(57)【要約】【課題】データ送信時のノイズの影響を排除し、且つ従来よりも安価に放射線量の管理を行うことが可能な放射線量管理システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる放射線量管理システム（管理システム１００）の構成は、無線標識用の電波を送信する複数のビーコン１１０と、ビーコン１１０の電波を受信して、ビーコン１１０の識別ＩＤと電波強度と時刻とを記録する受信機１２０と、被曝した放射線量を計測して時刻毎の放射線量の積算値を記録する線量計１３０と、受信機１２０と線量計１３０が記録したデータを用いてビーコン１１０が設置されているエリア（作業エリア１０２）の線量分布を生成するデータ処理装置１４０と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線標識用の電波を送信する複数のビーコンと、
前記ビーコンの電波を受信して、ビーコンの識別ＩＤと電波強度と時刻とを記録する受信機と、
被曝した放射線量を計測して時刻毎の放射線量の積算値を記録する線量計と、
前記受信機と線量計が記録したデータを用いて前記ビーコンが設置されているエリアの線量分布を生成するデータ処理装置と、
を含むことを特徴とする放射線量管理システム。
【請求項２】
前記受信機がデータを記録する時間間隔は、前記線量計がデータを記録する時間間隔と異なることを特徴とする請求項１に記載の放射線量管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のエリア内の放射線量を測定し、かかるエリア内における線量分布データを生成する放射線量管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線管理区域における作業では、作業員の被曝状況を把握するために、作業現場での放射線量を管理する必要がある。放射線量を管理するシステムとしては、特許文献１に放射線作業管理システムが開示されている。特許文献１では、放射線作業者がＰＨＳ送受信機能付きの電子式被曝量計（ＰＨＳ線量計）を携帯していて、放射線作業現場には、かかるＰＨＳ線量計とのデータの送受信を行う現場基地局が設置されている。そして、現場基地局を介してＰＨＳ線量計から受信した被曝量データを監視装置において監視している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３０９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１の構成であると、ＰＨＳ線量計は現場基地局とのデータの送受信を行うため、データ送信時に放射される電波によるノイズが線量計に影響を及ぼし、線量測定が不正確になるおそれがある。またＰＨＳシステムの基地局は高価であるため、より安価に放射線量を管理することができるシステムの開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑み、データ送信時のノイズの影響を排除し、且つ従来よりも安価に放射線量の管理を行うことが可能な放射線量管理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明にかかる放射線量管理システムの代表的な構成は、無線標識用の電波を送信する複数のビーコンと、ビーコンの電波を受信して、ビーコンの識別ＩＤと電波強度と時刻とを記録する受信機と、被曝した放射線量を計測して時刻毎の放射線量の積算値を記録する線量計と、受信機と線量計が記録したデータを用いてビーコンが設置されているエリアの線量分布を生成するデータ処理装置と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、放射線量は線量計によって計測され、受信機がビーコンからの電波を受信することによりかかる受信機の位置が推定される。したがって、本発明の放射線量管理システムでは、受信機においてビーコンからの電波を受信するのみであり、受信機や線量計からのデータの送信が行われない。このため、データ送信に起因する線量計へのノイズを低減することができる。また一般にビーコンはＰＨＳシステムの基地局よりも安価である。このため、基地局を設置する場合に比してシステムにかかるコストを大幅に削減することが可能である。
