送キャリア４は、試料搬送キャリア４の搬送方向に３つ以上並んで配置された、３つ以上の電磁コイル１２と、電磁コイル１２および制御部１６に電力を供給する蓄電池１７と、電磁コイル１２の励磁状態を制御する制御部１６と、を有し、電磁コイル１２の励磁状態を制御して永久磁石６に磁力を作用させることで試料搬送キャリア４が試料搬送平面１の上面を移動する。

Description

試料搬送システム、試料搬送キャリア、および試料容器の搬送方法

　本発明は、臨床検査等を行う自動分析装置に接続される試料搬送システム、および試料搬送システムに好適な試料搬送キャリア、および試料容器の搬送方法に関する。

　非常に柔軟であり高い搬送性能を与える、研究室試料配送システムの一例として、特許文献１には、研究室試料配送システムは、いくつかの容器キャリアであって、各々が少なくとも１つの磁気的活性デバイス、好ましくは少なくとも１つの永久磁石を備え、試料容器を運ぶように適合された容器キャリアと、容器キャリアを運ぶように適合された搬送平面と、搬送平面の下方に静止して配置されたいくつかの電磁アクチュエータであって、容器キャリアに磁力を印加することによって搬送平面の上で容器キャリアを移動させるように適合された電磁アクチュエータとを備える、ことが記載されている。

特開２０１７－７７９７１号公報

　臨床検査等を行う自動分析装置では、通常、複数の自動分析装置や分析に必要な前処理を行う前処理装置、あるいは後処理を行う後処理装置が試料搬送システムによって接続されることがある。

　検査対象となる血液、血漿、血清、尿、その他の体液等の生体試料（以下試料と記載）は、通常、採血管等の容器に収納され、専用の試料搬送キャリアに搭載される。この試料搬送キャリアが試料搬送システムの試料搬送部によって目的の自動分析装置に搬送されることで効率的に分析を行うことができる。

　上述の特許文献１では、試料搬送システムの試料搬送部を試料搬送平面で構成し、試料搬送平面の直下に多数の電磁コイルを配置した試料搬送システムを提案している。

　この発明では、底面に永久磁石を組み込んだ試料搬送キャリアを使用して、電磁コイルの励磁状態を制御し、試料搬送キャリアの永久磁石に磁力を作用させることで試料搬送キャリアは試料搬送平面上の任意の方向に移動する。

　この特許文献１に記載されたような試料搬送システムでは、試料搬送キャリアが移動する試料搬送平面の全範囲に電磁コイルを配置する必要がある。このため、大量の電磁コイルが必要となり、試料搬送システム全体での質量増加や、製造コストアップ、電磁コイルの励磁制御の複雑化等、の懸念があり、改善の余地がある。

　本発明の目的は、柔軟、かつ安価で、シンプルな試料搬送システムや、それを実現する試料搬送キャリア、試料容器の搬送方法を提供することである。

　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、試料が収納された試料容器を搭載する試料搬送キャリアと、前記試料搬送キャリアが移動可能な試料搬送平面と、前記試料搬送キャリアの移動経路に沿って前記試料搬送平面の下面に複数配置された永久磁石と、を備え、前記試料搬送キャリアは、前記試料搬送キャリアの搬送方向に３つ以上並んで配置された、３つ以上の電磁コイルと、前記電磁コイルおよび制御部に電力を供給する電力供給部と、前記電磁コイルの励磁状態を制御する制御部と、を有し、前記電磁コイルの励磁状態を制御して前記永久磁石に磁力を作用させることで前記試料搬送キャリアが前記試料搬送平面の上面を移動することを特徴とする。

　本発明によれば、柔軟、かつ、安価で、シンプルな試料搬送システムや、試料搬送キャリア、試料容器の搬送方法を提供することできる。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。

