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技術 異常判定装置及びプログラム

出願人 大日本印刷株式会社
発明者 籠田将慶赤井智紀黒田正敏小泉和真桃原萌子奥村幸一郎
出願日 2014年6月25日 (6年6ヶ月経過) 出願番号 2014-129989
公開日 2016年1月18日 (4年11ヶ月経過) 公開番号 2016-007169
状態 特許登録済
技術分野 特定用途計算機 微生物・酵素関連装置
主要キーワード 設置位置間 センサ位置情報 温度センサ付き 所定時間差 事前予測 予測対象時刻 単位空間 ラグランジュ補間
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (13)

課題

細胞容器が置かれた空間内における環境因子を好適に把握して異常を判定することが可能な異常判定装置及びプログラムを提供する。

解決手段

サーバ装置5は、対象空間Vtag内の複数地点に配置されるセンサの各々の位置情報を記憶する。サーバ装置5は、センサの各々が計測した環境因子の計測値と、各センサの位置情報とに基づき、センサの間の地点における環境因子の予測値を算出する。そして、サーバ装置5は、算出した予測値に基づき、細胞容器8が配置される対象空間Vtag内の環境因子の異常を判定する。

概要

背景

従来から、培養装置等に格納された細胞容器の温度などの環境因子を管理する技術が知られている。例えば、特許文献1には、培養トレイ収納されるインキュベータ内で検出されたCO2濃度、温度、湿度などの環境因子を記録するシステムが開示されている。また、特許文献2には、生体組織を含む医療用器輸送する際に、生体組織の容器等に温度センサ付きICタグを取り付け、当該ICタグから読み取った温度に異常があると判定した場合にディスプレイにその旨を表示する輸送装置が開示されている。

概要

細胞容器が置かれた空間内における環境因子を好適に把握して異常を判定することが可能な異常判定装置及びプログラムを提供する。サーバ装置5は、対象空間Vtag内の複数地点に配置されるセンサの各々の位置情報を記憶する。サーバ装置5は、センサの各々が計測した環境因子の計測値と、各センサの位置情報とに基づき、センサの間の地点における環境因子の予測値を算出する。そして、サーバ装置5は、算出した予測値に基づき、細胞容器8が配置される対象空間Vtag内の環境因子の異常を判定する。

目的

本発明は、細胞容器が置かれた空間内における環境因子を好適に把握して異常を判定することが可能な異常判定装置及びプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

細胞を格納した細胞容器が配置される空間内の環境因子の異常を判定する異常判定装置であって、前記空間内の複数地点に配置され、前記環境因子を計測する計測手段の各々の位置情報を記憶する記憶手段と、前記計測手段の各々が計測した前記環境因子の計測値と、前記位置情報とに基づき、前記計測手段の間の地点における前記環境因子の予測値を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した予測値に基づき、前記空間内の環境因子の異常を判定する判定手段と、を有することを特徴とする異常判定装置。

請求項2

前記算出手段は、時系列で計測された前記環境因子の計測値に基づき、当該計測値の計測時刻以外の時刻の前記環境因子の予測値を算出し、前記判定手段は、前記算出手段が算出した予測値に基づき、前記計測時刻以外の時刻での前記空間内の環境因子の異常を判定することを特徴とする請求項1に記載の異常判定装置。

請求項3

前記算出手段は、前記計測時刻以外の時刻での前記計測手段の位置における前記環境因子の予測値を算出後、当該予測値に基づき、前記空間内の各地点における前記環境因子の予測値を算出することを特徴とする請求項2に記載の異常判定装置。

請求項4

前記算出手段は、前記環境因子の計測値と、前記位置情報とに基づき、前記空間内における前記環境因子の局所回帰を行うことで、前記環境因子の予測値を算出することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の異常判定装置。

請求項5

前記算出手段は、前記空間を分割した単位空間ごとに、前記環境因子の予測値を算出することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の異常判定装置。

請求項6

前記判定手段は、前記環境因子の予測値に基づき、前記細胞容器の各々に対する環境因子の異常を判定することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の異常判定装置。

請求項7

前記記憶手段は、前記細胞容器の各々の前記空間内での配置場所の情報を記憶し、前記算出手段は、前記細胞容器の各配置場所での予測値を算出し、前記判定手段は、前記細胞容器の各配置場所での予測値に基づき、前記細胞容器の各々に対する環境因子の異常を判定することを特徴とする請求項6に記載の異常判定装置。

請求項8

前記環境因子は、温度、湿度振動量、又はCO2濃度の少なくともいずれか1つであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の異常判定装置。

請求項9

細胞を格納した細胞容器が配置される空間内の環境因子の異常を判定するコンピュータが実行するプログラムであって、前記空間内の複数地点に配置され、前記環境因子を計測する計測手段の各々の位置情報を参照する参照手段と、前記計測手段の各々が計測した前記環境因子の計測値と、前記位置情報とに基づき、前記計測手段の間の地点における前記環境因子の予測値を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した予測値に基づき、前記空間内の環境因子の異常を判定する判定手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

