JP5062321B2 - 被ばく管理システム、線量計、及び、中継器 - Google Patents
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Description
文献1、2、3に記載されているような、携帯電話やPHS(登録商標)を線量計と組み合わせた携帯型線量計の場合、監視装置と携帯型線量計は通信のたびにダイヤリングして回線接続することになるので、回線接続に時間が掛かる。このため、施設内の全線量計から被ばく線量等の情報をリアルタイムに収集することには適していない。また、文献4、5では、多数の線量計データをリアルタイムに収集することについては言及されていない。
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、多数の線量計から被ばく線量データをリアルタイムに収集することを可能とする被ばく管理システム、線量計及び中継器を提供することにある。
前記複数の中継器各々には異なる通信チャネルが割り当てられており、
該複数の中継器各々は、被ばく線量の通知を前記線量計に要求するためのモニタ指示電文を、前記割り当てられた各通信チャネルを用いて送信するモニタ指示送信手段を備え、
前記線量計は、前記中継器に対する通信を間欠動作させ、
前記複数の中継器のうちの少なくとも1つから前記モニタ指示電文を受信するモニタ指示受信手段と、
前記モニタ指示受信手段により受信されたモニタ指示電文の受信終了時点を起点とした複数の応答開始時間を生成し、該生成された複数の応答開始時間各々と前記各通信チャネルとの対応関係を決定する応答タイミング決定手段と、
被ばく線量を通知するための応答を、前記応答タイミング決定手段により決定された各応答開始時間で、該各応答開始時間と対応する通信チャネルに送信する応答手段とを備え、
前記不特定多数の線量計から送信される前記応答の衝突が発生した場合にも、前記応答を再度送信可能としたことを特徴とした被ばく管理システムを提供する。
好ましい態様において、前記中継器は、前記線量計からの応答を受信した場合、該応答を正常に受信したことを通知するための確認信号を前記線量計に送信する確認送信手段をさらに備え、前記線量計は、前記中継器から前記確認信号を受信した場合、以降の応答の送信を停止する応答停止手段をさらに備えることを特徴とする。
別の好ましい態様において、前記中継器は、
前記応答開始時間の数が指定された場合、前記線量計に対して送信するモニタ指示電文中に前記応答開始時間の数を指定する情報を含めることで、前記線量計により生成される応答開始時間の数を変更することが可能な応答タイミング指定手段をさらに備えることを特徴とする。
別の好ましい態様において、前記中継器と前記監視装置とは無線接続されることを特徴とする。
別の好ましい態様において、前記中継器と前記監視装置とは有線接続されることを特徴とする。
本発明によれば、線量計は複数の応答タイミングで各通信チャネルに応答を送信するため、応答の衝突が発生しても再度別のタイミングで別のチャネルに応答を送信することができ、多数の線量計から被ばく線量データをリアルタイムに収集することが可能となる。
1−1 アンテナ
1−2 無線RF部
1−3 制御部
1−31 モニタ指示受信部
1−32 応答タイミング決定部
1−33 応答部
1−34 応答停止部
1−4 情報記憶部
1−5 計測部
1−6 通知部
2 中継器
2−1 アンテナ
2−2 無線RF部
2−3 制御部
2−31 モニタ指示送信部
2−32 確認送信部
2−33 応答タイミング指定部
2−4 情報記憶部
2−5 インタフェース部
2−6 表示部
2−7 スイッチ部
3 通信機
4 ネットワーク
5 監視装置
(被ばく管理システムの構成)
図1には、本発明の実施形態に係る被ばく管理システムの構成図を示す。同図に示すように、被ばく管理システムは、無線通信機能を備えた複数の線量計1、線量計1と無線通信を行う複数の中継器2、中継器2に接続された通信機3、線量計1で計測された被ばく線量データを中継器2を介して収集し、作業者の被ばく状況を監視する監視装置5、及び、通信機3と監視装置5との間を通信可能に接続するPHS(Personal Handyphone System、登録商標)網等のネットワーク4を含んで構成される。なお、ネットワーク4は、図1に示すようにPHS(登録商標)網などで無線接続された構成でもよいし、Ethernet(登録商標)などで有線接続された構成でもよい。