本発明の実施例の試料搬送システムを構成する、試料搬送平面、および試料搬送キャリアの外観を示した図である。実施例の試料搬送システムにおける試料搬送キャリア、および試料搬送平面を構成する搬送パネルの内部構造を示した断面図である。実施例の試料搬送システムにおける試料搬送キャリアの試料搬送平面との接触部の形状の一例を示した図である。実施例の試料搬送システムにおける試料搬送キャリアの試料搬送平面との接触部の形状の他の例を示した図である。実施例の試料搬送システムにおける試料搬送キャリアの電磁コイルと、搬送パネル内の永久磁石との位置関係を示した図である。実施例の試料搬送システムにおける試料搬送キャリア内の電磁コイルの配置、および搬送パネル内の永久磁石の配置を示した図である。実施例の試料搬送システムにおける搬送パネルの永久磁石の配置例、およびヨークの形状を示した図である。図５に関する試電磁コイルの励磁状態と、永久磁石の磁力の強弱を検知するセンサー部の出力値との関係を示した図である。実施例の試料搬送システムにおける試料搬送キャリア内の電磁コイルの配置、および搬送パネル内の永久磁石の他の例の配置を示した図である。実施例の試料搬送システムにおけるＲＦＩＤタグ、およびワイヤレス給電部を構成するワイヤレス給電コイルの配置を示した図である。実施例の試料搬送システムにおいて、試料搬送キャリアがＲＦＩＤタグと通信を行う際の位置関係を示した上面図である。実施例の試料搬送システムにおいて、試料搬送キャリアがＲＦＩＤタグと通信を行う際の位置関係を示した側面図である。実施例の試料搬送システムにおける試料搬送キャリアと外部の制御部との通信、および試料搬送キャリア間の通信状態を示した概念図である。実施例の試料搬送システムにおいて、試料搬送キャリアがワイヤレス給電部から電力を受電する際の位置関係を示した上面図である。実施例の試料搬送システムにおいて、試料搬送キャリアがワイヤレス給電部から電力を受電する際の位置関係を示した側面図である。実施例の試料搬送システムにおける搬送パネルの連結部の断面の一例を示した図である。実施例の試料搬送システムにおける試料搬送キャリアが端部の傾斜面を通過する際の、試料搬送キャリアの重心位置と搬送パネルの端部に設けた傾斜面の断面形状との関係を示した図である。

　本発明の試料搬送システム、試料搬送キャリア、および試料容器の搬送方法の実施例について図１乃至図１７を用いて説明する。なお、本明細書で用いる図面において、同一のまたは対応する構成要素には同一、または類似の符号を付け、これらの構成要素については繰り返しの説明を省略する場合がある。

　最初に、試料搬送システムの全体構成について図１を用いて説明する。図１は、本発明の試料搬送システムを構成する、試料搬送平面１、および試料搬送キャリア４の外観を示した図である。

　図１に示すように、試料搬送システムは試料が収納された容器３を搭載する試料搬送キャリア４を搬送するためのシステムであり、複数の搬送パネル２を水平に配置し、各々を連結することで構成される試料搬送平面１等を備えている。搬送パネル２が任意に連結されることで任意の試料搬送平面１を構築することが可能であり、試料搬送キャリア４の移動範囲を柔軟に設定することができる。試料搬送キャリア４は試料搬送平面１上を移動することで目的位置まで搬送される。

　次いで、試料搬送キャリア４と、試料搬送キャリア４を搬送する試料搬送平面１を構成する搬送パネル２と、その内部構造について図２を用いて説明する。図２は試料搬送キャリアおよび搬送パネルの断面図であり、図２中「断面Ｂ」におけるＡ－Ａ断面の様子を示す図が「断面Ａ」であり、「断面Ａ」におけるＢ－Ｂ断面の様子を示す図が「断面Ｂ」である。

　試料搬送平面１を構成する各々の搬送パネル２は、図２に示すように、試料搬送キャリア４が移動する上面板５の直下に、試料搬送キャリア４の移動経路を形成する複数の永久磁石６が配置されており、これら複数の永久磁石６を永久磁石支持部材７により固定している。永久磁石６はＮ極、Ｓ極が交互に反転して配置されており、ヨーク１４と結合して磁気回路を形成する。

　試料搬送キャリア４は、ヨーク８、採血管架設部９、カバー１０、電磁コイル１２、鉄心１３、センサー部１５、制御部１６、蓄電池１７等を備えている。

　採血管架設部９は、上部に試料を収納した容器３を架設するためのスペースであり、その外周をプラスチック等のカバー１０で覆われた構造をしている。

　試料搬送キャリア４の内部には、複数の電磁コイル１２が内蔵されている。各々の電磁コイル１２の鉄心１３はヨーク８と結合し、磁気回路を形成する。この電磁コイル１２は、試料搬送キャリア４の搬送方向に最小でも３つ以上並んで配置されている。図２に示す形態では、５つ設けられており、図３や図４、図５に示すように異なる２方向以上の移動に対応するように配置されている。