【０００８】
上記受信機がデータを記録する時間間隔は、線量計がデータを記録する時間間隔と異なっていてもよい。上述した構成によれば、受信機と線量計とのデータを記録する時間間隔が異なる場合であっても、放射線量を容易に管理することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、データ送信時のノイズの影響を排除し、且つ従来よりも安価に放射線量の管理を行うことが可能な放射線量管理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態にかかる放射線量管理システムを例示する図である。
【図２】放射線量の積算値から単位時間あたりの放射線量の平均値を計算する方法を説明する図である。
【図３】時刻ごとの作業員の位置の推定方法を説明する図である。
【図４】作業エリアの線量分布の集計方法について説明する図である。
【図５】線量分布のマッピングを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１２】
図１は、本実施形態にかかる放射線量管理システム（以下、管理システム１００と称する）を例示する図である。図１（ａ）は、本実施形態の管理システム１００の概略図であり、図１（ｂ）は、ビーコン１１０の配置について説明する図である。図１（ａ）に例示するように、本実施形態の管理システム１００は、複数のビーコン１１０、受信機１２０、線量計１３０およびデータ処理装置１４０を含んで構成される。
【００１３】
図１（ｂ）に示すように、作業エリア１０２（エリア）は、複数の区画１０４ａ・１０４ｂ・１０４ｃ・１０４ｄ・１０４ｅ・１０４ｆ・１０４ｇ・１０４ｈ・１０４ｉ・１０４ｋ・１０４ｌに区分されている。この作業エリア１０２の各区画１０４ａ〜１０４ｌに、無線標識用の電波を送信するビーコン１１０ａ・１１０ｂ・１１０ｃ・１１０ｄ・１１０ｅ・１１０ｆ・１１０ｇ・１１０ｈ・１１０ｉ・１１０ｋ・１１０ｌがそれぞれ配置されている。なお、以下の説明ではビーコン１１０ａ〜１１０ｌを特に区別しない場合には、単にビーコン１１０と称する。
【００１４】
受信機１２０および線量計１３０は、作業エリア１０２において作業を行う作業員Ｐが携帯する。受信機１２０および線量計１３０は単一の筐体に収められていてもよいが、個別の装置であるほうが好ましい。特に電源を含む電気回路を共通化しないことにより、線量計１３０に与えるノイズを削減することができる。
【００１５】
受信機１２０は、ビーコン１１０の電波を受信し、そのビーコン１１０の識別ＩＤ、電波強度および時刻を記録する。線量計１３０は、被曝した放射線量を計測し、時刻毎の放射線量の積算値を記録する。これを記録する時間間隔は、受信機１２０が記録する時間間隔と同じである必要はない。通常は、線量計１３０の時間間隔は分単位であり、受信機１２０の時間間隔は秒単位である。データ処理装置１４０は、作業員Ｐが携帯していた受信機１２０および線量計１３０が接続されたら、それらが記録したデータを用いてビーコン１１０が設置されているエリア（作業エリア１０２）の線量分布を生成する。
【００１６】
図２は、放射線量の積算値から単位時間あたりの放射線量の平均値を計算する方法を説明する図である。この単位時間とは、線量計１３０がデータを記録する時間間隔である。図２（ａ）は、線量計１３０において計測された放射線量の積算値を例示する図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の線量の積算値を基に計算した単位時間あたりの平均放射線量を例示する図である。
【００１７】
本実施形態の管理システム１００では、まずデータ処理装置１４０は、作業員Ｐが携帯していた線量計１３０に記録されていたデータを用いて、単位時間あたりの平均放射線量を計算する。なお、本実施形態では、単位時間を１分間とし、線量計の計測単位は１μＳｖであると仮定する。
【００１８】
