JP6971873B2 - 放射線測定システム、放射線測定装置、放射線モニタリングシステム及び放射線モニタリング方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、放射線を測定する放射線測定技術に関し、特に、異なる場所に配置された複数の測定装置において放射線を測定、モニタリングする技術に関する。

放射線測定システムには、例えば、γ線を検出する放射線センサ、当該検出器に入射したγ線の単位時間当たりの数（いわゆる計数）に基づいて線量率を算出するＣＰＵ、線量率等のデータを外部ネットワークに送信するための無線送受信回路、これら機器・装置に電力を供給するための電池等を有するものが提案されている。加えて、当該放射線モニタにおける電力消費を抑制するために、算出された線量率を表示する表示器を、測定中には電力を消費しない様表示動作をさせず、表示変更時や利用者の操作によって、一時的に表示を行う事で電力消費を抑制するような構成にすることが提案されている。

特開２０１６−１９１６７８号公報

ところで、放射線モニタには、複数の場所において、それぞれ放射線の線量率（いわゆる空間線量率）を測定し、これら測定すべき場所の線量率が高く、且つ放射線測定装置（以下、単に「測定装置」と記す）を作動させるために必要な電源が存在しないというような、特別な例が存在する。このような場所においては、内部に電池を有し、持ち運びが容易な複数の測定装置を、それぞれ異なる場所に、短時間で且つ容易に設置することが求められている。これは、設置に係る人の被ばくを最低限に抑えるための必要な要求事項である。

これらの測定装置は、それぞれ所定の場所に設置されてから、極力、長い期間に亘って使用することが要望されており、各測定装置においては、電池の電力消費を、極力、抑制する技術が求められている。複数の測定装置を有する放射線測定システムにおいては、各測定装置からの測定データを収集すると共に、各測定装置において電池の電力消費が抑制されるような技術が要望されている。また、各測定装置に対する電池の給電能力が不足する状態となる前に、当該電池を交換する必要があり、放射線測定システムにおいては、各測定装置において電池の交換が必要となるまでの放電時間残り寿命（時間）や、当該電池の交換時期を推定する技術も要望されている。

本発明の実施形態は、上記事情に鑑みてなされたものであって、複数の測定装置のそれぞれにおいて電池の電力消費を抑制し、これら測定装置を、極力、長期間に亘って使用して複数の場所の放射線を測定可能な放射線測定技術及び放射線モニタリング技術を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の実施形態の放射線測定システムは、放射線検出器及び通信子機を有し、前記放射線検出器及び前記通信子機のうち少なくとも一方に電池からの電力が供給される作動状態において、当該放射線検出器に入射した放射線を測定し、測定された放射線を示す情報を含む測定データを当該通信子機を介して外部に伝送可能な複数の測定装置と、前記複数の測定装置のそれぞれの前記通信子機と通信可能な通信親機と、前記通信親機を介してそれぞれの前記通信子機から前記測定データを取得して処理するデータ処理装置と、を備え、各測定装置は、予め設定された同じ起動時刻に前記作動状態となり、同じ測定時間に亘って放射線を測定し、放射線の測定を終了した時刻から、前記各測定装置ごとに異なる値に設定された遅延時間が経過した後に、前記通信子機及び前記通信親機を介して前記データ処理装置との間で前記測定データを含むデータの伝送を行い、当該データの伝送が行われた後、次回の起動時刻まで、前記電池から前記放射線検出器及び前記通信子機に電力が供給されない休止状態に制御されることを特徴とする。

また、本発明の実施形態の放射線測定装置は、電池からの電力の供給を受けて作動する放射線検出器と、前記電池からの電力の供給を受けて作動する通信子機と、前記放射線検出器により検出された放射線を示す測定データを生成し、当該測定データを前記通信子機を介して外部に伝送可能な測定装置プロセッサと、前記測定装置プロセッサにより制御されて前記電池から前記放射線検出器への電力の供給を遮断可能な検出器用電力回路と、前記測定装置プロセッサにより制御されて前記電池から前記通信子機への電力の供給を遮断可能な通信機用電力回路とをそれぞれが備える複数の放射線測定装置における一つの放射線測定装置であって、前記測定装置プロセッサは、予め設定された起動時刻に、前記電池から前記放射線検出器への電力供給側に前記検出器用電力回路を切り替えることにより前記放射線検出器を作動させて、予め設定された測定時間に亘って放射線を測定させ、放射線の測定を終了した時刻から、予め設定された遅延時間が経過した後に、前記電池から前記通信子機への電力供給側に前記通信機用電力回路を切り替えることにより前記通信子機を作動させて、前記測定データを含むデータの前記外部への伝送を行わせ、前記予め設定された起動時刻および前記予め設定された測定時間は、前記複数の放射線測定装置における他の放射線測定装置についてのものと同じであり、前記予め設定された遅延時間は、前記他の放射線測定装置についてのものと異なる、ことを特徴とする

また、本発明の実施形態の放射線モニタリングシステムは、放射線検出器及び通信子機のうち少なくとも一方に電池からの電力が供給される作動状態において、当該放射線検出器に入射した放射線を測定し、測定された放射線を示す情報を含む測定データを当該通信子機を介して外部に伝送可能な複数の測定装置と、前記複数の測定装置のそれぞれの前記通信子機と通信可能な通信親機を有し、当該通信親機を介して前記各測定装置からの前記測定データを取得して処理するデータ処理装置と、を備え、前記各測定装置は、予め設定された同じ起動時刻に前記作動状態となり、同じ測定時間に亘って放射線を測定し、放射線の測定を終了した時刻から、前記各測定装置ごとに異なる値に設定された遅延時間が経過した後に、前記通信子機及び前記通信親機を介して前記データ処理装置との間で前記測定データを含むデータの伝送を行い、当該データの伝送が行われた後、次回の起動時刻まで、前記電池から前記放射線検出器及び前記通信子機に電力が供給されない休止状態に制御され、前記データ処理装置は、前記各測定装置からの当該測定データを当該通信親機を介して取得する監視ユニットを有し、当該監視ユニットは、前記各測定装置により測定された放射線の線量率又は線量が所定の設定値を超えたときに警報を発することを特徴とする。