　センサー部１５は、試料搬送キャリア４の底面付近のうち、電磁コイル１２に挟まれる位置に設けられており、搬送パネル２内の永久磁石６の磁力を検知することで永久磁石６との相対位置を把握することができる。センサー部１５には、例えば、リニアホールセンサが利用できる。

　制御部１６は、例えばマイクロコンピュータにより構成され、電磁コイル１２の励磁制御を適切に行うことで永久磁石６に磁力を作用させ、試料搬送キャリア４を試料搬送平面１の上面を移動させる。この制御部１６は、センサー部１５により把握された永久磁石６との相対位置に基づき、電磁コイル１２の励磁状態を制御する。

　蓄電池１７は、電磁コイル１２、制御部１６、センサー部１５などへ電力を供給する内部に蓄電可能な部品であり、例えば、リチウムイオン電池などで構成される。

　試料搬送キャリア４の底面は、車輪等の転がり機構を備えることができるが、備えなくても良い。転がり機構を備えない場合は、試料搬送キャリア４が試料搬送平面上を滑走して移動する、非常にシンプルな外形状となる。また、転がり機構を持たないため、これに起因する不具合の発生が無く、信頼性の高い、試料搬送キャリア４を構築できる。これに対し、転がり機構を備える場合は、試料搬送キャリア４の底面と搬送パネル２の上面板５との摩擦を非常に小さくでき、搬送に要する力（電磁コイル１２の励磁電流値）を小さくすることができる。

　図３および図４は、車輪等の転がり機構を持たない試料搬送キャリア４の場合における、試料搬送平面１との接触面となる試料搬送キャリア４の接触底面の形状の例を図示したものである。

　試料搬送平面１と試料搬送平面１との接触底面の形状１１ａ，１１ｂは、試料搬送キャリア４の水平断面の形状と同じとする必要は無く、図３や図４に示すように異なる形状とすることができる。例えば図３に示すように円形としたり、図４に示すように菱形に類した形状にすることができる。なお、図３に示すような円形や図４に示す菱形に類した形状に限られず、他の形状とすることができる。

　次いで、図５乃至図９を用いて、電磁コイル１２や永久磁石６の配置パターンの具体例について説明する。

　図５は、試料搬送キャリア４のＸ軸方向への移動時において、試料搬送キャリア４内の電磁コイル１２と、搬送パネル２内の永久磁石６との位置関係を示す図である。図６および図９は電磁コイル１２と永久磁石６との関係を示す図である。図７は、搬送パネル２の永久磁石６の配置例、およびヨーク１４の形状を示した図である。図８は、電磁コイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃの励磁状態、永久磁石６の磁力の強弱を検知するセンサー部１５ａ，１５ｂの出力値、の関係を示した図である。

　図５および図６に示すように、試料搬送キャリア４のＸ軸、およびＹ軸の２方向の移動に対応した組み合わせを持つように配置されており、電磁コイル１２は直交する２方向に３つ以上並んで配置される。

　このため、図６および図７に示すように、試料搬送平面１の直下に配置される永久磁石６は、試料搬送キャリア４のＸ軸、およびＹ軸方向の移動経路に沿って一定の間隔Ｄ１で正方格子状に配置されている。各々の正方格子を構成するＸ軸、Ｙ軸は、試料搬送キャリア４の移動経路１８ａ，１８ｂを形成する。なお、図７に示す形態では、円形の永久磁石６を使用している場合を例示しているが、四角形など、状況に応じて最適な形状に変更できる。

　また、永久磁石６は、Ｘ軸、Ｙ軸の各々の交点の間隔Ｄ２を間隔Ｄ１に対して任意の整数Ｎ倍とすることが望ましい。

　試料搬送キャリア４は、内部に電磁コイル１２等の多数の部品を組み込む必要があるため、内部容積を大きくする断面形状が好ましい。

　試料搬送キャリア４の移動経路を図６や図７に示すように正方格子状に形成した場合、移動中あるいは停止中に関わらず、Ｘ軸、Ｙ軸方向に対して、常に同じ方向を保っていることを考慮すると、移動中の試料搬送キャリア４同士が干渉する機会を低減し、かつ、試料搬送キャリア４の内部容積の大きくする断面形状は、正方形状を有していることが有利である。正方形の断面を持った試料搬送キャリア４は、それぞれの辺が、移動経路となる正方格子のＸ軸、Ｙ軸と平行を保ったまま移動する。