技術分野

0001

本発明は、細胞環境因子の異常を判定するシステムに関する。

背景技術

0002

従来から、培養装置等に格納された細胞容器の温度などの環境因子を管理する技術が知られている。例えば、特許文献1には、培養トレイ収納されるインキュベータ内で検出されたCO2濃度、温度、湿度などの環境因子を記録するシステムが開示されている。また、特許文献2には、生体組織を含む医療用器輸送する際に、生体組織の容器等に温度センサ付きICタグを取り付け、当該ICタグから読み取った温度に異常があると判定した場合にディスプレイにその旨を表示する輸送装置が開示されている。

先行技術

0003

特開2002−269180号公報
特許第4484732号

発明が解決しようとする課題

0004

細胞の輸送や培養では、温度等の環境管理は厳密に管理されるべきであり、特に受精卵の管理や再生医療細胞の管理など健康にかかわる分野では極めて厳密に管理されるべきである。そして、インキュベータ等の培養装置内に保管された細胞の環境因子をきめ細かく管理する場合、輸送や培養の際に利用するシャーレなどの細胞容器全てにセンサを付けて個品管理するのが望ましい。しかしながら、一般に、培養装置内には数百から数千の細胞容器を格納可能であり、これらの細胞容器全てにセンサを取り付けるのは困難であり、また、管理の煩雑さなどの問題が生じる。一方、細胞容器を格納した格納装置数個のセンサを配置して環境因子を管理する場合、センサから離れた場所の環境因子を把握できないという問題が生じる。

0005

そこで、本発明は、細胞容器が置かれた空間内における環境因子を好適に把握して異常を判定することが可能な異常判定装置及びプログラムを提供することを主な目的とする。

課題を解決するための手段

0006

本発明の1つの観点では、細胞を格納した細胞容器が配置される空間内の環境因子の異常を判定する異常判定装置であって、前記空間内の複数地点に配置され、前記環境因子を計測する計測手段の各々の位置情報を記憶する記憶手段と、前記計測手段の各々が計測した前記環境因子の計測値と、前記位置情報とに基づき、前記計測手段の間の地点における前記環境因子の予測値を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した予測値に基づき、前記空間内の環境因子の異常を判定する判定手段と、を有する。

0007

上記異常判定装置は、細胞容器が配置される空間内の環境因子の異常を判定し、記憶手段と、算出手段と、判定手段とを有する。記憶手段は、細胞容器が配置される空間内の複数地点に配置される計測手段の各々の位置情報を記憶する。算出手段は、計測手段の各々が計測した環境因子の計測値と、各計測手段の位置情報とに基づき、計測手段の間の地点における環境因子の予測値を算出する。判定手段は、算出した予測値に基づき、細胞容器が配置される空間内の環境因子の異常を判定する。この態様により、異常判定装置は、細胞容器が配置される空間内の環境因子を好適に把握し、当該空間内の環境因子の異常を的確に判定することができる。

0008

上記異常判定装置の他の一態様では、前記算出手段は、時系列で計測された前記環境因子の計測値に基づき、当該計測値の計測時刻以外の時刻の前記環境因子の予測値を算出し、前記判定手段は、前記算出手段が算出した予測値に基づき、前記計測時刻以外の時刻での前記空間内の環境因子の異常を判定する。これにより、異常判定装置は、計測間隔によらず、計測手段による計測時刻間での異常の有無の判定や、異常の有無の事前予測などを好適に実行することができる。

0009

上記異常判定装置の他の一態様では、前記算出手段は、前記計測時刻以外の時刻での前記計測手段の位置における前記環境因子の予測値を算出後、当該予測値に基づき、前記空間内の各地点における前記環境因子の予測値を算出する。この態様により、異常判定装置は、計測時刻以外の時刻での細胞容器が配置される空間の各地点での環境因子の予測値を的確に算出することができる。

0010

上記異常判定装置の他の一態様では、前記算出手段は、前記環境因子の計測値と、前記位置情報とに基づき、前記空間内における前記環境因子の局所回帰を行うことで、前記環境因子の予測値を算出する。この態様により、異常判定装置は、特定領域で突出した値となった計測値を、不必要に空間内の全地点での予測値の算出に用いることを防ぐことができる。

0011

上記異常判定装置の一態様では、前記算出手段は、前記空間を分割した単位空間ごとに、前記環境因子の予測値を算出する。これにより、異常判定装置は、細胞容器が配置される空間の各地点での環境因子を網羅的に把握することができる。

0012

上記異常判定装置の他の一態様では、前記判定手段は、前記環境因子の予測値に基づき、前記細胞容器の各々に対する環境因子の異常を判定する。この態様により、異常判定装置は、細胞容器の各々に対する環境因子の異常を好適に判定することができる。