また、本発明の実施形態の放射線モニタリング方法は、予め設定された起動時刻に測定装置を、電池から少なくとも放射線検出器に電力を供給する状態に制御して、当該放射線検出器に入射した放射線を測定するステップと、当該測定するステップが行われた後、前記各測定装置を電池から少なくとも通信子機に電力を供給する状態に制御して、当該通信子機を介してデータ処理装置との間でデータを伝送するステップと、当該データを伝送するステップが行われた後、次回の起動時刻まで、前記各測定装置を電池から前記放射線検出器及び前記通信子機に電力が供給されない休止状態に制御するステップと、を含み、前記測定するステップにおいては、前記複数の測定装置を、同じ起動時刻に起動して、同じ測定時間に亘って放射線を測定し、前記伝送するステップは、前記複数の測定装置において、放射線の測定を終了した時刻から、それぞれ異なる値に設定された遅延時間が経過した後に行われることを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、電池を電源とする複数の測定装置のそれぞれにおける電力消費を抑制し、極力、長い期間に亘ってこれら測定装置を使用して、複数の場所において放射線を測定して、測定データを処理することができる。

本実施形態の放射線モニタリングシステムの概略構成を示す模式図であり、測定装置とデータ処理装置との間で無線通信によりデータの伝送が行われる態様を示す図である。 本実施形態の放射線モニタリングシステムのうち測定装置の構成例を示す模式図である。 本実施形態の放射線モニタリングシステムのうちデータ処理装置の構成例を示す模式図である。 本実施形態の放射線モニタリングシステムのうち各測定装置１０の動作を説明するタイミングチャートである。 本実施形態の放射線測定装置の一次電池の残り寿命を推定する方法を説明するフローチャートである。 一次電池の放電時間と電池電圧との関係を示すグラフである。 一次電池の放電時間の平方根と電池の電池電圧との関係を示すグラフである。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態により、本発明が限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

（放射線モニタリングシステムの概略構成）
本実施形態の放射線モニタリングシステムの概略構成について図１を参照して説明する。図１は、本実施形態の放射線モニタリングシステムの概略構成を示す模式図であり、測定装置とデータ処理装置との間で無線通信によりデータの伝送が行われる態様を示す図である。

図１に示すように、本実施形態の放射線モニタリングシステムは、放射線を測定する複数の放射線測定装置（以下、単に「測定装置」と記す）１０、より具体的には、測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，・・・と、これら測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，・・・により測定されたデータを取得して処理する装置（以下、データ処理装置と記す）５０とを有する。複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，・・・は、それぞれ異なる場所に配置される。

データ処理装置５０は、各測定装置１０との間でデータの伝送を行うためのトランスミッタ−レシーバ（以下、通信親機と記す）５２と、各測定装置からの測定データを当該通信親機５２を介して取得して、当該測定データの評価を行うユニット（以下、監視ユニットと記す）５１とを有する。データ処理装置５０の通信親機５２は、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，・・・のそれぞれの通信子機１８との間でデータの伝送が可能に構成されている。

また、本実施形態において、監視ユニット５１は、各測定装置１０から、それぞれ放射線に関する測定データを取得して、各測定装置により測定された放射線の線量率（又は線量）を算出し、これらの値が所定の設定値を超えたときに警報を発する機能を有している。監視ユニット５１の構成と機能の詳細については、後述する。

各測定装置１０は、放射線検出器１２と、放射線検出器１２に入射した放射線を示す情報を含むデータを、外部に伝送するためのトランスミッタ−レシーバ（以下、通信子機と記す）１８と、放射線検出器１２及び通信子機１８に電力を供給する電源としての電池３０とを有する。本実施形態において、各測定装置１０は、その通信子機１８を介して、データ処理装５０との間で各種のデータの伝送を行う。

本実施形態において、各測定装置１０と、データ処理装置５０との間におけるデータの伝送は、通信親機５２及び通信子機１８を介して、無線通信により行われる。通信親機５２及び通信子機１８は、それぞれアンテナ５３，１９を有する。各測定装置１０と、データ処理装置５０との間における無線通信が確立されたときのデータの伝送路（を、それぞれ図１に破線矢印Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３で示す。無線通信には、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１等、様々な通信規格のものを用いることができる。なお、本実施形態において複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，・・・は、同じハードウェアで構成されており、以下、一つの測定装置１０のハードウェア構成について説明する。

（測定装置の詳細な構成）
本実施形態の放射線モニタリングシステムのうち測定装置の構成例について図２を参照して説明する。図２は、本実施形態の放射線モニタリングシステムのうち測定装置の構成例を示す模式図である。

図２に示すように、測定装置１０は、放射線検出器１２と、増幅計数回路１４と、上述した通信子機１８と、各種の演算処理を行うプロセッサ２０とを有する。また、測定装置１０は、放射線検出器１２、増幅計数回路１４、通信子機１８及びプロセッサ２０に電力を供給するための電池３０を有する。

本実施形態において、電池３０は、再充電できるように設計されていないバッテリー、いわゆる一次電池である。このような一次電池３０は、複数の素電池（cell）を並列又は直列に電気的に接続することにより実現することができる。このような素電池には、例えば、アルカリ乾電池等を用いることができる。測定装置１０において、放射線検出器１２、増幅計数回路１４、通信子機１８及びプロセッサ２０は、それぞれ、電池３０から電力の供給を受けて作動する。