　ここで、試料搬送キャリア４の底面部の正方形の断面の一辺の長さをＬとした場合、交点の間隔Ｄ２を一辺の長さＬの半分よりも大きくすることが望ましい。

　更に、試料搬送キャリア４のＸ軸方向の電磁コイル１２の配置間隔は、永久磁石６の配置間隔Ｄ１に対し２／３×Ｄ１とすることができる。同様に、試料搬送キャリア４のＹ軸方向の電磁コイル１２の配置間隔についても、永久磁石６の配置間隔Ｄ１に対し２／３×Ｄ１となっている。

　制御部１６における複数の電磁コイル１２の励磁制御は、Ｘ軸、またはＹ軸方向のどちらか一方の電磁コイル１２の組み合わせについて励磁状態を制御することでＸ軸、またはＹ軸方向に移動させるものとし、移動原理には、例えば、リニア直流モータの原理が利用できる。

　この際、上述のようにセンサー部１５の検出値を利用することができる。センサー部１５ａ，１５ｂの出力値は、試料搬送キャリア４の位置の変化に応じて、固有の出力値の組み合わせを持つ。そのため、各々のセンサー部１５ａ，１５ｂの出力値を確認することで、永久磁石と試料搬送キャリア４の相対位置を把握することができる。

　試料搬送キャリア４の制御部１６は、センサー部１５ａ，１５ｂの出力値を確認し、永久磁石６と試料搬送キャリア４との相対位置を把握すると伴に、電磁コイル１２ａ，１２ｂ，１２ｃの励磁状態を図８に示すように切り替え、試料搬送キャリア４をＸ軸方向に移動させる。

　Ｙ軸方向への移動についても、Ｘ軸方向への移動の場合と同様の原理に基づき移動させる。図６に示すように、試料搬送キャリア４内の電磁コイル１２、および搬送パネル２内の永久磁石は、Ｘ軸、Ｙ軸方向に、十字形に配置されていることから、Ｙ軸方向への移動では、図８に示す電磁コイル１２ｄ，１２ｂ，１２ｅおよび、センサー部１５ｃ，１５ｄを使用する。

　このように、試料搬送キャリア４の移動方向に応じて、搬送パネル２内の永久磁石を配置する伴に、試料搬送キャリア４内の電磁コイル１２が、それぞれの移動方向に対応した配置を持てば、試料搬送キャリア４を任意の方向に移動することができる。

　なお、電磁コイル１２の配置パターン（=永久磁石６の配置パターン）は図６に示す形態に限られず、試料搬送平面１の形状に応じて適宜変更可能である。例えば、図９に示すように、６０度ずれた３方向に移動可能なように、搬送パネル２内の永久磁石６、および試料搬送キャリア４内の電磁コイル１２を配置させることができる。この場合、図６に示すような正方格子状に配置される場合に比べて搬送経路の自由度を高くすることができる。

　試料搬送キャリア４を目的の位置により適切に移動させるには、センサー部１５ａ，１５ｂの出力値を確認し、永久磁石６と試料搬送キャリア４との相対位置を把握することに加えて、試料搬送平面１内や搬送パネル２内での試料搬送キャリア４の絶対的な位置を把握することが望まれる。

　以下そのための構成について図１０乃至図１３を用いて説明する。

　図１０は、試料搬送キャリア４の移動経路１８ａ，１８ｂに沿って配置したＲＦＩＤタグ１９、およびワイヤレス給電部を構成するワイヤレス給電コイル２０の配置を示した図である。また、図１１および図１２は、試料搬送キャリア４がＲＦＩＤタグ１９と通信を行う際、試料搬送キャリア４の内部に設置した、ＲＦＩＤタグ１９とのＲＦＩＤ読み取りアンテナ２１の構成部品と、ＲＦＩＤタグ１９の位置関係を示した図である。図１３は、試料搬送キャリア４と外部の制御部２８との通信、および試料搬送キャリア４間の通信状態を示した概念図である。

　図１０に示すように、試料搬送平面１には、試料搬送キャリア４の移動経路に沿って、試料搬送キャリア４の移動を妨げない試料搬送平面１の直下、または表面に非接触通信部としてＲＦＩＤタグ１９を複数設ける。

　更に、図１１および図１２に示すように、試料搬送キャリア４には、これらＲＦＩＤタグ１９と通信するＲＦＩＤ読み取りアンテナ２１を設ける。

　図１０等では、非接触通信部にＲＦＩＤタグ１９を使用し、ＲＦＩＤタグ１９との通信インターフェースの構成部品は、ＲＦＩＤ読み取りアンテナ２１を示している。ＲＦＩＤタグ１９には、この他、ＩＲ通信、バーコードなど、様々な情報記録部の利用が考えられ、通信インターフェースは非接触通信部の仕様に適した構成を採用する。