0013

上記異常判定装置の他の一態様では、前記記憶手段は、前記細胞容器の各々の前記空間内での配置場所の情報を記憶し、前記算出手段は、前記細胞容器の各配置場所での予測値を算出し、前記判定手段は、前記細胞容器の各配置場所での予測値に基づき、前記細胞容器の各々に対する環境因子の異常を判定する。この態様により、異常判定装置は、細胞容器の各配置場所での環境因子を予測し、各細胞容器の環境因子に異常があるか否かを好適に判定することができる。

0014

上記異常判定装置の好適な例では、前記環境因子は、温度、湿度、振動量、又はCO2濃度の少なくともいずれか1つである。

0015

本発明の他の観点では、細胞を格納した細胞容器が配置される空間内の環境因子の異常を判定するコンピュータが実行するプログラムであって、前記空間内の複数地点に配置され、前記環境因子を計測する計測手段の各々の位置情報を参照する参照手段と、前記計測手段の各々が計測した前記環境因子の計測値と、前記位置情報とに基づき、前記計測手段の間の地点における前記環境因子の予測値を算出する算出手段と、前記算出手段が算出した予測値に基づき、前記空間内の環境因子の異常を判定する判定手段として前記コンピュータを機能させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、細胞容器が配置される空間内の環境因子を好適に把握し、当該空間内の環境因子の異常を的確に判定することができる。

発明の効果

0016

本発明によれば、異常判定装置は、計測手段の設置位置間での環境因子の予測値を算出し、細胞容器が配置される空間内の環境因子の異常を的確に判定することができる。

図面の簡単な説明

0017

各実施形態に係る異常判定システム概略構成を示す。
センサの配置例を示す。
センサ位置情報データ構造を示す。
計測情報DBのデータ構造を示す。
第1実施形態における異常判定処理フローチャートの一例である。
局所回帰式を表すグラフの一例である。
局所回帰分析に基づくシミュレーション結果を示す表である。
局所回帰分析に基づくシミュレーション結果を示すグラフである。
変形例に係る異常判定システムの概略構成を示す。
変形例に係る保管装置ブロック図である。
変形例に係る異常判定システムの概略構成を示す。
第2実施形態における異常判定処理のフローチャートの一例である。

実施例

0018

以下、図面を参照しながら、本発明に係る第1及び第2実施形態について説明する。

0019

<第1実施形態>
まず、第1実施形態について説明する。以後において、「環境因子」とは、細胞の生存に影響する環境の種々の数値化された条件を指すものとする。

0020

システム構成
図1は、第1実施形態に係る異常判定システム10の概略構成を示す図である。図1に示すように、異常判定システム10は、主に、細胞の培地となる複数の細胞容器8を保管する保管装置2と、保管装置2内の気温などの環境因子を監視するサーバ装置5と、を備え、細胞の輸送時や培養時に保管装置2内の環境因子の異常を判定する。保管装置2とサーバ装置5は、インターネットやLAN(Local Area Network)などのネットワーク9を介して接続している。

0021

保管装置2は、細胞容器8を格納するための空間(「対象空間Vtag」とも呼ぶ。)を有し、対象空間Vtag内には1又は複数種類の環境因子を計測するためのセンサが設けられる。保管装置2は、例えばインキュベータであり、細胞の培養を目的とするものであってもよく、輸送時等での保管を目的としたものであってもよい。また、細胞容器8に格納される細胞は、例えば、各種細胞バンクで保管される細胞や再生医療での採取細胞であってもよく、診断用細胞片などの生体組織の検体食品検査等を目的とする細菌などの検体であってもよい。

0022

図2は、対象空間Vtag内でのセンサ3(3A〜3I)の配置例を示す。図2の例では、直方体又は立方体の対象空間Vtagの角にセンサ3A〜3Hが配置され、さらに対象空間Vtagの中心部分にセンサ3Iが配置されている。各センサ3は、1又は複数種類の環境因子を所定間隔(例えば1分)ごとに計測し、生成した計測値、計測日時の情報、及び当該センサ3の識別情報(「センサID」とも呼ぶ。)を含む検出信号「Sd」を、ネットワーク9を介してサーバ装置5に送信する。センサ3は、好適には、細胞容器8と一体に構成されるか、対象空間Vtagに積み込まれる細胞容器8の容器形状に合わせて形成される。

0023

なお、各センサ3が検出信号Sdをサーバ装置5に個別に送信するのに代えて、保管装置2内に設けられた図示しない制御装置が各センサ3から計測値等を受信し、当該計測値等を含む検出信号Sdをサーバ装置5へ送信してもよい。