測定装置１０は、電池３０から各種のデバイスに電力を供給するための電力回路３２，３４，３６，３８を有する。具体的には、放射線検出器１２に電力を供給する電力回路（以下、検出器用電力回路と記す）３２と、電池３０から増幅計数回路１４に電力を供給する電力回路（以下、増幅用電力回路と記す）３４と、電池３０からプロセッサ２０に電力を供給する電力回路（以下、プロセッサ用電力回路と記す）３６と、電池３０から通信子機１８に電力を供給する電力回路（以下、通信機用電力回路と記す）３８とを有する。

これら電力回路３２，３４，３６，３８のうち、検出器用電力回路３２，増幅用電力回路３４，通信機用電力回路３８は、トランジスタ等の当該回路の開閉を行うスイッチを含んでおり、これらスイッチのオン／オフは、プロセッサ２０により制御される。スイッチがオフに制御されることにより、電力の供給が遮断される。すなわち、検出器用電力回路３２は、プロセッサ２０により制御されて電池３０から放射線検出器１２への電力の供給を遮断可能である。また、通信機用電力回路３８は、プロセッサ２０により制御されて電池３０から通信子機１８への電力の供給を遮断可能である。同様に、増幅用電力回路３４は、電池３０から増幅計数回路１４への電力の供給を遮断可能である。

なお、測定装置１０において、電池３０から、放射線検出器１２及び通信子機１８の双方に電力が供給されない状態を「休止状態」と記す。本実施形態の測定装置１０の休止状態においては、放射線検出器１２、通信子機１８に加えて、増幅計数回路１４にも電池３０からの電力が供給されない。なお、休止状態において、プロセッサ２０は、いわゆるアイドル状態で作動しており、電池３０から供給される電力については、プロセッサ２０が当該状態を維持するのに必要な最低限の電力が消費されるのみである。なお、放射線検出器１２及び通信子機１８のうち少なくとも一方に電池３０からの電力が供給されている状態を、以下に「作動状態」と記す。

放射線検出器１２は、γ線やβ線等の電離放射線を検出するためのものであり、当該放射線検出器１２に入射した放射線の量、すなわちエネルギ及び数を電気信号に変換する。このような放射線検出器１２には、シンチレーション検出器や半導体検出器等、様々な検出器を用いることができる。放射線検出器１２は、入射した放射線に関する電気信号（アナログ信号）を、増幅計数回路１４に送出する。

増幅計数回路１４は、放射線検出器１２からの電気信号を受けて、当該電気信号を電気的に増幅して、放射線検出器１２に入射した放射線（例えば、γ線）の数を計数する機能を有している。放射線検出器からの信号を電気的に増幅するための電力は、電池３０から供給される。また、本実施形態の増幅計数回路１４は放射線検出器１２からのアナログ電気信号を受けて、これを処理することで放射線の検出情報を示すデジタル信号に変換する。

プロセッサ２０は、各種の演算処理を行うためのものであり、放射線検出器１２、増幅計数回路１４、通信子機１８及び電力回路３２〜３８を制御可能である。本実施形態のプロセッサ２０は、各種の定数及び変数を格納可能な内部記憶装置（以下、単に「メモリ」と記す）２２を含んでいる。当該メモリ２２は、各種の半導体メモリ素子を用いることが可能である。

プロセッサ２０は、所定の測定時間（例えば、１分間）に亘って放射線検出器１２に入射した放射線の信号を、増幅計数回路１４を通して取得する。本実施形態においては、プロセッサ２０は、単位時間当たりに放射線検出器１２に入射した放射線の数、いわゆる計数率を算出する。このようにして各測定装置１０のプロセッサ２０は、放射線検出器１２に入射した放射線を測定する。

また、プロセッサ２０は、上述した放射線を測定する機能に加えて、電池３０の電池電圧を測定する機能を有する。電池電圧の測定については、一般的なアナログ−デジタル変換素子（ＡＤＣ）などを用いて実現することができる。

なお、当該測定データには、各測定装置をそれぞれ識別するために各測定装置に固有の情報（以下、識別情報と記す）が含まれているものとしても良い。識別情報は、例えば、測定装置の設置場所を示す情報を含み、各測定装置１０のメモリ２２に予め保持されているものとしても良い。

測定装置１０のプロセッサ２０が算出した時刻は、他の測定装置１０Ｂ，１０Ｃや、データ処理装置５０が算出する時刻と完全に一致していない場合がある。このため、各測定装置からデータ処理装置５０に伝送される測定データには、当該測定装置のプロセッサ２０において保持されている時刻を示す情報（以下、単に「時刻情報」と記す）を含めることが好ましい。

通信子機１８は、トランスミッタとレシーバを組み合わせて単一のユニット（モジュール）としたものであり、送信と受信で共通の回路部分と同じアンテナ１９を用いたものである。通信子機１８は、データ処理装置５０の通信親機５２との間で無線通信を確立する。その後、各測定装置１０においては、放射線検出器１２により測定されたデータは、プロセッサ２０によりデジタルデータとして処理された上で、データ処理装置５０に伝送される。

測定装置１０は、リアルタイムクロック（real-time clock、以下、「ＲＴＣ」と記す）２４と、当該ＲＴＣ２４にのみ電力を供給する専用の電池２６とを有する。ＲＴＣ２４は、電池２６からの電力の供給を受けて作動して、時刻を示す信号を生成する。ＲＴＣ２４は、プロセッサ２０と電気的に接続されており、プロセッサ２０は、ＲＴＣ２４から時刻を示す信号を取得する。本実施形態において、プロセッサ２０は、ＲＴＣ２４から時刻を示す信号を継続的に受けている。また、プロセッサ２０は、いわゆるタイマー機能を有しており、ＲＴＣ２４からの時刻を示す信号に基づいて、より高い精度の時刻を算出して、これを保持している。