　図１１および図１２に示すように、試料搬送キャリア４が、移動経路のＸ軸、あるいはＹ軸の交点直上に位置した際に、ＲＦＩＤタグ１９とＲＦＩＤ読み取りアンテナ２１とが通信に最適な位置になるよう配置されていることが望ましく、ＲＦＩＤタグ１９と試料搬送キャリア４は、一対一の通信を行うことが望ましい。

　上述のＲＦＩＤタグ１９のうち、個々のＲＦＩＤタグ１９は、それぞれのＲＦＩＤタグ１９が配置された搬送パネル２を特定する搬送パネル２のシリアルナンバーと、ＲＦＩＤタグ１９が配置された搬送パネル２上の位置を示すＲＦＩＤタグ１９の位置情報（固有情報）を有していることが望ましい。

　また、試料搬送キャリア４の制御部１６は、予め、搬送パネル２のシリアルナンバーと個々のＲＦＩＤタグ１９の位置関係を記憶していることが望ましい。その上で、試料搬送キャリア４がＲＦＩＤタグ１９の上部に位置した際に、ＲＦＩＤタグ１９から受信した固有情報から搬送パネル２とその中におけるＲＦＩＤタグ１９を特定し、固有情報に基づいて試料搬送平面１内や搬送パネル２内における試料搬送キャリア４の絶対位置を特定し、搬送中に目的位置までの経路から外れているか否かを確認しながら電磁コイル１２の励磁制御を行うことが望ましい。

　更に、この他に、試料搬送キャリア４は、試料搬送システム全体を制御する外部の制御部２８と無線通信を行う無線通信部２９を備え、相互通信を行うことができる。また、無線通信部２９は試料搬送キャリア４間での相互通信も可能である。

　例えば、試料搬送キャリア４間で、各々の位置情報、移動方向、および動作状態の情報を交換し、ルールに基づき、試料搬送キャリア４の移動の優先順位を決めれば、外部の制御部２８を介すことなく自立して移動することも可能である。

　次いで、試料搬送キャリア４の蓄電池１７の充電に関する構成について図１４および図１５を用いて説明する。図１４および図１５は、試料搬送キャリア４がワイヤレス給電部から電力を受電する際、ワイヤレス給電部を構成するワイヤレス給電コイル２０と、試料搬送キャリア４のワイヤレス受電部を構成するワイヤレス受電コイル２２の位置関係を示した図である。

　図１４および図１５に示すように、蓄電池１７への充電は、ワイヤレス給電、受電システムを利用することが望ましい。

　搬送パネル２には、試料搬送キャリア４の蓄電池１７を充電する給電部として、ワイヤレス給電コイル２０が特定のスポットに１つ充電スポットとして設けられている。このワイヤレス給電コイル２０は、搬送パネル２の試料搬送面の直下に配置されている。

　また、図１５に示すように、試料搬送キャリア４はワイヤレス受電コイル２２をその底面部に有している。

　試料搬送キャリア４の制御部１６は、蓄電池１７の残容量が低下したと判断した際や、搬送に余裕があると判断した際などには、ワイヤレス受電コイル２２がワイヤレス給電コイル２０に重なる位置に試料搬送キャリア４を搬送させ、電力を受電し、試料搬送キャリア４の蓄電池１７を充電するよう制御する。

　なお、ワイヤレス給電コイル２０は、１枚の搬送パネル２に対して１つである必要は無く、必要数に応じて設置数を変更することができる。

　また、図１４に示すように、ワイヤレス給電コイル２０の設置スペースを確保するため、ワイヤレス給電コイル２０が設けられる付近の永久磁石６の形状を変えることができ、他の個所の永久磁石６のような円形から永久磁石６ａ，６ｂのような直方体形状に変えることができる。

　次いで、試料搬送平面１を構成する複数の搬送パネル２の接続に好適な構造の詳細について図１６および図１７を用いて説明する。図１６は、搬送パネル２の連結部の断面を示した図である。図１７は、試料搬送キャリア４が端部の傾斜面２４を通過する際の、試料搬送キャリア４の重心位置２５と、搬送パネル２の端部に設けた傾斜面２４の断面形状との関係を示した図である。

