(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線センサと、
加速度センサと、
制御部とを備え、
前記制御部は、前記加速度センサの検出値に基づいて現時刻までの所定時間内での振動の強度および振動の回数の程度を表わす第１の評価値を、時間の経過とともに連続的に算出し、
前記制御部は、前記第１の評価値が所定の第１の許容値を超えた時間帯を少なくとも除いた時間帯を有効時間帯としたとき、前記有効時間帯に得られた前記放射線センサの出力信号に基づいて放射線量を算出し、
前記制御部は、前記放射線センサによる放射線検出の開始時刻から現時刻までにおける自機の振動の強度および振動の回数の程度を表わす第２の評価値を、時間の経過とともに連続的に算出し、
前記制御部は、前記第２の評価値が所定の第２の許容値を超えた場合に、前記放射線センサによる放射線の検出を中止する、携帯型電子機器。
【請求項２】
前記第１の評価値は、現時刻までの所定時間内における自機の振動による変位の大きさの積算値である、請求項１に記載の携帯型電子機器。
【請求項３】
前記第２の評価値は、前記放射線センサによる放射線検出の開始時刻から現時刻までにおける自機の振動による変位の大きさの積算値である、請求項２に記載の携帯型電子機器。
【請求項４】
前記携帯型電子機器は、
画像および文字情報を表示するための表示部と、
音声を出力するスピーカとをさらに備え、
前記制御部は、前記第１の評価値が前記第１の許容値を超えたとき、前記表示部への表示または前記スピーカからの出力音によってユーザに通知する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
【請求項５】
前記携帯型電子機器は、
画像および文字情報を表示するための表示部と
音声を出力するスピーカとをさらに備え、
前記制御部は、前記第２の評価値が前記第２の許容値を超えたとき、前記表示部への表示または前記スピーカからの出力音によってユーザに通知する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯型電子機器。
【請求項６】
前記携帯型電子機器は、電話機能を備えた携帯端末である、請求項４または５に記載の携帯型電子機器。
【請求項７】
着信したことを通知可能なバイブレータをさらに備え、
前記制御部は、前記バイブレータの振動によって着信を通知するように設定されている場合において、前記放射線センサによる放射線測定中には、着信しても前記バイブレータを作動しないようにする、請求項６に記載の携帯型電子機器。
【請求項８】
前記制御部は、音声によって着信を通知するように設定されている場合において、前記放射線センサによる放射線測定中には、着信音を所定の音量以下にするか、もしくは着信音を発しないようにする、請求項６または７に記載の携帯型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、放射線センサを備えた携帯型電子機器に関し、たとえば、放射線センサを備えた携帯電話機またはＰＤＡ（Personal  Digital  Assistants）などに好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
放射線センサは振動が多い環境では、誤検出してしまうという特性がある。このため、携帯型の放射線測定器であっても比較的体積が大きくかつ重量が大きめのものが多い。
【０００３】
なお、この発明に関連する先行技術文献として特開２００８−１４７７１１号公報（特許文献１）が知られている。この文献に記載の携帯端末は振動センサを備えており、振動センサで検出した自機の振動に関する情報に基づいて、着信許可／拒否の設定などを自動的に行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４７７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の発明者らは、携帯電話機やＰＤＡ（Personal  Digital  Assistants）などの携帯型電子機器に放射線センサを搭載することを検討している。このような放射線検出器付きの携帯型電子機器は、これまで商品化されておらず、公知のものでない。
【０００６】
携帯電話機やＰＤＡなどは、常時携帯して使用されるのが通常であるので、放射線検出器付きのものが実用化されると手軽に放射線を測定できるというメリットがある。しかしながら、この主の電子機器は、携帯用のために小型かつ軽量に作られているので、放射線の検出精度が低くなるという課題がある。