0024

再び図1戻りサーバ装置5について説明する。サーバ装置5は、CPU等のプロセッサや、ROMやRAMといったメモリを有する。サーバ装置5は、各センサ3の計測値を含む検出信号Sdを受信し、受信した検出信号Sd内の計測値に基づき、計測時刻ごとに、対象空間Vtagを格子メッシュ)状に区切った単位空間ごとの環境因子の予測値を算出する。また、サーバ装置5は、各センサ3のセンサIDと配置場所とを関連付けた情報(「センサ位置情報」とも呼ぶ。)、及び、検出信号Sdに含まれる計測値のデータベース(「計測情報DB」とも呼ぶ。)を記憶する。また、サーバ装置5は、対象空間Vtag内で予測値を算出する各単位領域の大きさを指定する情報(「メッシュ情報」とも呼ぶ。)、後述する局所回帰分析に必要なパラメータ、算出した環境因子の予測値の正常値又は異常値の範囲を示す情報等を記憶する。サーバ装置5は、病院等の施設ごとの保管装置2を管理するものであってもよく、全国の施設が所有する保管装置2を一括して管理するものであってもよい。サーバ装置5は、本発明における「異常判定装置」の一例であり、サーバ装置5のCPU等は、本発明における「算出手段」、「判定手段」、及びプログラムを実行する「コンピュータ」の一例である。

0025

図3は、センサ位置情報のデータ構造を示す。図3に示すように、サーバ装置5は、センサ位置情報として、各センサ3の識別情報であるセンサIDと、センサ3が設置された保管装置2の識別情報を示す保管装置識別情報と、XYZ座標により定められる位置情報と、計測対象となる環境因子を示す種別情報とを関連付けて記憶する。図3の例では、図2に示すセンサ3A〜3IがそれぞれセンサID「0001」〜「0009」に対応し、XYZ座標は、センサ3Aの設置位置を原点とし、かつ、図2に示すように各XYZ軸の正方向を定める。

0026

図4は、計測情報DBのデータ構造を示す。図4に示すように、サーバ装置5は、計測情報DB内に、検出信号Sdにそれぞれ含まれるセンサID、日時情報、及び計測値を関連付けて記憶する。図4の例では、サーバ装置5は、検出信号Sdを受信するごとに、当該検出信号Sdに含まれる各情報を含むレコードを計測情報DBに加えている。なお、サーバ装置5は、図4の例に代えて、計測情報DBを、センサIDごとに分けて記憶してもよい。

0027

処理フロー
次に、第1実施形態における処理の概要について図5を参照して説明する。図5は、第1実施形態における異常判定処理のフローチャートの一例である。

0028

まず、保管装置2内の各センサ3は、計測値を生成すると共に当該計測値をメモリに記録する(ステップS101)。次に、センサ3は、記録した計測値の送信タイミングであるか否か判定する(ステップS102)。例えば、センサ3は、ステップS101で計測値を生成するごとに当該計測値の送信タイミングであると判定してもよく、所定回数(例えば10回)だけステップS101を実行するごとにこれらの計測値の送信タイミングであると判定してもよい。そして、センサ3は、計測値の送信タイミングであると判断した場合(ステップS102;Yes)、当該計測値、センサID、及び、計測日時を示す検出信号Sdをサーバ装置5に送信する(ステップS103)。一方、センサ3は、計測値の送信タイミングでないと判断した場合(ステップS102;No)、再びステップS101の処理を行う。

0029

センサ3の検出信号Sdの送信後、サーバ装置5は、検出信号Sdを受信し、検出信号Sdに含まれるセンサID、計測値、及び計測日時の情報を関連付けて計測情報DBに記録する(ステップS201)。次に、サーバ装置5は、環境因子の予測値を算出する単位領域の大きさを定めたメッシュ情報、及び、各センサIDに対応するセンサ3の配置場所の情報を示すセンサ位置情報等をメモリから読み込む(ステップS202)。

0030

次に、サーバ装置5は、検出信号Sd及びセンサ位置情報に基づき、各センサ3の設置位置での計測値を認識し、局所回帰分析を行うことにより、対象空間Vtag内の各単位空間での各予測値を算出する(ステップS203)。局所回帰分析については、図6を参照して後述する。

0031

その後、サーバ装置5は、予めメモリに記憶した環境因子の正常値又は異常値の範囲を示す情報を参照し、各単位空間での環境因子の予測値のうち、異常値となる予測値が存在するか否か判断する(ステップS204)。そして、サーバ装置5は、異常値となる予測値が存在すると判断した場合(ステップS204;Yes)、異常発生に関する通知処理記録処理を行う(ステップS205)。

0032

例えば、サーバ装置5は、通知処理として、予め登録されている保管装置2の管理者が使用する端末メールアドレス送信先に指定して異常がある旨及び異常の詳細情報をメールにより送信する。他の例では、サーバ装置5は、保管装置2に所定の制御信号を送信することにより、保管装置2の図示しないインジケータ又はディスプレイ等に所定の表示をさせる。また、サーバ装置5は、記録処理として、異常がある旨及び異常の詳細情報をメモリに記憶する。

0033

なお、サーバ装置5は、保管装置2が環境因子の調整機構を有する場合には、当該調整機構を制御するための制御信号を保管装置2に送信し、調整機構により環境因子が正常値になるように調整してもよい。

0034

[予測値の算出方法
次に、サーバ装置5が図5のステップS203で実行する対象空間Vtag内の各単位空間での予測値の算出方法について説明する。概略的には、サーバ装置5は、局所回帰分析により、対象空間Vtag内の環境因子を部分ごとにモデル化した局所回帰式を算出することで、対象空間Vtag内の各単位空間での予測値を算出する。これにより、サーバ装置5は、局所的な特性を的確に表した環境因子の予測値を算出する。