　試料搬送キャリア４の移動経路は、試料搬送システムの設置仕様に応じて、様々な移動経路を構築する必要がある。そこで、上述のように、移動経路を構築する試料搬送平面１は、分割可能な、複数の搬送パネル２を連結して構成することが望まれる。このような構成であれば、搬送パネル２の連結状態を変更することで様々な設置仕様に応じて柔軟に移動経路を構築することができる。

　ここで、搬送パネル２を連結する場合、搬送パネル２間の接続状態によっては、図１６に示すように、搬送パネル２と隣の搬送パネル２との間に段差２３が発生することが考えられる。

　そこで、搬送パネル２の端部に傾斜面２４を形成することができる。この傾斜面２４は緩やかな傾斜であることが望まれ、試料搬送キャリア４は、段差２３が生じていてもスムーズに乗り越えることができる。

　ここで、傾斜面２４の傾斜角度については、試料搬送キャリア４が端部の傾斜面２４を更に安定して通過させるためには、図１７に示すように、試料搬送キャリア４の重心位置が平坦部２７ａから傾斜面２４ａに到達する前に、試料搬送キャリア４の進行方向の端面２６が次の搬送パネル２の傾斜面２４ｂを通過し、平坦部２７ｂに到達することが求められる。

　そこで、試料搬送平面１と傾斜面２４とがなす角度をθ、隣接する搬送パネル２の間の段差の最大高さをＨ、試料搬送キャリア４の搬送方向長さをｌとしたときに、ｔａｎθ≧４Ｈ／ｌの関係式を満たす角度θを選択することができる。この条件を満たす傾斜面２４であることで、最も傾斜角を緩やかにできる。

　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試料搬送システムは、試料が収納された容器３を搭載する試料搬送キャリア４と、試料搬送キャリア４が移動可能な試料搬送平面１と、試料搬送キャリア４の移動経路に沿って試料搬送平面１の下面に複数配置された永久磁石６と、を備え、試料搬送キャリア４は、試料搬送キャリア４の搬送方向に３つ以上並んで配置された、３つ以上の電磁コイル１２と、電磁コイル１２および制御部１６に電力を供給する蓄電池１７と、電磁コイル１２の励磁状態を制御する制御部１６と、を有し、電磁コイル１２の励磁状態を制御して永久磁石６に磁力を作用させることで試料搬送キャリア４が試料搬送平面１の上面を移動する。

　これによって、試料搬送キャリア４側に電磁コイルを設けることになるため、試料搬送平面の全範囲に電磁コイルを配置する必要がなくなる。従って、質量増加、製造コストアップ、電磁コイルの励磁制御の複雑化等、の懸念が生じない、柔軟、かつ安価で、シンプルな試料搬送システムや、それを実現する試料搬送キャリア、試料容器の搬送方法を得ることができる。

　また、試料搬送キャリア４は、電磁コイル１２を５つ以上有しており、異なる２方向以上の搬送方向の移動に対応している、特に永久磁石６は正方格子状に配置され、電磁コイル１２は、直交する２方向に３つ以上並んで配置されていることで、より柔軟な搬送経路を組むことができるようになる。

　更に、永久磁石６の中心と隣あう永久磁石６との中心の距離をＤ１としたときに、永久磁石６が構成する正方格子のＸ軸、Ｙ軸の交点の間隔Ｄ２がＤ１の整数倍の距離であることにより、整数Ｎを変更することで試料搬送平面１に配置する試料搬送キャリア４の移動経路の数を必要数に応じて自由に設定できるようになることから、更に柔軟な搬送経路を実現することができる。

　また、試料搬送キャリア４の底面は、その水平断面が正方形状を有していることで、従来技術に比べて多くの構成が設けられる試料搬送キャリア４の内部容積を最大化することができ、無駄な空間が生じることを避け、可能な限りの試料搬送キャリア４の小型化、軽量化を図ることができる。これにより、搬送効率の向上も図ることができる。

　更に、永久磁石６が構成する正方格子のＸ軸、Ｙ軸の交点の間隔Ｄ２は、底面の１辺の長さをＬとしたときに、Ｌの半分よりも大きいことにより、２つの試料搬送キャリア４が、隣接する異なる移動経路１８ａ，１８ｂをそれぞれ平行移動する場合であっても、試料搬送キャリア４が互いに干渉すること無く移動させることができ、搬送効率の向上を図ることができる。