【０００７】
この発明は、上記の課題を考慮してなされたものであり、その目的は、放射線センサを備えた携帯型電子機器において、自機の振動による放射線の検出精度の低下を抑制することである。なお、その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の一実施の形態による携帯型電子機器は、放射線センサと、加速度センサと、制御部とを備える。制御部は、加速度センサによって自機の振動による変位を時間の経過とともに連続的に検出し、検出した変位を用いて現時刻までの所定時間内での振動の強度および振動の回数の程度を表わす第１の評価値を、時間の経過とともに連続的に算出する。そして、制御部は、第１の評価値が所定の第１の許容値を超えた時間帯を少なくとも除いた時間帯を有効時間帯としたとき、有効時間帯に得られた放射線センサの出力信号に基づいて放射線量を算出する。
【０００９】
好ましくは、制御部は、放射線センサによる放射線検出の開始時刻から現時刻までにおける自機の振動の強度および振動の回数の程度を表わす第２の評価値を、時間の経過とともに連続的に算出する。この場合、制御部は、第２の評価値が所定の第２の許容値を超えた場合に、放射線センサによる放射線の検出を中止する。
【００１０】
好ましくは、第１の評価値は、現時刻までの所定時間内における自機の振動による変位の大きさの積算値である。
【００１１】
好ましくは、第２の評価値は、放射線センサによる放射線検出の開始時刻から現時刻までにおける自機の振動による変位の大きさの積算値である。
【００１２】
好ましくは、携帯型電子機器は、画像および文字情報を表示するための表示部と、音声を出力するスピーカとをさらに備える。制御部は、第１の評価値が第１の許容値を超えたとき、表示部への表示またはスピーカからの出力音によってユーザに通知する。
【００１３】
好ましくは、制御部は、第２の評価値が第２の許容値を超えたとき、表示部への表示またはスピーカからの出力音によってユーザに通知する。
【００１４】
好ましくは、携帯型電子機器は、電話機能を備えた携帯端末である。
好ましくは、携帯型電子機器は、着信したことを通知可能なバイブレータをさらに備える。制御部は、バイブレータの振動によって着信を通知するように設定されている場合において、放射線センサによる放射線測定中には、着信してもバイブレータを作動しないようにする。
【００１５】
好ましくは、制御部は、音声によって着信を通知するように設定されている場合において、放射線センサによる放射線測定中には、着信音を所定の音量以下にするか、もしくは着信音を発しないようにする。
【発明の効果】
【００１６】
上記の実施の形態によれば、自機の振動による放射線の検出精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施の形態による携帯電話機１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の携帯電話機１において放射線計測に関する部分の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】図２の積算値算出部２４、比較部２５、およびデータ無効化部２１の動作を具体的に説明するための図である。
【図４】本実施の携帯の放射線センサ付きの携帯電話機１によって放射線を測定する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。以下の説明では、放射線センサを備えたスマートフォンなどの携帯電話機（携帯通信端末）を例に挙げて説明する。もっとも、この発明の適用対象は携帯電話機に限られるものでない。通信機能を備えていないＰＤＡ（Personal  Digital  Assistants）などに放射線センサを搭載することもできるし、携帯型の放射線測定器に加速度センサを搭載した機器もこの発明の実施の形態の１つである。
【００１９】
なお、以下の説明において同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない場合がある。
【００２０】
［携帯電話機１の全体構成］