なお、ＲＴＣ２４は、消費電力が極めて小さいため、電池２６には、再充電するように設計されていない一次電池が用いられる。このような電池（一次電池）２６には、一般的に、単数の小型のボタン電池が用いられ、例えば、コイン形状のリチウム電池（いわゆるコイン電池）を用いることができる。このような電池を用いることにより、ＲＴＣ２４は、極めて長期間に亘って作動することができる。

本実施形態において、プロセッサ２０は、ＲＴＣ２４から時刻を示す信号を取得し、当該時刻に応じて、上述した電力回路３２，３４，３８のそれぞれのオン／オフを制御して、放射線検出器１２、増幅計数回路１４及び通信子機１８への電力供給／遮断を、それぞれ切り替えることが可能である。

これにより、プロセッサ２０は、放射線検出器１２及び通信子機１８のうち少なくとも一方に電池３０からの電力が供給される「作動状態」と、電池３０からの電力が、放射線検出器１２及び通信子機１８の双方に供給されない「休止状態」とを切り替えることが可能である。各測定装置１０は、当該作動状態において、放射線検出器１２に入射した放射線を測定し、測定された放射線を示す情報を含む測定データを通信子機１８を介して外部（本実施形態においては、データ処理装置５０）伝送することができる。

データ処理装置５０との間で測定データを含むデータの伝送が行われた後、次回の起動時刻まで、各測定装置１０は、プロセッサ２０により、電池３０から放射線検出器１２及び通信子機１８に電力が供給されない休止状態に制御される。なお、本実施形態の休止状態においては、電池３０から増幅計数回路１４への電力供給も遮断される。各測定装置１０における「作動状態」と「休止状態」との切り替えるタイミングについては、後述する。

上述したように、プロセッサ２０は、上述した計数率や計数等の放射線検出器１２に入射した放射線を示す情報（以下、放射線情報と記す）と、電池３０の端子間電圧（以下、単に「電池電圧」と記す）を示す情報（以下、電池電圧情報と記す）とを取得している。なお、本実施形態において、プロセッサ２０により取得される電池３０の端子間電圧は、閉路電圧である。

プロセッサ２０は、上述した放射線情報及び電池電圧情報を含む測定装置１０において測定されたデータ（以下、測定データと記す）を生成する。測定データは、測定装置１０からデータ処理装置５０に伝送されるデータ、いわゆる送信用データである。本実施形態において、測定データには、上述した時刻情報や識別情報を示すデータが含まれる。プロセッサ２０は、通信親機５２との間に通信を確立するよう通信子機１８を制御し、生成した測定データを、これら通信機１８，５２を介して、データ処理装置５０（図１参照）に伝送する。

（データ処理装置の詳細な構成）
本実施形態の放射線モニタリングシステムのうちデータ処理装置の構成例について図３を参照して説明する。図３は、本実施形態の放射線モニタリングシステムのうちデータ処理装置の構成例を示す模式図である。

データ処理装置５０は、上述した通信親機（すなわちトランスミッタ−レシーバ）５２と、当該通信親機５２を介して各測定装置１０からのデータを取得する監視ユニット５１とを有する。本実施形態において、監視ユニット５１と通信親機５２は、一体に結合されており、利用者により持ち運び可能な（すなわち可搬性を有する）データ処理装置５０を構成している。なお、通信親機５２と監視ユニット５１は、互いに結合されておらず、通信用ケーブル等を介して電気的に接続されているものとしても良い。

本実施形態の監視ユニット５１は、利用者の入力を受け付ける入力機器５４と、入力機器５４からのデータや、通信親機５２を介して取得されたデータを処理するプロセッサ５５と、各種の情報を表示可能な表示器５６と、各種のデータを格納し、当該データを保持する記憶装置５８とを有する。入力機器５４には、キーボードやタッチパネル等を用いることができる。表示器５６には、タッチパネル等の画面を有する表示装置が用いられる。表示器５６には、コンピュータ・ディスプレイ等の表示端末を用いることも可能である。プロセッサ５５には、入力機器５４、表示器５６、記憶装置５８が電気的に接続されており、これら機器・装置間においてデータの伝送が可能に構成されている。

監視ユニット５１は、各測定装置１０から、当該通信親機５２を介してそれぞれ測定データを取得して、これら測定データの評価を行う。当該測定データには、各測定装置１０の放射線情報及び電池電圧情報が含まれている。

監視ユニット５１のプロセッサ５５は、取得された放射線情報に基づいて各測定装置１０の放射線検出器１２に入射した放射線の線量率又は線量を算出する。なお、本実施形態において、プロセッサ５５は、取得された電池電圧情報に基づいて、各測定装置１０の電池３０の電池電圧を算出する。プロセッサ５５は、表示器５６の画面の表示を制御することが可能なものであり、例えば、各測定装置１０の線量率又は線量を示す情報が、測定装置の識別情報や時刻情報と共に表示させるよう、表示器５６を制御する。

表示器５６の画面に表示可能な項目には、測定が行われた時刻、測定装置が配置された場所、測定装置の識別情報、線量率や表面線量率等の測定種別、線量率や線量等の測定された値、警報を発するか否かを判定するための設定値と、その判定結果、各測定装置１０の通信子機１８と通信親機５２との通信状態、各測定装置１０の診断結果、各測定装置１０の電池３０からの電力供給を示す情報、当該電池３０を交換するまでの時間などがある。

なお、本実施形態の監視ユニット５１は、各測定装置１０の電池３０の残り寿命、すなわち現時点から電池３０の交換が必要になるまでの放電時間を推定する機能を有しており、当該機能には、各測定装置１０の電池３０の電圧が、所定の判定電圧に到達するまでの時間を算出する機能を含んでいる。この機能を実現するプログラムは、予め記憶装置５８に格納されており、プロセッサ５５により実行される。当該機能については、後述する。なお、本実施形態のデータ処理装置５０は、監視ユニット５１が有する各種のデータを、通信親機５２を介して、さらに上位の（別の）システムや機器に転送する機能を有することも好適である。なお、プロセッサ５５は、推定された放電時間特性に基づいて、電池３０を交換する日付及び時刻を算出する機能を有する。