図２（ａ）では、時刻０：００〜００：０９までの線量の積算値を例示している。時刻０：００の時点、すなわち計測開始時の線量の積算値は０μＳｖであり、次の時刻０：０１では線量の積算値は１μＳｖである。したがって、単位時間００：００〜００：０１の間の平均放射線量は、図２（ｂ）に示すように１．００μＳｖ／ｍｉｎとなる。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、その後、時刻００：０２の線量の積算値は、前の時刻と変わらず１μＳｖであり、その次の時刻００：０３の線量の積算値は２μＳｖである。すなわち、時刻００：０２から時刻００：０３の間で、線量の積算値が１計測単位（１μＳｖ）上がっている（変化している）。
【００２０】
このような場合、本実施形態では、線量の積算値が１計測単位上がる前の値となった時刻からの平均値を平均放射線量とする。すなわちデータ処理装置１４０は、線量計１３０の測定値に変化があったとき、前の値の最初の時刻と次の値の最初の時刻の間に変化した差分を変化しなかった時間で割った平均値を、単位時間あたりの平均放射線量とする。
【００２１】
具体的には、図２（ａ）に示す例では、線量の積算値が２μＳｖになる前の値、すなわち１μＳｖとなった時刻は時刻００：０１である。したがって、時刻００：０１〜００：０３の２分間の間の線量が１μＳｖであったとみなし、かかる線量１μＳｖをその間の時間（２分間）で除算し平均値を算出する。すると、図２（ｂ）に示すように、単位時間００：０１〜００：０２および、単位時間００：０２〜００：０３における平均放射線量は０．５０μＳｖ／ｍｉｎとなる。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、時刻００：０３で線量の積算値が２μＳｖとなった後、時刻００：０４および時刻００：０５では線量の積算値が変化せず、時刻００：０６において線量の積算値が３μＳｖに上がっている（１計測単位上がっている）。この場合においても上記と同様に、線量の積算値が２μＳｖ（１計測単位上がる前の値）となった時刻００：０３から３μＳｖとなった時刻００：０６の３分間で線量１μＳｖを除算し、平均値を算出する。すると、図２（ｂ）に示すように、単位時間００：０３〜００：０４、単位時間００：０４〜００：０５および単位時間００：０５〜００：０６の平均放射線量は０．３３μＳｖ／ｍｉｎとなる。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、時刻００：０６で線量の積算値が３μＳｖとなったあと、時刻００：０７では線量の積算値は変化せず、その次の時刻００：０８で線量の積算値が６μＳｖに上がっている。すなわち、時刻００：０７と時刻００：０８の間では、線量の積算値が３μＳｖ（２計測単位以上）上昇している。
【００２４】
このような場合、まず本実施形態では、２計測単位以上上昇した分の１計測単位（１μＳｖ）については、線量の積算値が２計測単位以上上がる前の値の時刻から線量の積算値が上がった時刻までの時間で１計測単位（１μＳｖ）を除算して平均値を算出する。そして、線量の積算値が上がる前の単位時間については、その平均値を平均放射線量とする。一方、線量の積算値が上がったときの単位時間については、上がった分の線量の積算値から１計測単位を減算した値に上記の平均放射線量を加算した値を平均放射線量とする。
【００２５】
具体的には、図２（ａ）では、時刻００：０６から時刻００：０８の間で線量の積算値が３μＳｖ上がっている。そこで、まず単位時間００：０６〜００：０７については、１計測単位（１μＳｖ）を時刻００：０６〜００：０８の２分間で除算する。そして、図２（ｂ）に示すように、その平均値である０．５μＳｖ／ｍｉｎを単位時間００：０６〜００：０７の平均放射線量とする。
【００２６】
一方、線量の積算値が上がった単位時間００：０７〜００：０８については、上がった分の線量の積算値３μＳｖから、平均値の算出に用いた１計測単位（１μＳｖ）を減算した値である２μＳｖに、平均値０．５μＳｖを加算した値を平均放射線量とする。したがって、単位時間００：０７〜００：０８の平均放射線量は、図２（ｂ）に示すように２．５０μＳｖ／ｍｉｎとなる。
【００２７】