図2には、線量計1の構成図を示す。同図に示すように、線量計1は、中継器2と交信するためのアンテナ1−1と、無線通信を行うためのRFID(Radio Frequency Identification)タグを含む無線RF部1−2と、CPU(Central Processing Unit)を含み線量計1の動作を制御する制御部1−3と、計測した放射線量(被ばく線量)、中継器2から受信した応答開始時間の数(以下「応答タイミングスロット数」という)、各通信チャネルに対して決定された応答タイミングを保持する応答タイミングスロットテーブル等を記憶する情報記憶部1−4と、放射線量を計測する計測部1−5と、監視装置5から線量計1に対して異常報知などがあった場合に異常を通知するための通知部1−6と、を含んで構成される。なお、通知部1−6による通知は、ブザーなどの音による通知の場合もあるし、LED(Light Emitting Diode)の発光などの視覚情報による通知の場合もある。
モニタ指示受信部1−31は、1又は複数の中継器2から固有の通信チャネルで送信されるモニタ指示電文を受信する。
応答停止部1−34は、モニタ応答電文を送信した後に、中継器2からACK(ACKnowledgement;確認信号)を受信した場合、モニタ応答電文は衝突等が発生することなく正常に中継器2に到達したことを意味するため、中継器2への以降のモニタ応答電文の送信を停止する。
図4には、中継器2の構成図を示す。同図に示すように、中継器2は、線量計1と交信するためのアンテナ2−1と、RFID受信機を含む無線RF部2−2と、CPUを含み中継器2の動作を制御する制御部2−3と、線量計1から受信したモニタ応答電文を保持するための情報記憶部2−4と、通信機3と通信するためのインタフェース部2−5と、動作状態を表示するための表示部2−6と、中継器2に固有に割り当てるチャネル、応答タイミングスロット数、自器2がモニタ指示電文を線量計1に送信する中継器か否か等を設定するためのスイッチを含むスイッチ部2−7と、を含んで構成される。
モニタ指示送信部2−31は、他の中継器2と同時に、自器2に固有に割り当てられた通信チャネルで、モニタ指示電文を送信する。
応答タイミング指定部2−33は、スイッチ部2−7又は情報記憶部2−4への設定により応答タイミングの数が指定された場合、モニタ指示電文を生成する際に、当該指定された応答タイミングの数を表す情報を当該モニタ指示電文に含める。これにより、線量計1により生成される応答タイミングの数を変更することが可能となる。
モニタ指示電文(a)は、データ項目として、「同期信号」、「相手識別符号」、「自分の識別符号」、応答タイミングスロット数を表す「スロット数情報」、「モニタ回数情報」及び「残り送信数」を有している。各中継器2は、「残り送信数」以外は同じデータ内容を有する1スロット分のモニタ指示電文を繰返し送信しており、線量計1は、間欠起動時にどのモニタ指示電文を受信しても良いようになっている。線量計1は、「スロット数情報」を各チャネルへの応答タイミング算出の際の応答タイミングスロット数として利用し、「モニタ回数情報」をACKを受信した後の動作停止時間の算出のために利用する。また、「残り送信数」により、モニタ指示電文がどこまで続くかが分かり、これにより、モニタ指示電文の受信終了時点、つまり、応答タイミングスロットの起点を知ることができるようになっている。
次に、図7及び図8を参照して、本実施形態の動作を説明する。
まず、モニタリング周期は予め決められており、中継器2は、この1周期単位で、収集したい全部の線量計1の被ばく線量データを収集する。不特定多数の線量計1からのデータを効率よく収集するために、線量計1からの応答開始タイミングを開始時間ごとにスロットに分けると共に、1周期内で、モニタ指示電文送信からモニタ応答電文受信までのモニタ収集動作を複数回繰り返す。応答タイミングスロットの数に応じて、モニタ収集動作を連続何回繰り返すか(以下、これを「1セット」という)は、モニタリング周期との兼ね合いで決まり、例えば、応答タイミングスロット数12の場合5回モニタ収集動作を行って1セット、応答タイミングスロット数20の場合4回モニタ収集動作を行って1セット、応答タイミングスロット数30の場合3回モニタ収集動作を行って1セット、応答タイミングスロット数50の場合2回モニタ収集動作を行って1セットとする。
まず、図7に示すフローチャートを参照して、線量計1の動作について説明する。
線量計1は、間欠動作で起動した時に、被ばく管理システムで使用している通信チャネル分のキャリアセンスを行う(S−1)。
