JPH06130068A - 試料個体識別用ラック識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】搬送用ラック１にタイミング用穴３・識別デー
タ用穴４・パリティー用穴５を設け穴の開閉を受光素子
６により読み取る。そのデータはラッチ記憶回路９に各
桁ごとに記録し各桁の記録タイミングをディレイ回路１
４・カウンタ回路１３により作る。ＣＰＵ１０は搬送用
ラック１通過後ラッチ記憶回路９のデータを読みだしノ
イズによる誤カウントをモニター信号１２で監視する。 【効果】搬送用ラックを通過させるだけで試料の個体識
別が可能となり、ラック搬送機構・ラック搬送モータを
簡略化できかつ全体の処理能力を向上させ、信頼性の高
いシステム構築が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は検体検査自動化システム
や自動分析装置等に用いられるラックによる試料の搬送
システムにおけるラックの個体識別に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、検体検査自動化システムや大型の
自動分析装置等では採血管やサンプルカップに入った検
体の搬送を複数の採血管やサンプルカップを１つのラッ
クで行っている。この検体試料の個体識別には採血管に
バーコードラベルを貼付バーコードリーダでこれを読み
取る個体識別方式と、搬送用のラックに設けた識別穴の
有無を発光素子と受光素子により読み取りラックを識別
し採血管やサンプルカップがラックのどの位置に乗って
いるかにより個体識別をする方式と、その両方を行うも
のがある。この搬送用のラックに設けた識別穴の有無を
発光素子と受光素子により読み取りラックを識別する装
置では図２のように４つの識別用穴と誤読監視のパリテ
ィー用穴とラック停止用穴が１列に配列されている。さ
らに識別桁を増やすためにこの穴が複数列図では４列設
けられている。ラックは搬送ラインを移動し、ラック停
止用穴用の発光素子と受光素子によりラックが停止位置
に来たことを判断し制御用コンピュータに割込みを入れ
る。制御用コンピュータはモータのイナーシャ等の慣性
を考慮し識別用穴の中心に発光素子と受光素子の光軸が
来て読み取り裕度が最適になる位置でラック移動用モー
タを停止させる。その後識別用穴の位置に配置した発光
素子と受光素子により識別符号を読み取る。この動作を
４回繰り返し４桁の識別数を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の装置では上記の
ように、ラックの識別桁数の数ラックの移動・停止・読
み取りを繰り返さなければならず処理能力が上がらない
という問題があった。さらにラックを停止させる位置が
発光素子と受光素子の光軸からずれると読み取りミスを
起こす確立が増えるため停止位置精度を出す必要があ
る。このためにＡＣモータ等を使用した機構の場合移動
速度が上げられず処理能力が落ちるという問題があっ
た。またパルスモータやサーボモータ等を使用した機構
の場合その制御機構や駆動機構が高価で複雑なものとな
りコスト面に問題があり、さらにラックの搬送の場合ベ
ルトコンベアを用いた一定方向への移動の場合が多くパ
ルスモータやサーボモータ等の場合パルスカウント上一
定以上の連続移動ができないという問題もあった。また
ラックの移動・停止・読み取りを１回でラックの識別桁
数全てを読み取れるようにした場合、ラックの識別桁数
列分発光素子と受光素子が必要となりスペースが大きく
取付けずらいという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、これら問題を解決し１列
分のスペースで処理能力を向上させるべく移動速度を上
げ停止させずに正確にラックの識別を行うことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ラック停止用穴用の受光
素子の信号をコンパレータにより波形整形レベル変換し
た後ＲＣフィルター・コンパレータによるディレイ回路
を通してカウンタに入力する。ラックの識別用穴の位置
に配置された受光素子の信号はコンパレータにより波形
整形レベル変換した後ラックの識別桁数の数のラッチ記
憶素子のデータバスに入力する。上記カウンタのカウン
ト出力はラックの識別桁数に同期しておりさらにＲＣフ
ィルター・コンパレータによるディレイ回路により明暗
のスレッシュホールドぎりぎりの点から受光素子の信号
が最大になる読み取り裕度最大のときにエッジ出る。こ
のカウンタのラックの識別桁数のカウント出力を、それ
ぞれラックの識別桁数のラッチ記憶素子のラッチタイミ
ング信号に入力すれば、ラックの識別信号のそれぞれの
桁がそれぞれに対応した桁のラッチ記憶素子に記憶され
る。このようにすることによりラックを通過させること
のみでラックの識別信号を全ての桁分記憶できる。さら
にラックの通過速度が異なる装置においてはＲＣフィル
ターの定数を調整することにより読み取りタイミングを
調整することができる。ラックを通過後ラッチ記憶素子
の出力を順次読みだせる。また読みだし後にカウンタの
リセットを行い０番目の出力が出ていることをモニタす
ることにより正しくリセットされたことが分かりラック
通過前にノイズ等による誤カウントが生じたかどうかも
判別できる。さらに最終カウント出力をモニタすること
によりカウントミスのチェックも可能となり、正確にラ
ックの識別を行うことができる。