図１は、一実施の形態による携帯電話機１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。携帯電話機１は、中央処理装置（ＣＰＵ：Central  Processing  Unit）２、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）３、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）４、メモリ５、通信装置６、アンテナ７、マイク８、スピーカ９、音声信号処理回路１０、表示部１２、入力部１１、バイブレータ１３、加速度センサ１４、および放射線センサ１５を含む。
【００２１】
ＣＰＵ２は、ＲＯＭ４およびメモリ５に格納されたプログラムを実行することによって、携帯電話機１の全体の動作を制御する。ＲＡＭ３は、ＣＰＵ２の主記憶として用いられる。
【００２２】
メモリ５は、フラッシュメモリなどのＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）またはハードディスクなどによって構成される。メモリ５は、ＣＰＵ２から出力されるデータを格納する。特にこの実施の形態の場合、メモリ５は、加速度センサ１４の出力信号に基づくデータおよび放射線センサ１５の出力信号に基づくデータを格納する。
【００２３】
通信装置６は、ＣＰＵ２の指令に基づいて、アンテナ７を介して音声信号およびデータ信号の無線通信を行なう。
【００２４】
音声信号処理回路１０は、マイク８で検出した音声信号をＡＤ（Analog-to-Digital）変換し、変換後のデジタル音声信号に対して符号化およびノイズ除去などの信号処理を行なう。音声信号処理回路１０は、さらに、音響出力すべきデジタル信号に対して所定の信号処理を行なってスピーカ９に出力する。なお、図１の場合と異なり、音声信号処理回路１０を設けずに、音声信号処理回路１０の機能をプログラムに基づいてＣＰＵ２が実行するようにしてもよい。
【００２５】
表示部１２は、液晶表示パネルなどによって構成され、ＣＰＵ２の指令に基づいて文字情報および画像を表示する。
【００２６】
入力部１１は、ユーザが携帯電話機１に数字および文字などの入力操作を行なうためのハードウェアキーを含む。もしくは、携帯電話機１がスマートフォンなどの場合には、入力部１１は、表示部１２と一体化されたタッチパネルを含むように構成されていてもよい。この場合、ユーザは入力操作の大部分をタッチパネルを介して行なうので、ハードウェアキーとして、電源キーおよび音量キーなどの少数のキーのみが設けられ、数字および文字用のキーは設けられない。
【００２７】
バイブレータ１３は、ＣＰＵ２の指令に基づいて振動するもので、たとえば、ユーザに着信を伝える場合などに用いられる。
【００２８】
加速度センサ１４は、加速度を検出するセンサである。たとえば、加速度センサ１４は梁構造で支持された錘体を有し、錘体の変位量を静電容量またはピエゾ抵抗の変化として検出して出力する。錘体の変位量は加速度センサ１４に作用する加速度に比例する。通常、スマートフォンなどの携帯電話機には、自機の姿勢を検知するために３軸の加速度センサが備えられている。
【００２９】
加速度センサの出力は、振動による変位と重力加速度による変位とが加算されたものである。重力加速度による変位は振動による変位に比べて変化が緩やかであるので、所定期間内の出力の平均値を除去することによって（ローパスフィルタを通すことと等価である）重力加速度による変位を除去することができる。この結果、加速度センサによって携帯電話機１の振動による変位量を検出することができる。たとえば、３軸の加速度センサの場合には、３方向の振動による変位Δｘ、ΔｙおよびΔｚを得ることができる。携帯電話機には加速度センサが通常設けられているので、振動を検出するための専用回路を付加する必要がないというメリットがある。
【００３０】
放射線センサ１５は、放射線を検知したときにパルス信号を出力する。たとえば、放射線センサ１５は、逆方向にバイアス電圧が印加されたシリコンＰＩＮフォトダイオードを含む。この場合、放射線が空乏層を通過したときに発生する電子正孔対によって、パルス状の電流信号が生成される。図１の放射線センサ１５は、さらに、パルス信号を増幅するアンプと、増幅後の信号をＡＤ（Analog-to-Digital）変換するＡＤ変換器を含む。
【００３１】
上記のような構成の放射線センサ１５は、衝撃や振動の影響を受けやすいという特徴がある。たとえば、振動によってアンプの浮遊容量が変化すると疑似パルスを発生する。この疑似パルスを放射線によるパルスとして誤検出すると放射線の測定結果に誤差を生じることになる。
【００３２】