キャリアがあれば(S−1:Y)、線量計1のモニタ指示受信部1−31は、モニタ指示電文を受信する(S−2)。線量計1は、当該受信したモニタ指示電文に含まれる「スロット数情報」から応答タイミングスロット数を認識し、当該応答タイミングスロット数を情報記憶部1−4に記憶する(S−3)。
次いで、線量計1の応答タイミング決定部1−32は、乱数を基にして、通信チャネル毎に応答を送信する応答タイミングスロットを、S−3で認識した応答タイミングスロット数だけ決定する。そして、各通信チャネルと応答タイミングスロットとの対応関係を保持した応答タイミングスロットテーブルを作成して、情報記憶部1−4に記憶する(S−5)。
次に、モニタ応答電文を送信したチャネルでACK受信待ちを行い(S−8)、ACKを受信した場合(S−8:Y)、応答停止部1−34は、以降の応答タイミングスロットでの送信は行わず、規定時間だけ通信動作を休止し(S−9)、その後、通信の間欠動作に戻る。この規定時間とは、上述したモニタ収集動作を繰り返す回数分が終了するまで、つまり1セット分が終了するまでの時間である。
一方、S−8においてACKを受信できなかった場合は(S−8:N)、次の応答タイミングスロットのチェックをして(S−6)、応答する動作(S−7)を繰り返す。中継器2から指定された応答タイミングスロット数まで進行した場合は(S−10:Y)、間欠動作に戻る。
次に、図8を参照して、中継器2の動作について説明する。
中継器2は、自器2がモニタ指示電文を送信する中継器か送信しない中継器かを、スイッチ部2−7におけるスイッチ設定もしくは情報記憶部2−4に記憶されたデータを元に判断する(S−11)。
自器2がモニタ指示電文を送信する中継器2の場合(S−11:Y)、応答タイミング指定部2−33は、スイッチ部2−7もしくは情報記憶部2−4への設定により指定された応答タイミングスロット数をモニタ指示電文の「スロット数情報」に設定し、モニタ指示送信部2−31は、応答タイミング指定部2−33により指定されたスロット数情報を含むモニタ指示電文を線量計1に対して無線送信する(S−12)。
一方、自器2がモニタ指示電文を送信しない中継器2の場合(S−11:N)、受信待ちとなる。線量計1からモニタ応答電文を受信した場合(S−16:Y)、当該モニタ応答電文に含まれるスロット数情報に基づいて、モニタ応答電文の全てのスロットの受信が終了する時間を求める(S−17)。そして、確認送信部2−32は、当該線量計1に対してACKを送信する(S−18)。求めたスロット受信が終了する時間分だけ受信待ちをしたら(S−15:Y)、1回のモニタ収集動作の終了となる。
ここで、「連動する」動作とは、監視装置5からのモニタ指示を中継器2が受けることにより、中継器2は線量計1との通信を実行し、1セット分終了したら監視装置5にデータを渡す動作である。もしくは、監視装置5からのモニタ指示は受けず、中継器2が独自に線量計1にモニタ指示を行うが、1セット分終了したら、監視装置5にデータを渡す動作である。
また、「独立する」動作とは、中継器2と線量計1との通信の動作とは関係なしに、監視装置5からモニタ要求を受けると、中継器2は情報記憶部2−4に記憶しているモニタ応答電文を監視装置5に渡す動作である。
図9は、本実施形態に係る4つの線量計1と2つの中継器2との間の電文授受の一例を示すシーケンス図である。4つの線量計1の識別符号はそれぞれ「A」、「B」、「C」、「D」であり、2つの中継器2に割り当てられた通信チャネルはそれぞれ「CH1」、「CH2」であるものとする。
まず、2つの中継器2は、「CH1」、「CH2」のそれぞれの通信チャネルで同時にモニタ指示電文を送信する(S21)。識別符号が「A」、「B」、「C」、「D」の線量計1各々は、モニタ指示電文を受信すると、当該モニタ指示電文で指定された数だけ応答タイミングを生成し、「CH1」、「CH2」のチャネル毎の応答タイミングを決定する。
次に、識別符号「B」の線量計1は、決定した最初の応答タイミングで、モニタ応答電文を「CH2」の通信チャネルで送信する(S24)。「CH2」の中継器2は、モニタ応答電文を受信すると、ACKを識別符号「B」の線量計1に送信する(S25)。これにより、識別符号「B」の線量計1は、モニタ応答電文の送信を停止する。
また、識別符号「D」の線量計1は、次の応答タイミングで、モニタ応答電文を「CH2」の通信チャネルで送信する(S30)。「CH2」の中継器2は、モニタ応答電文を受信し、ACKを識別符号「D」の線量計1に送信する(S31)。これにより、識別符号「D」の線量計1は、モニタ応答電文の送信を停止する。