【０００６】

【作用】ラック停止用穴の位置に配置された発光素子と
受光素子によりラックが発光素子と受光素子との光軸に
ラックの識別穴が掛かった所まで移動してきたときにラ
ック識別信号読み取りタイミング発生回路の初段コンパ
レータの出力が反転する。さらにＲＣフィルター・次段
コンパレータによるディレイ回路により一定時間遅れて
次段コンパレータの出力が反転する。この一定時間を発
光素子と受光素子との光軸にラックの識別穴が掛かった
所から、ラックの識別穴の中心に光軸が来る位置まで移
動しラックの識別穴の開閉を読み取る裕度の最大となる
までの時間にＲＣフィルターの時定数で調整することに
より、ラック識別信号読み取りタイミング発生回路の次
段コンパレータの出力がラック識別信号の最適読み取り
タイミングとして作用する。この次段コンパレータの出
力をカウンタ回路のクロック入力端子に入力することに
より、カウンタ回路の１桁目からの各出力が１桁目から
の各ラッチ記憶素子のラッチタイミングクロックとして
作用する。ラックの識別穴の位置に配置された発光素子
と受光素子からのラックの識別穴の開閉によるラックの
識別信号をコンパレータにより波形整形レベル変換し、
全てのラッチ記憶素子のデータ入力端子に入力する。こ
れにより１桁目からの各ラッチ記憶素子に１桁目からの
ラック識別データがそれぞれ記録するように作用する。
１桁目からの各ラッチ記憶素子に記録されたラック識別
データを、任意の桁のラック識別データが選択出力でき
るような記憶識別信号読み出し回路により読みだす。こ
れらの動作によりラックをラック識別装置部を移動通過
させるだけでラックの識別信号を複数桁１度に読み取る
ことができる。ラックがラック識別装置部を移動通過
後、カウンタ回路をリセットしカウンタ回路の出力が１
桁目に戻るようにする。その後次のラックが通過する前
にノイズ等によりカウンタの出力が進んでしまうことを
カウンタリセット確認表示によりモニタし、またラック
通過中のノイズ等で誤カウントしてしまうことをカウン
ト終了表示によりモニタできるようにすることによりラ
ック識別の誤認識を防止するように作用する。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例を以下図面を用いて説明す
る。

【０００８】図１に示すように、検体等の試料の入った
試験管２を搭載した搬送用ラック１に読み取りタイミン
グ用穴３と識別データ用穴４とパリティー用穴５を設け
読み取りタイミング用穴３は全て開いており発光素子７
の光が受光素子６に到達するようにしてある。識別デー
タ用穴４とパリティー用穴５は試料の固体識別をするた
めの搬送用ラック１の識別データを穴の開閉を１・０で
表現しこの識別データを発光素子７の光が受光素子６に
到達しているかどうかによって読み取り識別する。なお
ここでは識別データ用穴４が４個であり０から１５まで
のデータ識別ができパリティー用穴５は誤読防止の奇数
パリティーまたは偶数パリティーとしておく。これら穴
がここでは４列設けてあり４桁のデータにより搬送用ラ
ック１の固体識別ができる。同一搬送用ラック１に搭載
された５本の試験管２の固体識別は試験管２が搬送用ラ
ック１のどのポジションに搭載されているかにより固体
識別が可能となる。この搬送用ラック１をラック搬送モ
ータ１７により駆動されるラック搬送機構１６で必要な
場所まで移動搬送する。