その後、時刻００：０８から時刻００：０９の間では、線量の積算値は６μＳｖから８μＳｖに上昇している。このように、２以上の単位時間を跨がず、１つの単位時間（１分間）の間に線量の積算値が２以上上昇した場合には、その時刻間の線量の積算値の差分を単位時間の平均放射線量とする。したがって、単位時間００：０８〜００：０９の平均放射線量は、図２（ｂ）に示すように２．００μＳｖ／ｍｉｎとなる。
【００２８】
上記説明したように、本実施形態では、データ処理装置１４０は、時刻ごとの線量の積算値の上がり幅に応じて平均放射線量を計算する。これにより、計測単位や積算値の上がり幅に起因する誤差を低減し、平均放射線量を正確に把握することが可能となる。
【００２９】
図３は、時刻ごとの作業員Ｐの位置の推定方法を説明する図である。図３では、受信機１２０がビーコン１１０からの電波を受信した際の時刻、ビーコン１１０の識別ＩＤ、電波強度および基準強度の履歴データ、ならびにそれらの履歴データを基に計算した受信機１２０（作業員Ｐ）からビーコン１１０までの推定距離を例示している。
【００３０】
図３中、時刻とは、受信機１２０においてビーコン１１０からの電波を受信した時刻であり、識別ＩＤとは、ビーコン１１０それぞれに付与されているＩＤである。電波強度とは、受信機１２０において受信した際のビーコン１１０の電波の強度であり、例えばＲＳＳＩ値を例示することができる。基準強度とは、ビーコン１１０からの距離１ｍのときの電波の強度（ＲＳＳＩ値）である。
【００３１】
本実施形態の管理システム１００では、データ処理装置１４０は、上述した平均放射線量に加えて、作業員Ｐが携帯していた受信機１２０に記録されていたデータ（履歴データ）を用いて時刻ごとの受信機１２０（作業員Ｐ）の位置を計算する。なお、本実施形態では、ビーコン１１０における電波の送信間隔は１秒であると仮定する。またビーコン１１０ａ・１１０ｂ・１１０ｅ・１１０ｆの識別ＩＤが、それぞれ１１０Ａ・１１０Ｂ・１１０Ｅ・１１０Ｆであるとする。
【００３２】
具体的には、受信電波のエネルギーをＥ（ｍＷ）とすると、電波強度であるＲＳＳＩ値＝１０ｌｏｇ（Ｅ）となる。また理論上、受信電波のエネルギーＥは距離の２乗に反比例する。したがって、距離をｄ、電波強度（受信ＲＳＳＩ値）をＲｒ、基準強度（送信ＲＳＳＩ）をＲｓとすると、ｄ＝１０＾（（Ｒｓ−Ｒｒ）／２０）の式から距離ｄを算出することができる。
【００３３】
図３に例示するように、受信機１２０では、同時刻に複数のビーコン１１０ａ・１１０ｂ・１１０ｅ・１１０ｆからの電波を受信している。そこで、上記式によって、各ビーコン１１０ａ・１１０ｂ・１１０ｅ・１１０ｆまでの距離ｄを算出（推定）する。これにより、推定距離が最も短いビーコンＩＤを有するビーコン１１０が、その時刻における作業員Ｐの位置であると推定される。図３に示す例では、時刻００：００：００および時刻００：００：０１のいずれにおいても識別ＩＤが１１０Ａ、すなわちビーコン１１０ａが最も距離が近い。したがって、作業員Ｐはビーコン１１０ａがある区画１０４ａにいたと推定される。
【００３４】
なお本実施形態では、最も距離が近いビーコン１１０が作業員Ｐの位置であると推定しているが、これに限定するものではない。例えば、ビーコン１１０との距離に閾値を設定し、その閾値以内であり且つ最も距離が近いビーコン１１０を作業員Ｐの位置であると推定してもよい。これによれば、すべてのビーコン１１０との距離が閾値を超えていた場合に、離れているビーコン１１０を作業員Ｐの位置であると推定するエラーを回避することができる。
【００３５】
図４は、作業エリア１０２の線量分布の集計方法について説明する図である。図４（ａ）は、図２（ｂ）において説明した時刻ごと（単位時間１分ごと）の平均放射線量を例示する図である。図４（ｂ）は、図３において説明した時刻ごと（１秒ごと）の作業員Ｐが最も距離が近いビーコンＩＤを例示する図である。図４（ｃ）は、単位時間（１分ごと）における作業員Ｐの各ビーコン１１０近傍への滞在時間を例示する図である。図４（ｄ）は、各ビーコン１１０近傍における線量の積算値および平均放射線量を例示する図である。
【００３６】