監視ユニットの動作、画面に表示される項目及びその表示形態は、入力機器５４が受け付けた利用者の操作入力に応じて変更することが可能である。また、操作入力に応じて、監視ユニット５１、通信親機５２、通信子機１８を含む測定装置１０、その他の放射線モニタリングシステムに関する設定を変更することが可能である。

各測定装置１０について個別に設定が可能な項目には、上述したＲＴＣから提供される時刻に関する設定及び修正、放射線の測定を含む一連の動作を開始する起動時刻（基準日時）の設定、所定の起動時刻から次回の起動時刻までの時間的な間隔（以下、測定監視間隔と記す、図４の符号Ｔｉｎｔ参照）、放射線測定が連続的に行われる１回の測定時間（図４の符号Ｔｍｓｒ参照）、プロセッサ２０によるデータの処理方法と当該処理に必要な各種の定数、各測定装置１０の識別情報、表示器５６の画面において参照可能な各種の付帯情報などがある。各測定装置１０は、所定の測定監視間隔ごとに設定された起動時刻に起動して、起動時刻の直後から放射線の測定を開始する。

これら各種の設定を示すデータは、記憶装置５８に予め格納されており、入力機器５４及びプロセッサ５５により変更することが可能である。記憶装置５８には、データの保守管理や、当該データに含まれる情報の出力（例えば、印刷）等、各種のユーティリティ・プログラムが格納されており、これらのプログラムは、プロセッサ５５により読み出されて実行される。

本実施形態において、監視ユニット５１は、各測定装置１０を制御する制御装置として機能するよう構成されている。具体的には、各測定装置１０の各種の動作設定や時刻を変更・修正する機能を有している。監視ユニット５１のうちプロセッサ５５は、各測定装置１０を制御するためのデータ（以下、制御データと記す）を生成する。

当該制御データには、上述した測定装置１０の動作設定を示す情報や、データ処理装置５０において用いられている時刻を示す情報が含まれている。当該時刻は、具体的には、監視ユニット５１のプロセッサ５５において保持されている高精度の時刻である。プロセッサ５５は、通信親機５２を制御して、生成した制御データを通信親機５２を介して各測定装置１０・・・（図１参照）に伝送する。各測定装置１０のプロセッサ２０は、監視ユニット５１からの制御データに含まれる情報に従って、各種の設定を変更・修正する。制御データには、例えば、データ処理装置５０において用いられている時刻を示す情報を含み、当該時刻は、各測定装置１０における時刻の修正に用いられる。

なお、本実施形態において、監視ユニット５１は、プロセッサ５５により算出された線量率又は線量が、所定の設定値を超えた場合に、警報を発する機能を有する。このような警報は、例えば、表示器５６が、線量率又は線量が設定値を超えた旨を画面に表示することや、監視ユニット５１から警告音を発することにより実現される。また、監視ユニット５１は、各測定装置１０の電池３０の電圧値が、所定の設定値を下回る場合にも、その旨を表示器５６の画面に表示する等して、利用者に通知できる手段を備える。

以上のように構成された放射線モニタリングシステムによれば、異なる場所に配置された複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，・・・において測定された放射線の線量率や電池３０の電圧等の情報を統合・整理して利用者に提示することができる。また、各測定装置において放射線を測定するのに必要な電池による給電能力が枯渇してしまう時期を予測する事で、利用者は事前に電池を交換すべき時期を把握し、電池交換の作業を計画することで、欠測なくシステムを運用することができる。

以上のように構成された放射線モニタリングシステムにおいては、それぞれ異なる場所に配置された複数の測定装置を長期間に亘って使用するためには、各測定装置１０の電池３０の電力消費を抑制する必要がある。

そこで、本実施形態の放射線モニタリングシステムにおいては、各測定装置１０のうち電池３０から電力の供給を受けるデバイスを間欠的に作動させており、以下に図４を参照して説明する。図４は、本実施形態の放射線モニタリングシステムのうち各測定装置１０の動作を説明するタイミングチャートである。

なお、図４には、多数の測定装置のうち３つの測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれの動作について説明しており、放射線モニタリングシステムに含まれる測定装置の数は、３つに限定されるものではない。

図２及び図４に示すように、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、所定の同じ起動時刻（基準日時）ｔｓ０において起動する。各測定装置１０の起動は、プロセッサ２０が有するタイマー機能により制御される。本実施形態において当該タイマー機能は、測定装置１０が有するＲＴＣ２４からの時刻に基づいて時間を管理している。動作・起動する時間間隔Ｔｉｎｔはそれぞれ独立に設定する事ができるが、この図４の例では、いずれも同じ動作・起動間隔の時間設定がなされているものとして説明する。この場合、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、所定の誤差の範囲内で、ほぼ同時に起動することになる。このとき、各測定装置１０においては、電池３０から少なくとも放射線検出器１２、増幅計数回路１４及びプロセッサ２０への電力供給が開始される。複数の測定装置１０のうち一つの測定装置１０の各種動作について以下に説明する。

測定装置１０は、所定の測定時間Ｔｍｓｒに亘って放射線検出器１２に入射した放射線を測定する。具体的には、各測定装置１０のプロセッサ２０は、放射線検出器１２に入射した放射線の数を増幅計数回路１４から取得し、測定時間Ｔｍｓｒに亘ってカウントされた放射線の数を含む測定データを生成する。測定時間Ｔｍｓｒは、本実施形態において、１分間に設定されている。