以下に詳しく説明するように、本実施の形態による携帯電話機１の場合には、加速度センサによって自機の振動の強度および回数の程度をモニターしている。そして、振動の程度が許容レベルを超える時間帯では、放射線センサの出力を無効化することによって、検出誤差を抑制する。
【００３３】
［放射線計測について］
図２は、図１の携帯電話機１において放射線計測に関する部分の機能的構成を示すブロック図である。
【００３４】
図１、図２を参照して、ＣＰＵ２は、積算値算出部２４、比較部２５、データ無効化部２１、計数部２２、線量算出部２３、およびシステム制御部２０としての機能を有する。これらの機能は、放射線計測のためのプログラムがＣＰＵ２によって実行されることによって実現される。
【００３５】
積算値算出部２４は、加速度センサ１４の出力に基づいて自機の振動による変位を時間の経過とともに連続的に検出する。そして、積算値算出部２４は、検出した変位を用いて現時刻までの所定時間内での振動の強度および振動の回数の程度を表わす第１の評価値を、時間の経過とともに連続的に算出する。
【００３６】
本実施の形態の場合、この第１の評価値は、現時刻までの所定時間内における自機の振動による変位の大きさを所定の時間ステップごとに積算した積算値である。なお、変位の大きさのピーク値（極大値）を積算することによって評価値としてもよいし、基準値以上のピーク数（極大点の数）を評価値としてもよい。
【００３７】
ここで、変位の大きさとは、１軸加速度センサの場合には、検出された変位量の絶対値として与えられる。振動による変位には正の変位と負の変位とが同程度に生じるので、正の変位のみを代表的に取り出して変位の大きさとしてもよいし、正と負の値の絶対値を取り出してもよい。３軸加速度センサの場合には、３方向の変位としてΔｘ、ΔｙおよびΔｚが得られたとすると、変位の大きさは、これらΔｘ、ΔｙおよびΔｚの２乗和の平方根として与えられる。もしくは、Δｘ、ΔｙおよびΔｚの各々の絶対値のうちの最大値を変位の大きさとしてもよい。
【００３８】
積算値算出部２４は、さらに、検出した自機の振動による変位を用いて放射線計測の開始時刻から現時刻までにおける自機の振動の強度および振動の回数の程度を表わす第２の評価値を算出する。第２の評価値は、放射線計測の開始時刻から現時刻までにおける振動の変位の大きさの積算値である。この場合も、変位の大きさのピーク値（極大値）を積算してもよいし、基準値以上のピーク数（極大点の数）を積算してもよい。第２の評価値は、放射線測定が可能か否かを判定するために用いられる。
【００３９】
比較部２５は、積算値算出部２４で算出された第１の評価値（積算値）を第１の許容値と比較し、比較結果をデータ無効化部２１に出力する。
【００４０】
データ無効化部２１は、第１の評価値が第１の許容値を超えた時間帯とその前後の所定時間とを合わせた無効時間帯に得られた放射線センサ１５の出力を無効にする。この無効時間帯は、放射線の測定時間から除外される。
【００４１】
計数部２２は、無効時間帯を除いた有効時間帯に得られた放射線センサ１５の出力信号に含まれるパルスの数をカウントする。
【００４２】
線量算出部２３は、計数部２２によってカウントされたパルス数に対応する放射線量およびその統計誤差を算出する。
【００４３】
システム制御部２０は、線量算出部２３によって算出された放射線量および統計誤差を表示部１２に表示する。システム制御部２０は、さらに、上記の第１および第２の評価値（積算値）が第１および第２の許容値をそれぞれ超えている場合に、表示部１２にメッセージを表示したり、スピーカ９から警告音を出力したりする。これによって、携帯電話機１のユーザは、振動を抑えるように注意するので、放射線の測定精度を高めることができる。
【００４４】
図３は、図２の積算値算出部２４、比較部２５、およびデータ無効化部２１の動作を具体的に説明するための図である。図３には、上から順に、放射線センサ１５の出力信号の波形、加速度センサ１４の出力に基づく振動変位の時間波形、および変位の大きさ（絶対値）の積算値が示される。なお、簡単のために加速度センサを一軸加速度センサとしている。
【００４５】
図３を参照して、たとえば現時刻をｔ２とすると、図２の積算値算出部２４は、現時刻ｔ２までの所定時間ＴＭ１内（時刻ｔ１から時刻ｔ２まで）に得られる振動による変位の大きさ（絶対値）を積算する。この所定時間ＴＭ１内における変位の大きさの積算は、時間の経過とともに連続的に行なわれる。この結果、図３のグラフに示すような積算値の計算結果が得られる。
【００４６】