【０００９】従来は、識別データ用穴４・パリティー用
穴５の開閉を読み取るためにまず図２のように読み取り
タイミング用穴３の位置に配置した受光素子６の信号を
コンパレータ１５により波形整形・レベル変換しＣＰＵ
１０に割込みを入れる。ＣＰＵ１０はこれを受け受光素
子６の出力レベルが最大になり読み取り裕度が最大にな
る位置で停止するようにモータ駆動制御回路１８を用い
て搬送用ラック１を制御停止させる。完全に停止する十
分な時間をおき識別データ用穴４・パリティー用穴５の
位置に配置した受光素子６の出力信号を波形整形・レベ
ル変換するためのコンパレータアレイ８をかいしてＣＰ
Ｕ１０で識別データを読み取っていた。これを４桁分４
回繰返し１個の搬送用ラック１の識別ができる。このた
めに識別のための動作に時間が掛かり処理能力が上がら
ず、また停止位置精度を出す必要が有るため、ラック搬
送モータ１７にはパルスモータやサーボモータ等の速度
位置制御の可能な高価なモータを必要としこのためのモ
ータ駆動制御回路１８も必要となる。このため図５のよ
うな自動分析機のラック搬送においてはラック識別機構
２９に対して全体の移動量が多く、識別データ読み取り
後の長い距離の移動は制御パルスのカウント量の制限で
数回の動作に分ける必要がでる。また搬送用ラック１の
慣性やラック搬送機構１６のがた等を考慮するとラック
搬送モータ１７の動作速度を上げれなく全体の処理スピ
ードが抑えられていた。これを改善するために図３のよ
うに受光素子６を搬送用ラック１の識別データ用穴４・
パリティー用穴５の数分を一度に読める数考えられてい
るが停止位置を出すための問題はなんら解決されておら
ず４桁分４回繰返し動作が省けるだけで、逆に読み取り
機構部が大きくなり取付け上のデメリットの方が問題と
なる。

【００１０】これに対し、本発明は図１のように読み取
りタイミング用穴３の位置に配置した受光素子６の信号
をコンパレータ１５により波形整形・レベル変換しディ
レイ回路１４により読み取りに適したタイミング信号３
３を作る。このタイミングは図６のように受光素子６の
受光信号３０の最大となるタイミングであり読み取り裕
度が最大となる。このタイミング信号でカウンタ回路１
３を動作させ識別データ用穴４・パリティー用穴５用受
光素子６の信号を波形整形・レベル変換するコンパレー
タアレイ８の出力をラッチ記憶回路９に記録する。ラッ
チ記憶回路９は搬送用ラック１の桁、４桁分用意しカウ
ンタ回路１３によりラッチ記録する桁を自動的に変更す
る。これにより搬送用ラック１を一定速度で受光素子６
部を移動通過させれば搬送用ラック１の固体識別データ
の全ての桁が記録できる。したがってラック搬送モータ
１７は一般のモータ等でよく特定の制御回路等が不要に
なる。またラック搬送機構１６等もバックラッシュ等の
がたが有っても問題ならず、搬送用ラック１の慣性も問
題にならない。ラッチ記憶回路９に記録された固体識別
データはＣＰＵ１０に読み出し信号１１により各桁を識
別して読みだす。またノイズ等によるカウントミスをモ
ニタ信号１２により監視し誤認識を防止する。具体的回
路の一実施例を図４に示す。発光素子７にはＬＥＤを用
いて電流制御抵抗１９で点灯させる。識別データ用穴４
・パリティー用穴５の開閉による、明暗を受光素子６で
感知しコンパレータアレイ８で波形整形・レベル変換し
全ての桁用ラッチ記憶素子２６のデータ入力端子に入力
する。一方タイミング用穴３用受光素子６はまず初段コ
ンパレータ８ａにより波形整形・レベル変換し、その波
形整形信号３１を可変抵抗２０とコンデンサ２１による
ＣＲフィルターによりなまなせ次段コンパレータ８ｂで
波形整形することによるディレイ回路で遅らせ、可変抵
抗２０を調整し最適タイミングを搬送用ラック１の移動
速度に合わせ作る。調整が大幅にずれたときの誤読と幅
の細いノイズによる誤読とをＮＡＮＤ回路２２により防
止する。ノイズ等によるカウンタ２４の暴走をエンコー
ダ２５のＹ７をＡＮＤ回路２３に入力することにより防
止する。カウンタ２４とエンコーダ２５によりラッチ記
憶素子２６の各桁のラッチタイミング信号を作りラッチ
記憶素子２６のクロックにそれぞれ入力する。これによ
り搬送用ラック１が通過中に個体識別データを最適タイ
ミングで各桁ごとに記録ラッチできる。通過後ＣＰＵ１
０はＤＯ回路２７を用いて各桁ごとのデータをセレクト
して読みだす。さらにカウンタ２４のリセットを行い、
次のラックに備える。リセット後搬送用ラック１のタイ
ミング用穴３の読み取り最適位置に来るまではエンコー
ダ２５のＹ０がＬとなっているためこれをＤＩ回路２８
を用いてＣＰＵ１０でモニターし、搬送用ラック１通過
前のノイズ等による誤カウントをモニター判別する。同
様に搬送用ラック１が正常に通過完了した場合、エンコ
ーダ２５のＹ５がＬとなるため、これをモニタし通過中
の誤カウントを監視する。