測定時間Ｔｍｓｒに亘る放射線の測定が終了した後、具体的には、図４に示すように、放射線の測定が終了した時刻（以下、測定終了時刻と記す）tｅ０から、プロセッサ２０は、電池３０から放射線検出器１２及び増幅計数回路１４への電力供給が遮断される休止状態となるよう、電力回路３２，３４をオフに制御する。なお、測定時間Ｔｍｓｒに亘って放射線が測定されている間、電池３０から通信子機１８には電力は供給されていない。

上述した測定データ等を通信子機１８を通して伝送するために、各測定装置１０は、放射線の測定を終了した時点すなわち測定終了時刻ｔｅ０から、所定の遅延時間Ｄａが経過した後に、データ処理装置５０との間でデータの伝送を開始する。より具体的には、プロセッサ２０は、電池３０から通信子機１８に電力が供給される作動状態となるよう電力回路３８をオンに制御し、通信子機１８と、データ処理装置５０の通信親機５２との間における通信の確立を試みる。なお、複数の測定装置のうち、最初にデータ処理装置５０との間でデータの伝送を行う測定装置１０の遅延時間Ｄａは、ゼロに設定することができる。

測定装置１０は、所定の遅延時間（ゼロ秒）が経過した後、すなわち放射線の測定が終了した直後に、電池３０から通信子機１８に電力が供給される作動状態に制御される。当該通信子機１８は、通信親機５２との間で無線通信を確立し、測定装置１０とデータ処理装置５０との間で各種のデータの伝送が可能となる。一例として、当該データの伝送路を、図１に破線矢印Ｃ１で示す。その後、測定装置１０のプロセッサ２０は、生成した測定データを、時刻情報及び識別情報を示すデータと併せて、通信子機１８及び通信親機５２を介してデータ処理装置５０の監視ユニット５１に伝送する。なお、測定装置１０は、他の測定装置の通信子機１８を介して、データ処理装置５０との間でデータの伝送を行うものとしても良い。

一方、監視ユニット５１からは、通信親機５２及び通信子機１８を介して、上述した制御データが測定装置１０に伝送される。本実施形態において、制御データには、当該測定装置の各種の動作設定を示す情報に加えて、監視ユニット５１で保持されている高精度の時刻を示す情報が含まれている。各測定装置１０のプロセッサ２０は、そのタイマー機能の時間の積算の基となる時刻、例えば、ＲＴＣ２４からの信号を受けて算出された時刻を、監視ユニット５１からの「基準となる時刻」に合わせる形で修正することができる。また、起動時刻ｔｓ１，ｔｓ２、測定時間Ｔｍｓｒ、測定監視間隔Ｔｉｎｔ又は遅延時間Ｄａ（及びＤｂ，Ｄｃ）を変更することも可能である。

なお、測定装置１０とデータ処理装置５０との間における、測定データの伝送と制御データの伝送は、通信子機１８及び通信親機５２の送信と受信とを交互に切り替えることにより、順次行われる。

測定装置１０とデータ処理装置５０との間におけるデータの伝送に要する時間、具体的には、通信子機１８と通信親機５２との間で無線通信を確立してから、測定データ及び制御データの伝送を完了するまでの時間は、測定時間Ｔｍｓｒに比べて極めて短いものであり、例えば、せいぜいミリ秒オーダである。

このように測定装置１０とデータ処理装置５０との間におけるデータの伝送（データの伝送）が行われた後、今回の起動時刻ｔｓ０から所定の測定監視間隔経過後に設定された次回の起動時刻ｔｓ１まで、測定装置１０は、電池３０から放射線検出器１２及び通信子機１８に電力が供給されない休止状態に制御される。本実施形態においては、プロセッサ２０が、電力回路３２，３４，３８をそれぞれオフに制御して、電池３０から放射線検出器１２、増幅計数回路１４及び通信子機１８への電力供給を遮断する。

なお、測定装置１０が休止状態に制御されている間、プロセッサ２０は、電池３０から電力回路３６を通して僅かな電力の供給を受けて、アイドル状態で作動しており、次回の測定装置１０の起動に備えている。このように測定装置１０が休止状態に制御されている期間を、図４に符号Ｈａで示し、以下に「休止期間」と記す。当該休止期間Ｈａにおいて、プロセッサ２０は、ＲＴＣからの時刻を示す信号を断続的に受けている。

プロセッサ２０は、ＲＴＣ２４から次回の起動時刻ｔｓ１を示す信号を受けたときに、再び、測定装置１０を起動して、測定装置１０を休止状態から作動状態に切り替える。本実施形態においては、プロセッサ２０は、電力回路３２，３４をそれぞれオンに制御する。放射線検出器１２及び増幅計数回路１４は、電池３０から電力の供給を受けて作動する。測定装置１０は、電池３０から少なくとも放射線検出器１２に電力が供給される作動状態となるよう制御され、放射線検出器１２に入射した放射線の測定が、再び行われる。

以上に説明したように、本実施形態の測定装置１０は、起動時刻ｔｓ０から測定時間Ｔｍｓｒに亘って放射線の測定を行い、放射線の測定が終了した後、具体的には、測定終了時刻ｔｅ０から遅延時間Ｄａが経過した後、ごく短時間に亘ってデータの伝送（図４に符号Ｃａで示す）を行う。具体的には、通信子機１８と通信親機５２との間で無線通信を確立し、これら通信機１８，５２を介して、無線通信によりデータ処理装置５０との間で測定データ及び制御データ等の伝送を行う。なお、当該測定装置１０について、遅延時間Ｄａは、ゼロ秒に設定されており、放射線の測定が終了した直後から上述したデータの伝送Ｃａが行われる。