0035

まず、サーバ装置5は、ステップS202で読み込んだメッシュ情報に基づき、対象の環境因子の各予測値を算出する対象空間Vtag内の各単位領域を認識する。そして、サーバ装置5は、対象空間Vtag内の所定の区分ごとの環境因子をモデル化した局所回帰式を算出する。ここで、局所回帰式では、算出対象となる予測値の地点と計測値の計測地点との距離(「地点間距離LB」とも呼ぶ。)が短いほど、計測値に乗算される重み付けが大きくなる。

0036

ここで、局所回帰式の概要について、図6を参照して説明する。図6は、直線状に6個のセンサ3を並べた場合において、センサ3の温度の計測値に基づき生成した局所回帰式を表すグラフの一例である。ここで、図6縦軸は温度を示し、横軸はセンサ3が並べられた直線上の位置を示す。また、各プロット30a〜30fは各センサ3の計測値と計測位置との関係を示し、各プロット30a〜30eを中心とする円31a〜31eは、破線32に示す位置(即ち、「0.6」の位置)での温度の予測値を算出する際の各計測値に対する重み付けの大きさを示す。

0037

図6の例では、サーバ装置5は、線形回帰式を所定の区分ごとに局所的に算出している。ここで、円31a〜31eが示す各計測値に対する重み付けは、図6に示すように、地点間距離LBが短い計測値ほど大きくなる。なお、破線32が示す地点から最も遠いセンサ3fの計測値は、地点間距離LBが所定距離よりも長いことから、破線32が示す地点の予測値を算出する際に用いられていない。このように、サーバ装置5は、局所回帰式を算出することで、近傍の計測値を重視した回帰モデルを生成することができる。従って、サーバ装置5は、特定領域で突出した値となった計測値を、不必要に全ての対象空間Vtagの予測値の算出に用いることを防ぐことができる。

0038

次に、局所回帰分析に基づくシミュレーション結果について、図7及び図8を参照して説明する。図7(A)は、対象空間VtagのXYZ座標をそれぞれ「0m」から「1.5m」とし、27個の温度センサをセンサ3として設置した場合の所定時刻における各センサ3の計測値、平均値最大値及び最小値を示した表である。また、図7(B)は、局所回帰分析により「0.02m」をメッシュ幅とする各単位空間での予測値を算出した場合の予測値の平均値、最小値、及び最大値を示す。また、図8(A)〜(C)は、局所回帰式により算出した「Z=0」、「Z=0.75」、「Z=0」に対応するXY平面上の温度を濃淡により表した図である。なお、ここでは、39度以上の温度を異常値であると判定するものとする。

0039

図7(A)に示すように、センサ3の計測値は、全て39度未満であり、異常値が存在しない。一方、図7(B)に示すように、局所回帰分析により算出した予測値の最大値は、異常値と判断される39度以上となっている。具体的には、図8(A)に示す破線枠及び図8(C)に示す破線枠内に予測値が異常値と判定された地点が存在する。このように、サーバ装置5は、局所回帰分析により、対象空間Vtag内の環境因子の予測値を網羅的に算出し、異常の発生をより的確に判定することができる。

0040

[第1実施形態の作用・効果]
第1実施形態によれば、サーバ装置5は、保管装置2から受信した検出信号Sdに基づき、センサ3間の各位置における環境因子の予測値を算出することで、対象空間Vtag内に環境因子の異常があるか否か判定する。これにより、異常判定システム10は、対象空間Vtag内での環境因子の異常を好適に判定することができる。

0041

また、サーバ装置5は、対象空間Vtag内の予測値を算出する際、局所回帰分析を用いることで、算出対象の予測値の地点から近傍にある地点の計測値を重視した環境因子の回帰モデルを生成する。これにより、サーバ装置5は、局所的な特性を的確に表した環境因子の予測値を、対象空間Vtag内で好適に算出することができる。従って、サーバ装置5は、大幅な増大や減少が生じた特定領域での計測値を、不必要に全ての対象空間Vtagの予測値の算出に用いることを防ぐことができる。

0042

[第1実施形態の変形例]
以下では、上記した第1実施形態の変形例について説明する。なお、下記の変形例は、任意に組み合わせて第1実施形態に適用することができる。

0043

(変形例1)
サーバ装置5は、局所回帰式に基づき、環境因子の予測値を算出した。しかし、本発明が適用可能な環境因子の予測値の算出方法はこれに限定されない。

0044

例えば、サーバ装置5は、対象空間Vtagを四面体(対象空間Vtagが2次元の場合には三角形)により分割し、分割した空間又は領域ごとに算出した線形式を用いて各地点での予測値を算出してもよい。他の例では、サーバ装置5はラグランジュ補間により計測値から多項式を算出し、当該多項式に基づき環境因子の予測式を算出してもよい。さらに別の例では、3次元スプライン補間により隣り合う計測地点に挟まれた区間ごとに多項式を算出し、当該多項式に基づき環境因子の予測値を算出してもよい。さらに別の例では、サーバ装置5は、回帰式を算出することなく、地点間距離LBを重み付けとする計測値の加重平均により、各予測値を算出してもよい。