　また、試料搬送キャリア４は、永久磁石６との相対位置を把握するセンサー部１５を更に有し、制御部１６は、センサー部１５により把握された永久磁石６との相対位置に基づき、電磁コイル１２の励磁状態を制御することで、励磁制御の精度の向上を図り、搬送効率の向上を達成することができる。

　更に、試料搬送キャリア４は、試料搬送平面１と接触する接触底面の形状１１ａ，１１ｂの断面形状が、試料搬送キャリア４の水平断面の形状と異なることにより、試料搬送キャリア４が移動する際の摩擦力を低減すると伴に、直進安定性を向上させることができる。

　また、試料搬送平面１は、試料搬送キャリア４の移動経路に沿ってＲＦＩＤタグ１９を複数有しており、試料搬送キャリア４は、ＲＦＩＤタグ１９と通信するＲＦＩＤ読み取りアンテナ２１を更に有する、特に個々のＲＦＩＤタグ１９が固有情報を有しており、試料搬送キャリア４の制御部１６は、固有情報に基づいて試料搬送平面１内における試料搬送キャリア４の位置を特定することで、試料搬送キャリア４の絶対位置の特定がより容易になり、搬送精度の更なる向上を図ることができる。

　更に、非接触通信部は、ＲＦＩＤタグ１９、ＩＲ通信、またはバーコードのうち少なくともいずれか一つ以上の情報記録部からなり、通信インターフェースは、情報記録部の情報を読み取るＲＦＩＤ読み取りアンテナ２１であることで、速やかで、かつ安定した情報のやり取りを実現することができる。

　また、試料搬送キャリア４は無線通信部２９を更に有し、他の試料搬送キャリア４との間、または外部の制御部２８との相互通信を行うことにより、更に高い精度での搬送制御を実現することができる。

　更に、試料搬送平面１は、複数の搬送パネル２により構成され、搬送パネル２が連結されることで任意の試料搬送平面１が構築されていることで、様々な搬送経路を自在に生成することができ、多様な試料搬送システムの設置仕様に応じることができるようになる。

　また、搬送パネル２の端部に傾斜面２４が形成されていることにより、搬送パネル２の接続部分で段差２３が生じたとしても、段差２３部分の搬送を安定して行うことができる。

　更に、試料搬送キャリア４は、試料搬送平面１と傾斜面２４とがなす角度をθ、隣接する搬送パネル２の間の段差の最大高さをＨ、試料搬送キャリア４の搬送方向長さをｌとしたときに、ｔａｎθ≧４Ｈ／ｌの関係式を満たすことで、試料搬送キャリア４が端部の傾斜面２４を通過する際に、更に安定した移動が可能となる。

　また、試料搬送平面１は、蓄電池１７を充電する給電部を有する、特に試料搬送キャリア４はワイヤレス受電コイル２２を有し、給電部はワイヤレス給電コイル２０であることにより、試料搬送キャリア４の充電を容易に行うことができる。

　＜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。

１…試料搬送平面
２…搬送パネル
３…容器（試料容器）
４…試料搬送キャリア
５…上面板
６，６ａ，６ｂ…永久磁石
７…永久磁石支持部材
８，１４…ヨーク
９…採血管架設部
１０…カバー
１１ａ，１１ｂ…形状
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ…電磁コイル
１３…鉄心
１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…センサー部
１６…制御部
１７…蓄電池（電力供給部）
１８ａ，１８ｂ…移動経路
１９…ＲＦＩＤタグ（非接触通信部）
２０…ワイヤレス給電コイル（ワイヤレス給電部）
２１…ＲＦＩＤ読み取りアンテナ（通信インターフェース、記録媒体リーダ）
２２…ワイヤレス受電コイル（ワイヤレス受電部）
２３…段差
２４，２４ａ，２４ｂ…傾斜面
２５…重心位置
２６…端面
２７ａ，２７ｂ…平坦部
２８…制御部
２９…無線通信部
Ｄ１，Ｄ２…配置間隔

