(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の検出を行う携帯型の線量計と、
前記線量計からの検出データが読み取られるデータ読取装置と、
を含み、
前記線量計が前記データ読取装置に近づけられた場合に通信が確立する放射線計測システムにおいて、
前記データ読取装置は、
当該データ読取装置と前記線量計との間で通信を確立する前に、光送受信周期における各期間ｔ１内の期間ｔ２を光送信期間とし、呼掛信号を繰り返し光送信する第１光送信手段と、
当該データ読取装置と前記線量計との間で通信を確立する前に、光送受信周期における各期間ｔ１内の期間（ｔ１−ｔ２）を前記線量計からの応答信号の光受信期間とし、通信が確立された場合に前記検出データを受光する第１光受信手段と、
を含み、
前記線量計は、
前記呼掛信号を受光する手段であって、前記データ読取装置と当該線量計との間で通信を確立する前に、光受信周期における各期間ｔ３内の期間ｔ４（但しｔ４はｔ１よりも大きい）を光受信期間として間欠的受光を行う第２光受信手段と、
前記第２光受信手段で前記呼掛信号が受信された後に、前記データ読取装置と当該線量計との間で通信を確立するために前記応答信号を光送信し、通信が確立した場合に前記検出データを光送信する第２光送信手段と、
を含み、
前記データ読取装置の光送受信周期は短周期であり、前記線量計の光受信周期は長周期であり、
前記データ読取装置と前記線量計との間で通信を確立する前において、前記線量計では前記各期間ｔ３内の期間（ｔ３−ｔ４）がパワーセーブ期間とされたことを特徴とする放射線計測システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記第２光受信手段は、前記呼掛信号を判定する判定回路を含むことを特徴とする放射線計測システム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、
前記判定回路は、前記間欠的受光を行っている期間内でのみ動作することを特徴とする放射線計測システム。
【請求項４】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記呼掛信号はｎビットの光パルスであることを特徴とする放射線計測システム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記データ読取装置と前記線量計との間の光通信は赤外光を利用して行われることを特徴とする放射線計測システム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記間欠的受光の期間及び周期の少なくとも一方を可変する可変設定手段を有することを特徴とする放射線計測システム。
【請求項７】
請求項１記載のシステムにおいて、
前記線量計と前記データ読取装置との間で、管理情報の光通信が行われることを特徴とする放射線計測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線計測システム、特に、携帯型の線量計とデータ読取装置とで構成される放射線計測システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯型の線量計は、原子力発電所、放射線医療施設、加速器施設などで作業する者の被曝管理用として活用されている。その被曝管理上、所定期間ごとの各人の被曝線量を集計する必要がある。このため、各線量計での計測値（線量）をホストコンピュータなどのデータ読取装置（データ処理装置）に伝送し、その装置で一括して各人の被曝線量を管理するシステムが実用化されている。
【０００３】
従来、線量計とデータ読取装置との間のデータ伝送に関して、電気的接点を利用したもの、電波を利用したもの、光（赤外線）を利用したものなどが提案されている。電気的接点を利用したものについては接点不良が指摘され、電波を利用したものについては伝送効率やノイズなどの問題が指摘されるため、近年では、光を利用した線量データの伝送が着目されている。すなわち、光通信を利用して線量計からデータ読取装置へ光信号として線量データを伝送するものである（例えば、実開昭５３−１０３７７８号、特公平１−３８２７５号公報など参照）。特公平１−３８２７５号公報に記載されたシステムでは、データ読取装置側にマグネットが配置され、線量計側に磁気スイッチが配置されている。データ読取装置のホルダに線量計を挿入すると、マグネットの磁気により磁気スイッチがＯＮし、これをトリガとして線量データの光伝送が開始される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、システムコスト、線量計の小型化、スイッチの誤動作あるいは機械的動作不良などを考慮すると、マグネット及び磁気スイッチのような部品を必要としないシステムが望まれる。