本実施形態の放射線測定システムにおいては、データ処理装置５０との間でデータの伝送Ｃａを終了した後、今回の起動時刻ｔｓ０から所定の測定監視間隔Ｔｉｎｔが経過した後に設定された次回の起動時刻ｔｓ１まで、各測定装置１０は、電池３０から放射線検出器１２、増幅計数回路１４及び通信子機１８に電力が供給されない休止状態となるよう、プロセッサ２０により検出器用電力回路３２、増幅用電力回路３４及び通信機用電力回路３８が制御されて当該電池３０から当該放射線検出器１２、増幅計数回路１４及び通信子機１８への電力の供給が遮断される。これにより、データの伝送の終了後から、次回の起動時刻ｔｓ１，ｔｓ２までの期間Ｈａにおいて、電池３０の電力消費が抑制することができる。

本実施形態の放射線測定システムは、それぞれ異なる場所に配置された複数の測定装置１０（具体的には、１０Ａ，１０Ｂ、１０Ｃ）を有する。各測定装置１０は、放射線を測定した後、共通のデータ処理装置５０との間で、測定データを含むデータの伝送を行う。データの伝送が行われた後、次回の起動時刻ｔｓ１，ｔｓ２までの期間Ｈａにおいて、複数の測定装置１０のぞれぞれの電池３０の電力消費が抑制される。

本実施形態のシステムは、各測定装置１０により測定された放射線情報を含むデータを処理するデータ処理装置５０の監視ユニット５１が、測定された放射線の線量率又は線量が所定の設定値を超えたときに警報を発する「放射線モニタリングシステム」である。本実施形態の放射線モニタリングシステムによれば、監視ユニット５１が継続的に、各測定装置１０により測定された放射線をモニタリングすることにより、監視ユニット５１の利用者は、測定装置１０が配置された複数の場所の放射線の線量率や線量の変化を、その場でリアルタイムに把握することができる。

また、本実施形態の放射線モニタリング方法は、図４に示すように、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおいて、それぞれ、電池３０から少なくとも放射線検出器１２に電力を供給して当該放射線検出器１２に入射した放射線を測定するステップ（以下、測定ステップと記す）Ｍａ，Ｍｂ，Ｍｃと、当該測定ステップＭａ，Ｍｂ，Ｍｃが終了した後、これら測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおいて電池３０から少なくとも通信子機１８に電力を供給してデータ処理装置５０との間において測定データを含むデータの伝送を行うステップ（以下、伝送ステップと記す）Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃとを有する。

加えて、本実施形態の放射線モニタリング方法は、当該伝送ステップＣａ，Ｃｂ，Ｃｃが行われた後、起動時刻ｔｓ０から所定の測定監視間隔Ｔｉｎｔが経過した後に設定された次回の起動時刻ｔｓ１まで、これら測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを、それぞれ、電池３０から放射線検出器１２及び通信子機１８のいずれにも電力が供給されない休止状態に制御するステップ（以下、休止ステップと記す）Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃとを有する。

このような測定ステップＭａ，Ｍｂ，Ｍｃ、伝送ステップＣａ，Ｃｂ，Ｃｃ及び休止ステップＨａ，Ｈｂ，Ｈｃを、それぞれ複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおいて所定の測定監視間隔Ｔｉｎｔごとに繰り返す。即ち、こうした間欠的に作動する機能を実装する事で、電池３０の電力消費を抑制することができ、電池３０の交換を行わなくとも、各測定装置１０を長期間に亘って使用して、各測定装置１０により測定された測定データを、データ処理装置５０により収集して評価することができる。

なお、本実施形態において、上述した伝送ステップは、各測定装置１０において測定された放射線を示す情報を含む測定データを、各測定装置１０から順次、データ処理装置５０に伝送するステップ、すなわち「測定データ伝送ステップ」と、各測定装置を制御するための制御データを、当該データ処理装置から各測定装置に伝送するステップ、すなわち「制御データ伝送ステップ」とを有するものとした。データ処理装置５０からの制御データに従って各測定装置１０を制御することにより、例えば、各測定装置１０において用いられている時刻を修正して同期させることができる。

なお、本実施形態の放射線モニタリング方法において、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、同じ起動時刻ｔｓ０，ｔｓ１に起動して、放射線を測定する測定ステップを行い、当該測定ステップが行われた後、具体的には、同じ測定終了時刻ｔｅ０，ｔｅ１から、それぞれ異なる値に設定された遅延時間Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃが経過した後に、伝送ステップが行われる。これにより、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃのそれぞれと、単数のデータ処理装置５０との間で通信上の無駄な衝突が生じることによる通信のやり直し、それに伴うで電力消費を抑制することができ、各測定装置１０の通信子機１８と、データ処理装置５０の通信親機５２との間で通信を確立することが容易になる。

なお、本実施形態においては、図１及び図４に示すように、それぞれ異なる場所に配置された複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが、ほぼ同じ起動時刻ｔｓ０，ｔｓ１に起動して放射線の測定を開始するよう設定されている。加えて、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、当該起動時刻ｔｓ０，ｔｓ１から同じ測定時間Ｔｍｓｒに亘って放射線の測定を行う。放射線の測定は、図４に示すように、ほぼ同じ測定終了時刻ｔｅ０，ｔｅ１に終了する。複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、データ処理装置５０との間でデータの伝送を行った後、次回の起動時刻ｔｓ１，ｔｓ２までの期間Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃ、休止状態に制御される。

例えば、最初の起動時刻ｔｓ０は、例えば、１２時１０分に設定され、測定時間Ｔｍｓｒは、１分間に設定され、測定監視間隔Ｔｉｎｔは、１０分間に設定される。このように本実施形態において、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、同じ時間帯に、それぞれ異なる場所の放射線を測定し、それぞれ、測定データをデータ処理装置５０に伝送する。

このようにして、本実施形態においては、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにより同じ時間帯においてそれぞれ異なる場所の放射線を測定する。複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを間欠的に作動状態にして放射線を測定することにより、それぞれの電池３０の電力消費を抑制しつつ、データ処理装置５０は、それぞれ異なる場所の同じ時間帯の測定データを収集して処理することができる。データ処理装置５０の監視ユニット５１の利用者は、場所による線量率又は線量の違いを容易に把握することが可能となり、線量率又は線量が、所定の設定値を超えた場合には、監視ユニット５１は、利用者に対して警報を発することが可能となる。