【００１１】以上により信頼性の高い搬送用ラック１の
個体識別が搬送用ラック１を通過させるだけで可能とな
る。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、試験管やサンプルカッ
プを載せて搬送するためのラックに設けられた識別用穴
を簡単な発光素子と受光素子とコンパレータ・カウンタ
・ラッチ回路等によりラックを停止させること無く読み
取り記録し、試験管やサンプルカップの個体識別するこ
とが可能となり、ラックの搬送速度を上げることができ
全体の処理能力を向上させることが可能となる。

【００１３】さらに各ラッチ記憶素子のラッチタイミン
グクロックとして作用するラック識別信号読み取りタイ
ミング信号をディレイ回路により一定時間遅らせて作る
ため、発光素子と受光素子との光軸にラックの識別穴が
掛かった所からラックの識別穴の中心に光軸が来る位置
まで待てるため、ラック識別信号読み取りタイミング用
穴と識別穴を１列に配置できラック加工を容易し、ラッ
ク識別信号読み取り有度を最適に調整できる。

【００１４】さらに各ラッチ記憶素子のラッチタイミン
グクロックを作るカウンタ回路の１桁目からの各出力の
うち１桁目と最終桁をモニターする簡単な回路によりノ
イズ等の誤カウントによるラック識別の誤認識を防止す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラック識別ブロック図である。

【図２】従来のラック識別ブロック図である。

【図３】従来のラック識別ブロック図である。

【図４】ラック識別回路図である。

【図５】自動分析装置への応用図である。

【図６】タイミングパターン図である。

【符号の説明】

１…搬送用ラック、２…試験管、３…読み取りタイミン
グ用穴、４…ラック識別データ用穴、５…パリティー用
穴、６…受光素子、７…発光素子、８…コンパレータア
レイ、９…ラッチ記憶回路、１０…ＣＰＵ、１１…読み
出し信号、１２…モニター信号、１３…カウンタ回路、
１４…ディレイ回路、１５…コンパレータ、１６…ラッ
ク搬送機構、１７…ラック搬送モータ、１８…モータ駆
動制御回路、１９…発光素子電流制御抵抗、２０…可変
抵抗、２１…コンデンサ、２２…ＮＡＮＤ回路、２３…
ＡＮＤ回路、２４…カウンタ、２５…エンコーダ、２６
…ラッチ記憶素子、２７…ＤＯ回路、２８…ＤＩ回路、
２９…ラック識別機構、３０…受光信号、３１…波形整
形信号、３２…フィルター信号、３３…ＮＡＮＤ回路出
力信号。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試験管やサンプルカップ等を載せて搬送す
   るためのラックと、そのラックを自動搬送する機構とを
   有し、試験管やサンプルカップ等の個体識別を目的とす
   るラック識別装置において、ラック識別信号読み取りタ
   イミング発生回路と、ラック識別信号ラッチ記憶回路
   と、ラッチタイミングクロック発生カウンタ回路と、記
   憶識別信号読み出し回路とを有し、ラック移動中にラッ
   クの識別を行うことを特徴とする、試料個体識別用ラッ
   ク識別装置。
2. 【請求項２】請求項１において、ラックに設けた識別穴
   の有無を認識識別する発光素子と受光素子とを有し、受
   光素子の出力によりラック識別を行うラック識別装置に
   おいて、ラック識別信号読み取りタイミング発生回路
   に、ディレイ回路を設けたことを特徴とする、試料個体
   識別用ラック識別装置。
3. 【請求項３】請求項２において、ラックに設けた識別穴
   を識別桁を増やすためにラックの進行方向にたいして複
   数箇所設けたラックにおいて、識別桁を認識するための
   カウンタ回路と、誤カウントによる識別ミスを無くすた
   めのカウンタリセット確認表示とカウント終了表示とを
   有することを特徴とする、試料個体識別用ラック識別装
   置。