特に、数個又は数十個の線量計を１又は複数台のデータ読取装置で管理するようなシステムにおいて上記のような要望が強い。その一方、線量計側で常にデータ読取装置からの呼掛信号を受信し続けることも可能ではあるが、その場合、線量計に内蔵された小型バッテリの消耗が無視できなくなる。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、磁気スイッチなどを利用することなく、線量計とデータ読取装置との間の通信の確立を判定できる放射線計測システムを提供することにある。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、部品点数を削減してシステムコストを低減でき、同時に線量計を小型化できる放射線計測システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、放射線の検出を行う携帯型の線量計と、前記線量計からの検出データが読み取られるデータ読取装置と、を含む放射線計測システムにおいて、前記データ読取装置は、当該データ読取装置と前記線量計との間で通信を確立する前に、光送受信周期における各期間ｔ１内の期間ｔ２を光送信期間とし、呼掛信号を繰り返し光送信する第１光送信手段と、当該データ読取装置と前記線量計との間で通信を確立する前に、光送受信周期における各期間ｔ１内の期間（ｔ１−ｔ２）を前記線量計からの応答信号の光受信期間とし、通信が確立された場合に前記検出データを受光する第１光受信手段と、を含み、前記線量計は、前記呼掛信号を受光する手段であって、前記データ読取装置と当該線量計との間で通信を確立する前に、光受信周期における各期間ｔ３内の期間ｔ４（但しｔ４はｔ１よりも大きい）を光受信期間として間欠的受光を行う第２光受信手段と、前記第２光受信手段で前記呼掛信号が受信された後に、前記データ読取装置と当該線量計との間で通信を確立するために前記応答信号を光送信し、通信が確立した場合に前記検出データを光送信する第２光送信手段と、を含み、前記データ読取装置の光送受信周期は短周期であり、前記前記線量計の光受信周期は長周期であり、前記データ読取装置と前記線量計との間で通信を確立する前において、前記線量計では前記各期間ｔ３内の期間（ｔ３−ｔ４）がパワーセーブ期間とされたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、線量計において、データ読取装置からの呼掛信号が受光されると、それに応答して線量計からデータ読取装置へ検出データが伝送される。線量計では、単位時間当たりの受光時間が制限され、すなわち間欠的受光が行われている。このため、常に受光している場合に比べて、大幅に電力消費量を少なくできる。本発明によれば、通信起動のための機械的スイッチなどを排除できるので、線量計を小型化でき、またシステムコストを低減できる。単位時間当たりの受光時間は通信確立までの応答性や通信時のバッテリ消費量などを考慮して適宜設定される。なお、データ読取装置は通常、商用電源などから電力が供給されているため、データ読取装置において継続的にあるいは繰り返し呼掛信号を発生させることに伴う電力消費はほとんど問題とならない。
【０００９】
本発明の好適な態様では、前記第２光受信手段は、前記呼掛信号を判定する判定回路を含むことを特徴とする。かかる判定回路は、ハードウエアにより又はソフトウエアにより構成され、受信された信号が呼掛信号であるか否かを判定する。
【００１０】
本発明の好適な態様では、前記判定回路は、前記間欠的受光を行っている期間内でのみ動作することを特徴とする。これにより、より消費電力量を軽減できる。
【００１１】
本発明の好適な態様では、前記呼掛信号はｎビットの光パルスであることを特徴とする。ここでｎビットは例えば８ビットであり、線量計とデータ読取装置との組み合わせごとに、ビット内容を変えてもよい。
【００１３】
本発明の好適な態様では、前記データ読取装置と前記線量計との間の光通信は赤外光を利用して行われることを特徴とする。これにより他の波長域の光線による影響を排除できる。
【００１４】
本発明の好適な態様では、前記間欠的受光の期間及び周期の少なくとも一方を可変する可変設定手段を有することを特徴とする。間欠的受光期間及び周期はデータ読取装置側での呼掛信号の発生周期に対応して設定するのが望ましい。
【００１５】
本発明の好適な態様では、前記線量計と前記データ読取装置との間で、管理情報の光通信が行われることを特徴とする。ここで管理情報としては、バッテリ残量情報、識別コード（ＩＤ）などがあげられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１には、本発明に係る放射線計測システムの好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成を示すブロック図である。本発明に係る放射線計測システムは固定設置されるデータ読取装置１０と１又は複数台の線量計１２とで構成される。