0045

このように、サーバ装置5は、局所回帰式以外の方法により環境因子の予測値を算出する場合であっても、計測地点間の環境因子の予測値を算出し、対象空間Vtag内の異常の発生の有無を好適に判定することができる。

0046

(変形例2)
本発明が適用可能な環境因子は、温度に限定されない。これに代えて、又は、これに加えて、本発明に基づき予測値の算出対象となる環境因子は、対象空間Vtag内の湿度、振動量、CO2濃度などの対象空間Vtag内の種々の環境因子であってもよい。また、サーバ装置5は、複数種類の環境因子を計測する場合、環境因子ごとに予測値を算出し、異常値が存在するか否かの判定を環境因子ごとに行ってもよい。

0047

なお、予測値の算出対象となる環境因子は、計測情報DBに記憶した計測値から所定の演算を行うことで求める必要がある環境因子であってもよい。この場合、例えば、サーバ装置5は、計測情報DBから計測値を抽出後、当該計測値に所定の演算を行い、演算後の計測値を対象に局所回帰分析等を行って予測値の算出を行う。

0048

(変形例3)
図5のフローチャートでは、サーバ装置5は、保管装置2から検出信号Sdを受信した際に、当該検出信号Sdに含まれる計測値を対象に予測値の算出を行い、異常を判定した。これに代えて、サーバ装置5は、ネットワーク9に接続する端末からの要求信号に基づき、任意の時刻を対象にして異常判定を行ってもよい。

0049

図9は、本変形例に係る異常判定システム10Aの概略構成を示す。図9に示すように、異常判定システム10Aは、サーバ装置5とネットワーク9を介して接続する端末装置4を有する。端末装置4は、CPU等のプロセッサ、ROMやRAMといったメモリ、ディスプレイ、キーボード等の入力部を備える。

0050

そして、端末装置4は、入力部により、異常判定を行うべき時刻等を指定する入力を受け付け、指定された情報を含む要求信号「Ir」をサーバ装置5へ送信する。この場合、要求信号Irには、異常判定を行うべき時刻の他、メッシュ情報、環境因子の種別を指定する情報、予測値の算出に必要なパラメータ等が含まれていてもよい。そして、サーバ装置5は、要求信号Irで指定された時刻の計測値を計測情報DBから抽出し、対象空間Vtag内の各単位空間での予測値を算出し、異常値の有無を判定する。そして、サーバ装置5は、異常判定の結果を示す表示情報「Id」を端末装置4へ送信し、端末装置4は受信した表示情報Idに基づく表示を行う。この場合、表示情報Idには、対象空間Vtag内の環境因子の予測値を可視化するための表示情報(例えば図8のグラフを表示するための情報)が含まれていてもよい。

0051

(変形例4)
図1に示す構成に代えて、異常判定システム10は、サーバ装置5を有さず、保管装置2のみから構成されてもよい。

0052

図10は、本変形例に係る保管装置2Aの概略構成を示す。図10に示す保管装置2Aは、サーバ装置5の代わりに対象空間Vtag内の環境因子(ここでは温度とする)の予測値を算出する。そして、保管装置2Aは、計測情報DBやセンサ位置情報などを記憶する記憶部21と、ディスプレイなどの表示部22と、対象空間Vtag内の温度調整を行う温度調整部23と、制御部24とを備える。

0053

そして、制御部24は、センサ3から検出信号Sdを受信した場合、図5のステップS201〜ステップS204に基づき、対象空間Vtag内の予測値の算出や異常判定などを行う。そして、制御部24は、異常値を示す予測値が存在すると判断した場合、異常を検知した旨を表示部22に表示させる。また、好適には、制御部24は、温度調節部23を制御することで、対象空間Vtag内の温度調整を行う。

0054

本変形例によれば、保管装置2Aが細胞の輸送時等に用いられる保管装置であって、ネットワーク9と接続できない環境に存在する場合であっても、保管装置2Aは、好適に対象空間Vtag内の環境因子の予測値を算出し、異常判定を行うことができる。図10の例では、保管装置2Aは、本発明における異常判定装置の一例であり、制御部24は、本発明における「算出手段」、「判定手段」、及びプログラムを実行する「コンピュータ」の一例である。

0055

また、他の例では、異常判定システム10は、保管装置2と、保管装置2から検出信号Sdを受信可能な携帯端末とから構成されてもよい。図11は、本変形例に係る異常判定システム10Bの構成例を示す。図11に示す異常判定システム10Bは、保管装置2と、保管装置2と通信可能な携帯端末4Bとを備える。携帯端末4Bは、CPUなどのプロセッサや、計測情報DBやセンサ位置情報などを記憶するメモリなどを有する。そして、携帯端末4Bは、保管装置2から検出信号Sdを受信した場合、図5のステップS201〜ステップS204に基づき、対象空間Vtag内の予測値の算出や異常判定などを行う。そして、携帯端末4Bは、異常値を示す予測値が存在すると判断した場合、異常を検知した旨をディスプレイに表示させたり、保管装置2の温度調節部を制御するための制御信号を保管装置2に送信したりする。図11の例では、携帯端末4Bは、本発明における異常判定装置の一例であり、携帯端末4BのCPU等は、本発明における「算出手段」、「判定手段」、及びプログラムを実行する「コンピュータ」の一例である。