Claims

　試料が収納された試料容器を搭載する試料搬送キャリアと、
　前記試料搬送キャリアが移動可能な試料搬送平面と、
　前記試料搬送キャリアの移動経路に沿って前記試料搬送平面の下面に複数配置された永久磁石と、を備え、
　前記試料搬送キャリアは、
　　前記試料搬送キャリアの搬送方向に３つ以上並んで配置された、３つ以上の電磁コイルと、
　　前記電磁コイルおよび制御部に電力を供給する電力供給部と、
　　前記電磁コイルの励磁状態を制御する制御部と、を有し、
　前記電磁コイルの励磁状態を制御して前記永久磁石に磁力を作用させることで前記試料搬送キャリアが前記試料搬送平面の上面を移動する
　ことを特徴とした試料搬送システム。
　請求項１に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送キャリアは、前記電磁コイルを５つ以上有しており、異なる２方向以上の搬送方向の移動に対応している
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項２に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記永久磁石は正方格子状に配置され、
　前記電磁コイルは、直交する２方向に３つ以上並んで配置されている
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項３に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記永久磁石の中心と隣あう前記永久磁石との中心の距離をＤ１としたときに、前記永久磁石が構成する正方格子のＸ軸、Ｙ軸の交点の間隔Ｄ２が前記Ｄ１の整数倍の距離である
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項３に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送キャリアの底面は、その水平断面が正方形状を有している
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項５に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記永久磁石が構成する正方格子のＸ軸、Ｙ軸の交点の間隔Ｄ２は、前記底面の１辺の長さをＬとしたときに、前記Ｌの半分よりも大きい
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項１に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送キャリアは、前記永久磁石との相対位置を把握するセンサー部を更に有し、
　前記制御部は、前記センサー部により把握された前記永久磁石との相対位置に基づき、前記電磁コイルの励磁状態を制御する
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項１に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送キャリアは、前記試料搬送平面と接触する接触底面の断面形状が、前記試料搬送キャリアの水平断面の形状と異なる
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項１に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送平面は、前記試料搬送キャリアの移動経路に沿って非接触通信部を複数有しており、
　前記試料搬送キャリアは、前記非接触通信部と通信する通信インターフェースを更に有する
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項９に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記非接触通信部は、個々の前記非接触通信部が固有情報を有しており、
　前記試料搬送キャリアの前記制御部は、前記固有情報に基づいて前記試料搬送平面内における前記試料搬送キャリアの位置を特定する
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項９に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記非接触通信部は、ＲＦＩＤタグ、ＩＲ通信、またはバーコードのうち少なくともいずれか一つ以上の情報記録部からなり、
　前記通信インターフェースは、前記情報記録部の情報を読み取る記録媒体リーダである
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項１に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送キャリアは無線通信部を更に有し、他の前記試料搬送キャリアとの間、または外部の制御システムとの相互通信を行う
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項１に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送平面は、複数の搬送パネルにより構成され、
　前記搬送パネルが連結されることで任意の前記試料搬送平面が構築されている
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項１３に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記搬送パネルの端部に傾斜面が形成されている
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項１４に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送キャリアは、前記試料搬送平面と前記傾斜面とがなす角度をθ、隣接する前記搬送パネルの間の段差の最大高さをＨ、前記試料搬送キャリアの搬送方向長さをｌとしたときに、ｔａｎθ≧４Ｈ／ｌの関係式を満たす
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項１に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送平面は、前記電力供給部を充電する給電部を有する
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　請求項１６に記載の試料搬送システムにおいて、
　前記試料搬送キャリアはワイヤレス受電部を有し、
　前記給電部はワイヤレス給電部である
　ことを特徴とする試料搬送システム。
　試料が収納された試料容器を搭載する試料搬送キャリアであって、
　前記試料搬送キャリアは、
　　前記試料搬送キャリアの搬送方向に３つ以上並んで配置された、３つ以上の電磁コイルと、
　　前記電磁コイルおよび制御部に電力を供給する電力供給部と、
　　前記電磁コイルの励磁状態を制御する制御部と、を備え、
　前記電磁コイルの励磁状態が制御されることで試料搬送キャリアの移動経路に沿って試料搬送平面の下面に複数配置された永久磁石に磁力を作用させることで前記試料搬送平面の上面を移動する
　ことを特徴とする試料搬送キャリア。
　試料容器を搬送する方法であって、
　その搬送方向に３つ以上並んで配置された、３つ以上の電磁コイルと、前記電磁コイルと制御部に電力を供給する電力供給部と、前記電磁コイルの励磁状態を制御する制御部と、を備えており、前記試料容器が搭載された試料搬送キャリアを、前記電磁コイルの励磁状態を制御することで前記試料搬送キャリアの移動経路に沿って試料搬送平面の下面に複数配置された永久磁石に磁力を作用させ、前記試料搬送平面の上面を移動させる
　ことを特徴とする試料容器の搬送方法。