【００１８】
データ読取装置１０は、例えばホストコンピュータで構成されるものであり、この実施形態においてはマイクロコンピュータ１４を有する。このマイクロコンピュータ１４は所定のプログラムに従ってデータ通信、データ読取、データ処理、表示処理などを制御するものである。表示装置１６にはデータ処理された結果が表示され、また後述するデータ通信の終了時にはそれを表す所定のメッセージが表示される。データ読取装置１０は、発光器１８及び受光器２０を有する。それらの発光器１８及び受光器２０は光通信コントローラ２２を介してマイクロコンピュータ１４に接続されている。なお、このデータ読取装置１０は通常の商用電源から電力供給を受ける。
【００１９】
発光器１８は、後に示す呼掛信号を繰り返し周期的に発生する手段として機能するものであり、その呼掛信号はマイクロコンピュータ１４にて生成される。そして、その呼掛信号が光通信コントローラ２２に入力されると、それが発光器１８の駆動パルスに変換され、その駆動パルスが供給される発光器１８において光信号として呼掛信号が光出力される。この呼掛信号はデータ通信を起動するための信号として機能するものであり、線量計１２とデータ読取装置１０との間の通信未確立の状態において繰り返し周期的に発生されるものである。発光器１８は、この呼掛信号の発光の他、後述する管理信号の出力手段としても機能する。
【００２０】
一方、受光器２０は、線量計１２とデータ読取装置１０との間における通信確立状態において、線量計１２から送信される光信号としての検出データを受光する手段である。その検出データは光通信コントローラ２２を介してマイクロコンピュータ１４に入力される。そして、その検出データに基づいて所定の処理が実行され、例えば線量などが演算されてその演算結果が表示装置１６に表示される。また、被曝管理のために図示されていない外部記憶装置に各種のデータが格納される。
【００２１】
次に、線量計１２について説明する。線量計１２は放射線取扱施設などで作業する者に携帯され、被曝管理のために使用されるものである。線量計１２はマイクロコンピュータ２３を有している。このマイクロコンピュータ２３はデータ通信機能、計測制御機能、表示処理機能などを有するものである。マイクロコンピュータ２３には、例えば半導体検出器などで構成される放射線検出器２４が接続されている。この放射線検出器２４からの検出結果はマイクロコンピュータ２３の内部に設けられたメモリに格納され、具体的には、検出結果の積算値として検出データが格納される。マイクロコンピュータ２３は、タイマを有しており、このタイマにしたがって後述する光送信及び光受信の制御を行っている。ＥＥＰＲＯＭ２６は不揮発メモリとしてマイクロコンピュータ２３に接続されており、仮にバッテリ２８がパワーダウンした場合においてもシステム上必要なデータが保存される。
【００２２】
線量計１２は発光器３０及び受光器３２を有している。これらの発光器３０及び受光器３２は光通信コントローラ３４を介してマイクロコンピュータ２３に接続されている。したがって、データ読取装置１０からの呼掛信号や管理信号は受光器３２で受光され、光通信コントローラ３４を介してマイクロコンピュータ２３に入力される。マイクロコンピュータ２３は呼掛信号の適否を判定する判定機能を有する。呼掛信号が受信されると、マイクロコンピュータ２３からその内部に格納された検出データが光通信コントローラ３４に送られる。これによりその検出データに相当する光パルスが発光器３０に供給され、検出データが光信号として光出力される。その検出データが上述したようにデータ読取装置１０の受光器２０にて受光される。なお、発光器３０はマイクロコンピュータ２３の制御の下、管理情報の光出力手段としても機能するものである。その管理情報の中には例えば線量計１２の識別番号（ＩＤ番号）が含まれ、またバッテリ２８の残量情報なども含まれる。表示器２５にはマイクロコンピュータ２３によって演算された線量などが表示される。
【００２３】
次に、データ読取装置１０と線量計１２との間における通信に関し詳述する。
図２には、データ読取装置１０における発光及び受光がタイミングチャートとして示されている。データ読取装置１０の発光器１８はマイクロコンピュータ１４の制御の下、所定の呼掛信号を所定の光送受信周期ｔ１で繰り返し光出力している。ここで、図２における光送受信周期ｔ１は例えば３ｍｓであり、光送信期間ｔ２は例えば１ｍｓである。図示されるように、光送受信期間ｔ１から光送信期間ｔ２を引いた期間は光受信期間である。ここで呼掛信号は例えば所定のキャラクターで構成され、例えば所定の８ｂｉｔデータで構成される。この８ｂｉｔのデータの光送信レートは９６００ｂｐｓであり、１キャラクターの送信に要する時間は上述のように例えば約１ｍｓである。