また、上述した実施形態では、応答タイミング決定部1−32は、複数の応答タイミング各々と通信チャネルとの対応関係を乱数を用いてランダムに決定するとして説明したが、対応関係の決定方法はこれに限定されることはなく、例えば、予めテーブル等で定義された対応関係のルールに基づいて決定してもよい。
Claims (7)
- 放射線管理施設内において作業者に携帯されて被ばく線量を計測する不特定多数の線量計と、該不特定多数の線量計と無線通信する複数の中継器と、該中継器と接続され作業者の被ばく状況を監視する監視装置とを備えた被ばく管理システムにおいて、
前記複数の中継器各々には異なる通信チャネルが割り当てられており、
該複数の中継器各々は、被ばく線量の通知を前記線量計に要求するためのモニタ指示電文を、前記割り当てられた各通信チャネルを用いて送信するモニタ指示送信手段を備え、
前記線量計は、前記中継器に対する通信を間欠動作させ、
前記複数の中継器のうちの少なくとも1つから前記モニタ指示電文を受信するモニタ指示受信手段と、
前記モニタ指示受信手段により受信されたモニタ指示電文の受信終了時点を起点とした複数の応答開始時間を生成し、該生成された複数の応答開始時間各々と前記各通信チャネルとの対応関係を決定する応答タイミング決定手段と、
被ばく線量を通知するための応答を、前記応答タイミング決定手段により決定された各応答開始時間で、該各応答開始時間と対応する通信チャネルに送信する応答手段とを備え、
前記不特定多数の線量計から送信される前記応答の衝突が発生した場合にも、前記応答を再度送信可能としたことを特徴とした被ばく管理システム。 - 請求項1に記載の被ばく管理システムにおいて、
前記中継器は、前記線量計からの応答を受信した場合、該応答を正常に受信したことを通知するための確認信号を前記線量計に送信する確認送信手段をさらに備え、
前記線量計は、前記中継器から前記確認信号を受信した場合、以降の応答の送信を停止する応答停止手段をさらに備えることを特徴とする被ばく管理システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の被ばく管理システムにおいて、
前記中継器は、
前記応答開始時間の数が指定された場合、前記線量計に対して送信するモニタ指示電文中に前記応答開始時間の数を指定する情報を含めることで、前記線量計により生成される応答開始時間の数を変更することが可能な応答タイミング指定手段をさらに備えることを特徴とする被ばく管理システム。 - 請求項1から請求項3の何れか1項に記載の被ばく管理システムにおいて、
前記中継器と前記監視装置とは無線接続されることを特徴とする被ばく管理システム。 - 請求項1から請求項3の何れか1項に記載の被ばく管理システムにおいて、
前記中継器と前記監視装置とは有線接続されることを特徴とする被ばく管理システム。 - 放射線管理施設内において作業者に携帯されて被ばく線量を計測し、異なる通信チャネルを使用して複数の中継器と無線通信する線量計であって、
被ばく線量の通知を要求するためのモニタ指示電文を受信するモニタ指示受信手段と、
前記モニタ指示受信手段により受信されたモニタ指示電文の受信終了時点を起点とした複数の応答開始時間を生成し、該生成された複数の応答開始時間各々と前記複数の中継器に割り当てられた各通信チャネルとの対応関係を決定する応答タイミング決定手段と、
被ばく線量を通知するための応答を、前記応答タイミング決定手段により決定された各応答開始時間で、該各応答開始時間に対応する通信チャネルに送信する応答手段と、
前記応答手段により送信された応答を正常に受信したことを通知する確認信号を受信した場合、以降の前記応答の送信を停止する応答停止手段と
を備えることを特徴とする線量計。 - 放射線管理施設内において作業者に携帯されて被ばく線量を計測する線量計と無線通信する中継器であって、
前記線量計による応答の送信回数が指定され、かつ、被ばく線量データを含む前記応答を前記線量計に要求するためのモニタ指示電文を、自器に固有に割り当てられた通信チャネルで送信するモニタ指示送信手段と、
前記モニタ指示送信手段により送信された前記モニタ指示電文に対する前記応答を前記線量計から受信した場合、以降の前記応答の送信を停止させるための確認信号を前記線量計に送信する確認送信手段とを備えることを特徴とする中継器。
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