図２の比較部２５は、各時刻において算出された積算値を許容値Ａ１と比較する。図２のデータ無効化部２１は、積算値が許容値Ａ１を超えた時間帯（時刻ｔ４から時刻ｔ５まで）に前後の所定時間を加えた無効時間帯ＴＭ２（時刻ｔ３から時刻ｔ６まで）を、放射線の計測時間から除外する。これによって、振動による疑似パルス３２を除いた真のパルス３１，３２のみをカウントすることができるので、放射線量の検出精度を高めることができる。
【００４７】
図４は、本実施の携帯の放射線センサ付きの携帯電話機１によって放射線を測定する手順を示すフローチャートである。
【００４８】
図４の測定手順は、放射線測定を要求するユーザの入力操作によって開始される（ステップＳ１でＹＥＳ）。
【００４９】
放射線測定開始の要求を受けて、図２のシステム制御部２０（ＣＰＵ２）は、バイブレータ１３をオフする（ステップＳ２）。これによって、バイブレータ１３の振動によって着信を通知するように設定されている場合には、着信してもバイブレータ１３を作動しないようにできる。さらに、システム制御部２０（ＣＰＵ２）は、音声によって着信を通知するように設定されている場合に、着信音を所定の音量以下にするか、もしくは着信音を発しないようにする（ステップＳ３）。これらによって、放射線測定中の携帯電話機１の振動を減らすことができるので、放射線の検出精度を高めることができる。
【００５０】
その後、システム制御部２０（ＣＰＵ２）は、加速度センサ１４をオンするとともに（ステップＳ４）、放射線センサ１５をオンすることによって放射線の測定を開始する（ステップＳ５）。なお、スマートフォンなどの携帯電話機の場合には、自機の姿勢を検知するために加速度センサ１４は常時オン状態になっていることが多い。
【００５１】
放射線の測定が開始されると、図２の積算値算出部２４は、加速度センサ１４の出力信号に基づいて、現時刻までの所定時間内での振動による変位の大きさを積算する（ステップＳ６）。算出された積算値（第１の評価値）が許容値Ａ１以下の場合には（ステップＳ７でＹＥＳ）、データ無効化部２１は、現時刻の放射線センサ１５の出力信号を有効として扱う。計数部２２は、有効な出力信号の中にパルスが検出された場合には、そのパルス数をカウントする。線量算出部２３は、計数部２２によってカウントされたパルス数に対応する放射線量とその統計誤差を算出する（ステップＳ１０）。算出された放射線量および統計誤差は表示部１２に表示される（ステップＳ１１）。
【００５２】
一方、積算値算出部２４によって算出された積算値（第１の評価値）が許容値Ａ１を超えている場合には（ステップＳ７でＮＯ）、システム制御部２０は、表示部１２にメッセージを表示したり、スピーカ９から警告音を出力したりすることによって、ユーザに通知する（ステップＳ１４）。この場合、データ無効化部２１は、現時刻の放射線センサ１５の出力信号を無効として扱う（ステップＳ１５）。
【００５３】
さらに、積算値算出部２４は、放射線測定開始時刻から現時刻までの振動による変位の大きさの積算値（第２の評価値）を算出する（ステップＳ１６）。この結果、積算値（第２の評価値）が許容値Ａ２を超えている場合には、システム制御部２０（ＣＰＵ２）は、表示部１２にメッセージを表示したり、スピーカ９から音声を出力したりすることによって、ユーザに測定不能を通知する（ステップＳ１８）。この場合、ＣＰＵ２は、放射線測定を中止する。その後、自動的に再測定を実行するようにしてもよい。
【００５４】
上記の放射線の測定は、放射線量の統計誤差が基準値以内（ステップＳ１２でＹＥＳ）となるまで繰り返される。統計誤差が基準値以内になると、ＣＰＵ２は、放射線センサ１５をオフすることによって放射線測定を終了する（ステップＳ１３）。放射線測定が終了すると、測定終了のメッセージを表示部１２に表示したり、スピーカ９から出力したりするのが望ましい。統計誤差の値に基づいて放射線測定を終了するので、放射線量が比較的高い場合には、短時間で放射線測定を終了することができる。
【００５５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００５６】
１  携帯電話機、２  ＣＰＵ、５  メモリ、９  スピーカ、１２  表示部、１３  バイブレータ、１４  加速度センサ、１５  放射線センサ、２０  システム制御部、２１  データ無効化部、２２  計数部、２３  線量算出部、２４  積算値算出部、２５  比較部。
【図１】
0005912692.tif 000002
【図２】
0005912692.tif 000003
【図３】
0005912692.tif 000004
【図４】
0005912692.tif 000005