0056

(変形例5)
サーバ装置5は、保管装置2から検出信号Sdを受信することで、計測情報DBを生成した。これに代えて、サーバ装置5は、他の装置により生成された計測情報DBを予め記憶してもよい。即ち、この場合、サーバ装置5は、保管装置2から検出信号Sdを直接受信しなくともよい。

0057

(変形例6)
サーバ装置5は、センサ3が送信する検出信号Sdに含まれる日時情報を、計測情報DBの日時情報として記憶した。これに代えて、サーバ装置5は、検出信号Sdの受信後、当該検出信号Sdが示す計測値を計測情報DBに記憶する際に、自ら生成した現在日時を示す日時情報を計測値と共に計測情報DBに記憶してもよい。

0058

(変形例7)
図5のステップS205において、サーバ装置5は、細胞容器8ごとに、環境因子の異常を判定し、異常がある細胞容器8を対象にして上述の記録処理又は通知処理を行ってもよい。

0059

この場合、好適には、サーバ装置5は、ステップS203で対象空間Vtag内の各単位領域での予測値を算出する代わりに、各細胞容器8の配置場所での予測値を算出する。具体的には、サーバ装置5は、実施形態と同様に局所回帰式を算出した後、当該局所回帰式を用いて、各細胞容器8の配置場所での予測値を算出する。この場合、サーバ装置5は、各細胞容器8の識別情報と、対象空間Vtag内での当該細胞容器8の配置場所とを関連付けた情報を予めメモリに記憶しておく。そして、サーバ装置5は、算出した予測値に異常値が存在する場合、異常値となった予測値の算出地点に設置された細胞容器8の環境因子に異常があると判断する。

0060

このように、本変形例では、サーバ装置5は、環境因子に異常があったか否かを細胞容器8ごとに好適に判定することができる。

0061

(変形例8)
異常判定システム10は、サーバ装置5を機能ごとに複数台有してもよい。例えば、異常判定システム10は、対象空間Vtag内の環境因子の予測値を算出するサーバ装置5と、計測情報DB等を記憶するサーバ装置5とを有してもよい。この場合、複数のサーバ装置5は、割り当てられた機能を実行するため、必要に応じて他のサーバ装置5と通信を行う。

0062

(変形例9)
サーバ装置5は、異なるセンサ3から送信された検出信号Sdに含まれる計測時刻が所定時間差となる場合、これらのセンサ3による計測値は、同一の計測時刻に計測されたとみなしてもよい。

0063

例えば、サーバ装置5は、所定のセンサ3(「基準センサ」とも呼ぶ。)が計測した計測値に対応する計測時刻から前後所定秒差(例えば2秒差)以内の計測時刻となる他のセンサ3の計測値を、基準センサの計測値と同一時刻に計測されたとみなす。なお、基準センサの計測値と同一時刻に計測されたとみなされた計測値を複数有するセンサ3が存在する場合、サーバ装置5は、当該複数の計測値のうち、基準センサの計測時刻と最も近い計測時刻に対応する計測値を、基準センサの計測値と同一時刻に計測されたとみなすとよい。

0064

(変形例10)
図5のステップS205において、サーバ装置5は、算出した予測値が異常値であるか否か判定するのに加えて、予測値を算出するために使用した計測値が異常値であるか否か判定してもよい。そして、サーバ装置5は、計測値が異常値を示す場合、ステップS205に基づき、異常の通知処理や記録処理を行う。これにより、サーバ装置5は、より確実に、環境因子の異常を検知することができる。

0065

<第2実施形態>
第2実施形態では、サーバ装置5は、センサ3の計測値に基づき、センサ3が計測していない時刻における環境因子の予測値を算出する。これにより、サーバ装置5は、センサ3が計測する時間間隔によらず、好適に環境因子の異常の有無を判定する。

0066

図12は、第2実施形態における異常判定処理のフローチャートの一例である。図12のフローチャートは、センサ3の計測時刻間の各時刻における対象空間Vtagでの環境因子の予測値を算出する例を示す。なお、保管装置2が実行するステップS101〜ステップS103は、図5のステップS101〜ステップS103と同様であるため、その説明を省略する。