上述したように単位時間あたりの平均放射線量の計算、および時刻ごとの作業員Ｐの位置の推定を行ったら、データ処理装置１４０は、ビーコン１１０が設置されている作業エリア（各区画１０４ａ〜１０４ｌ）の線量分布を生成する。まずデータ処理装置１４０は、図４（ｂ）に例示する時刻ごと（１秒ごと）の作業員Ｐが最も距離が近いビーコンＩＤのデータを、ビーコンＩＤごとに１分単位で集計する。これにより、図４（ｃ）に例示するように、単位時間１分間のうち、作業員Ｐの各ビーコン１１０の近くにおける滞在時間を算出することができる。
【００３７】
例えば図４（ｃ）では、単位時間００：００〜００：０１の間、作業員は、ビーコン１１０ａ（識別ＩＤ：１１０Ａ）の近傍に２５ｓｅｃ、ビーコン１１０ｂ（識別ＩＤ：１１０Ｂ）の近傍に１８ｓｅｃ、ビーコン１１０ｆ（識別ＩＤ：１１０Ｆ）の近傍に１７ｓｅｃ滞在していたことがわかる。
【００３８】
滞在時間を算出したら、データ処理装置１４０は、各ビーコン１１０の滞在時間に、図４（ａ）の単位時間ごとの平均放射線量を乗算する。これにより、単位時間（１分間）当たりにおける各ビーコン１１０の放射線量が算出される。例えば、図４（ｃ）では、単位時間００：００〜００：０１におけるビーコン１１０ａへの滞在時間は２５ｓｅｃである。したがって、図４（ａ）の単位時間００：００〜００：０１の平均放射線量（１．０μＳｖ/ｍｉｎ）に２５／６０を乗算する。すると、単位時間００：００〜００：０１におけるビーコン１１０ａでの放射線量は約０．４２μＳｖと算出される。
【００３９】
上述したように各ビーコン１１０における単位時間ごとの放射線量を算出したら、それを例えば１日分積算することにより、図４（ｄ）に例示するように各ビーコン１１０近傍における１日あたりの放射線量が算出される。そして、この１日あたりの放射線量を滞在時間数で除算することにより、各ビーコン１１０近傍における平均放射線量を算出することができ、作業エリア１０２の線量分布が生成される。
【００４０】
図５は、線量分布のマッピングを例示する図である。上述したように各ビーコン１１０近傍における平均放射線量を算出したら、それを、図１（ｂ）に例示するような作業エリア１０２のマップに重畳して表示する。図４（ｄ）に例示したように、本実施形態では、１日あたりの放射線量および平均放射線量は、ビーコン１１０ｂ、ビーコン１１０ｆ、ビーコン１１０ａ、ビーコン１１０ｅの順となっている。
【００４１】
そこで図５に示す例では、各ビーコン１１０が設置されている区画の線量分布をハッチングの密度によって示している。ハッチングの密度が高いほうが線量が高く、密度が低いほうが線量が低い。このように線量分布をマッピングすることにより、ユーザは線量を直感的に把握することが可能となる。なお、本実施形態では図示の都合上、ハッチングによって線量の高低を表現したが、これに限定するものではなく、カラーのグラデーション等、他の表現を用いることも可能である。
【００４２】
上記説明したように、本実施形態の管理システム１００によれば、放射線量は線量計１３０によって計測され、受信機１２０がビーコン１１０からの電波を受信することによりかかる受信機１２０の位置を推定することができる。このように受信機１２０においてビーコン１１０からの電波を受信するのみであり、受信機１２０や線量計１３０からのデータの送信が行われないことにより、データ送信に起因する線量計１３０へのノイズを低減することができる。また一般にビーコン１１０はＰＨＳの基地局よりも安価であるため、基地局を設置する場合に比してシステムにかかるコストを大幅に削減することが可能である。
【００４３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は所定のエリア内の放射線量を測定し、かかるエリア内における線量分布データを生成する放射線量管理システムとして利用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００…管理システム、１０２…作業エリア、１０４ａ〜１０４ｌ…区画、１１０・１１０ａ〜１１０ｌ…ビーコン、１２０…受信機、１３０…線量計、１４０…データ処理装置、Ｐ…作業員
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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