【００２４】
図２に示されるように、この実施形態ではデータ読取装置１０の送受信期間３ｍｓの間に送信期間１ｍｓの間だけ送信が行われ、それ以外の受信期間においては受信が行われる。一方、線量計１２においては、受光器３２の受光期間（光受信期間）は単位時間当たり所定時間に設定されており、すなわち間欠的受光が行われている。たとえば、図３に示す受信周期ｔ３が１ｓである場合に、受信期間ｔ４は例えば１０ｍｓである（図示のように残りの期間９９０ｍｓはパワーセーブ期間である）。すなわち単位時間当たり極短時間（この例では１／１００の期間）のみ受信することによってパワーセーブを図ることができる。このような間欠的受光によっても実質的に不便はなく、線量計１２をデータ読取装置１０に近づけた際に、ほぼ確実にデータ読取装置１０からの呼掛信号に対して応答することができる。図２及び図３の関係から明らかなように、この実施形態では線量計１２における一回の受信期間ｔ４内に３つの呼掛信号が含まれるようにデータ読取装置１０の送受信周期ｔ１及び線量計１２の受信期間ｔ４が設定されており、つまり前者ｔ１よりも後者ｔ４の方が大きい。これから、図２及び図３に示されたように、データ読取装置１０の送受信周期ｔ１と線量計１２の受信周期ｔ３との関係では前者ｔ１が短周期で後者ｔ３が長周期である。
【００２５】
このような間欠的受光によれば、例えば何ら光受信を行わない場合に比べ、例えば消費電力の増加分を１０％程度に抑えることができる。
【００２６】
図４には、データ読取装置１０と線量計１２との間で通信が確立される状態が示されている。上述したようにデータ読取装置１０における発光器１８は所定のサイクルで呼掛信号を光出力している。このような状態において、データ読取装置１０の所定部位に線量計１２の所定部位を近づけると、線量計１２における間欠的な受信期間ｔ４内においていずれかの呼掛信号が受光される。この呼掛信号の受光の後、マイクロコンピュータ２３では所定の判定ルーチンが起動され、その呼掛信号の適否が判定される。それが正規の呼掛信号であると判定されると、マイクロコンピュータ２３の制御によって、発光器３０から光信号として応答信号が光送信される。その応答信号は図４に示すようにデータ読取装置１０における受光器２０にて受光される。これにより図４に示されるようにデータ読取装置１０と線量計１２との間で通信が確立し、所定のハンドシェイクを行いながらデータの伝送が行われる。この場合、検出データの伝送の他、線量計１２の識別番号やバッテリ２８の残量情報もデータ読取装置１０へ光送信される。データ読取装置１０からは例えばマイクロコンピュータ２３が動作制御を行うための所定の制御情報などが光信号として出力され、それが線量計１２にて受光されることになる。
【００２７】
通信確立状態においては、半二重通信を行なう。また、上記実施形態では、検出器２４の検出結果の積算値を検出データとして光送信したが、線量計１２において線量自体を演算しそれを検出データとしてデータ読取装置１０へ出力してもよい。
【００２８】
上記実施形態においては赤外光を利用して光通信が行われている。上記実施形態において線量計１２における間欠的受光の期間及び周期をデータ読取装置１０側から可変設定できるように構成してもよい。あるいは線量計１２においてそのような期間及び周期をユーザによって可変設定できるように構成してもよい。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、磁気スイッチなどを利用することなく線量計とデータ読取装置との間の通信の確立を判定できる。また、本発明によれば部品点数を削減してシステムコストを低減でき、同時に線量計を小型化できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る放射性計測システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】  データ読取装置側における発光及び受光のタイミングを表すタイミングチャートである。
【図３】  線量計側における発光及び受光のタイミングを表すタイミングチャートである。
【図４】  データ読取装置と線量計との間で通信が確立される状態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  データ読取装置、１２  線量計、１４  マイクロコンピュータ、１８  発光器、２０  受光器、２３  マイクロコンピュータ、２４  放射線検出器、２８  バッテリ、３０  発光器、３２  受光器。
【図１】
0003839116.tif 000002
【図２】
0003839116.tif 000003
【図３】
0003839116.tif 000004
【図４】
0003839116.tif 000005