0067

保管装置2による検出信号Sdの送信後、サーバ装置5は、検出信号Sdを受信し、検出信号Sdに含まれるセンサID、計測値、及び日時情報を関連付けて計測情報DBに記録する(ステップS211)。次に、サーバ装置5は、時間軸に関するメッシュ情報をメモリから読み込み、予測値を算出すべき各時刻(「予測対象時刻」とも呼ぶ。)を認識する(ステップS212)。ここで、「時間軸に関するメッシュ情報」とは、予測値を算出する時間間隔を示す情報、言い換えるとセンサ3による計測間隔を分割する分割数を示す情報である。例えば、センサ3による計測間隔が「5分」であり、上述のメッシュ情報が示す分割数が「5」の場合、サーバ装置5は、1分間隔により環境因子の予測値を算出する。

0068

次に、サーバ装置5は、時間軸でのメッシュ情報に基づき予測対象時刻を認識し、予測値の算出に必要な計測値をセンサ3ごとに計測情報DBから取得する(ステップS213)。ここで、予測対象時刻は、例えば、ステップS211で受信した検出信号Sdが示す計測時刻とその前に受信した検出信号Sdが示す計測時刻との間の時刻に設定される。他の例では、予測対象時刻は、現在時刻から所定時間だけ前に受信した検出信号Sdが示す計測時刻とその前後の計測時刻との間の時刻に設定される。上述の「所定時間」は、予測対象時刻での予測値を所定の精度により算出するのに必要な時間幅であり、後述するステップS216で採用される予測値の算出方法に応じて定められる。

0069

次に、サーバ装置5は、予測対象時刻における各センサ3の設置位置での予測値を算出する(ステップS214)。例えば、サーバ装置5は、センサ3ごとに当該センサ3の計測値を用いて時間軸での局所回帰式を算出し、算出した局所回帰式に基づき、当該センサ3の各予測対象時刻における予測値を算出する。即ち、サーバ装置5は、第1実施形態における図5のステップS203で行った3次元の対象空間Vtagを対象にした環境因子の局所回帰分析を、1次元の時間軸を対象にして行う。なお、サーバ装置5は、局所回帰分析に限らず、変形例1等で述べた種々の補間法により各予測対象時刻における予測値を算出してもよい。

0070

次に、サーバ装置5は、第1実施形態における図5のステップS202と同様、対象空間Vtagを分割するためのメッシュ情報等の読み込みを行う(ステップS215)。そして、サーバ装置5は、予測対象時刻ごとに算出した各センサ3の設置位置での予測値と、ステップS215で読み出したメッシュ情報と、センサ位置情報等とに基づき、局所回帰分析を行うことにより、対象空間Vtag内の各単位空間での予測値を予測対象時刻ごとに算出する(ステップS216)。

0071

その後、サーバ装置5は、予めメモリに記憶した異常値か否かを判断する閾値等を参照し、各単位空間での環境因子の予測値のうち、異常値となる予測値が存在するか否か判断する(ステップS217)。そして、サーバ装置5は、異常値となる予測値が存在すると判断した場合(ステップS217;Yes)、異常発生に関する通知処理や記録処理等を第1実施形態と同様に行う(ステップS218)。

0072

[第2実施形態の作用・効果]
第2実施形態によれば、サーバ装置5は、環境因子の計測時刻以外の時刻での対象空間Vtag内の環境因子の予測値を算出し、当該時刻での環境因子の異常の有無を判定する。従って、サーバ装置5は、センサ3による計測間隔によらず、任意の時刻での環境因子の予測値を算出し、環境因子の異常の有無を高精度に判定することができる。

0073

また、第2実施形態では、サーバ装置5は、時間軸を対象とした環境因子の予測値の算出後に対象空間Vtagを対象とした環境因子の予測値を算出する。これにより、時間軸を対象とした環境因子の予測値の算出前に対象空間Vtagを対象とした環境因子の予測値を算出する場合と比較して、予測値の算出精度を高めることができる。その他、第2実施形態は、第1実施形態と同様の作用効果を奏する。

0074

[第2実施形態の変形例]
次に、第2実施形態の変形例について説明する。第2実施形態では、第1実施形態の変形例1〜10に加え、以下の変形例11を任意に組み合わせて適用可能である。

0075

(変形例11)
サーバ装置5は、現在時刻より先の時刻を予測対象時刻に設定し、当該予測対象時刻での予測値を算出してもよい。

0076

例えば、サーバ装置5は、所定時間前(例えば一時間前)から現在時刻までに取得された計測値を用いて、所定時間後(例えば一時間後)における環境因子の予測値を算出してもよい。この場合、サーバ装置5は、例えば任意の外挿法を用い、計測情報DBに登録された計測値から、各センサ3の設置位置での予測対象時刻における予測値を算出する。その後、サーバ装置5は、算出した予測値に基づき対象空間Vtagの各単位空間での予測値を算出し、算出した予測値に異常値が存在する場合、異常が発生する可能性がある旨の通知処理や記録処理等を行う。

0077

このように、本変形例によれば、サーバ装置5は、現在時刻より先の時刻を予測対象時刻に設定することで、異常の発生を予測し、異常の発生を防ぐための警告等を好適に実行することができる。

0078

2保管装置
3センサ
4、4B端末装置
5サーバ装置
8細胞容器
9ネットワーク
10、10A、10B 異常判定システム

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