なお、本実施形態においては、図４に示すように、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにより同じ時間帯、すなわち同じ起動時刻ｔｓ０，ｔｓ１から同じ測定時間Ｔｍｓｒに亘って放射線を測定するものとしたが、各測定装置１０において放射線を測定する時間帯は、これに限定されるものではない。複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、共通のデータ処理装置５０との間でデータの伝送を行った後、それぞれの次回の起動時刻まで、電池３０から放射線検出器１２及び通信子機１８に電力が供給されない休止状態に制御されて間欠的に作動するものであれば良い。複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれの用途や目的に応じて、起動時刻、測定時間を異ならせるものとしても良い。また、測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃごとに、測定監視間隔を異なることも可能である。

〔遅延時間の設定手法〕
本実施形態の放射線モニタリング技術において各測定装置に予め設定される遅延時間について、図１及び図４を参照して詳細を説明する。遅延時間（例えば、図４にＤａ，Ｄｂ，Ｄｃで示す）は、各測定装置において放射線の測定を終了してから、当該測定装置とデータ処理装置との間でデータの伝送を行うために、通信子機１８と通信親機５２との間における通信の確立を開始するまでの時間である。

上述した測定データを通信子機１８を通して伝送するために、本実施形態においては、放射線の測定を終了する時点すなわち測定終了時刻ｔｅ０から、所定の遅延時間Ｄａが経過した後に、プロセッサ２０は、電池３０から通信子機１８に電力が供給される作動状態となるよう、電力回路３８をオンに制御する。

図４に示すように、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、同じ測定終了時刻ｔｅ０，ｔｅ１から、異なる値に設定された遅延時間Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃが経過した後に、データ処理装置５０との間で、順次、データの伝送Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃを行う。例えば、測定装置１０の遅延時間Ｄａを、上述したようにゼロ秒に設定し、測定装置１０Ｂの遅延時間Ｄｂを１秒に設定し、測定装置１０Ｃの遅延時間Ｄｃを２秒に設定することができる。

また、３つの測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃによりそれぞれ異なる場所の放射線の測定を同じ起動時刻ｔｓ０，ｔｓ１から行い、測定時間Ｔｍｓｒが１分間であり且つ測定監視間隔が１０分間である場合において、一つの通信子機１８が通信親機５２との通信を確立するのに要する時間と、一つの測定装置１０がデータ処理装置５０との間で測定データ及び制御データの伝送を行うのに要する時間との和が、例えば、１秒である場合には、遅延時間Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃの時間的な差を、１秒より十分に大きい値、例えば、１．５秒に設定する。

このように本実施形態においては、上述した測定するステップにおいて、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを、同じ起動時刻ｔｓ０，ｔｓ１に起動して同じ測定時間Ｔｍｓｒに亘って放射線を測定し、上述した伝送するステップは、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃにおいて、放射線の測定を終了した時刻から、それぞれ異なる値に設定された遅延時間Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃが経過した後に行われるものとした。

このように遅延時間Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃを設定することにより、各測定装置１０の通信子機１８と、データ処理装置５０の通信親機５２との間において通信上の衝突が生じることを、確実に回避することができる。通信上の衝突には、例えば、特定の通信子機１８と通信親機５２との接続が確立できず、当該接続の確立を再び試みる、いわゆるリトライが発生することである。当該リトライが生じることを防止することにより、当該接続が確立されるまでの待ち時間を抑制することができる。これにより、各測定装置１０においては、通信子機１８における電力消費を抑制することができ、当該通信子機１８に電力を供給する電池３０を長期間に亘って使用することができる。

なお、測定装置の数は、上述した３台に限定されるものではない。例えば、測定監視間隔が１０分間であり、３０台の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，・・・により、同一の時間帯に放射線の測定を行う場合、遅延時間の時間的な差を仮に１．５秒に設定したとすると、３０台の測定装置に必要な遅延時間の合計は、４５秒となる。この場合、測定時間Ｔｍｓｒを１分間とすると、データ処理装置５０との間でデータの伝送が行われた後、次回の起動時刻までに、各測定装置１０を休止状態にすることができる。なお、測定監視間隔Ｔｉｎｔは、各測定装置１０の遅延時間を確保できる範囲で、任意の値（例えば、５分間、１０分間、３０分間等）に設定することができる。

〔測定装置における時刻合わせ〕
本実施形態の測定装置における時刻合わせについて、図１〜図４を参照して説明する。なお、本実施形態においては、各測定装置１０は、図３に示すように、時刻を示す信号を生成するＲＴＣ２４を有する。プロセッサ２０は、ＲＴＣ２４からの時刻を示す信号に基づいて、詳細な時刻を算出する。

本実施形態においては、複数の測定装置１０のそれぞれにおいて、ＲＴＣ２４が時刻を示す信号を生成し、当該信号に基づいてプロセッサ２０が詳細な時刻を算出し、当該時刻を保持している。プロセッサ２０は、当該時刻に基づいて対応する測定装置１０の起動時刻を設定する。このため、複数の測定装置１０は、時刻については、基本的に同期していないため、それぞれのプロセッサ２０が算出し、保持している時刻に僅かなずれが生じている場合がある。このような場合、原理的には、複数の測定装置１０は、本来起動するはずの時刻に対して、それぞれ僅かなずれを持った時刻に起動することがある。

そこで、本実施形態においては、上述した伝送ステップにおいてデータ処理装置５０の監視ユニット５１から複数の測定装置１０のそれぞれに伝送される制御データには、監視ユニット５１のプロセッサ５５において保持されている時刻を示す情報が含まれている。監視ユニット５１は、測定装置１０のＲＴＣ２４とは別に、高い精度で時刻を示す信号を生成する回路（図示せず）を有し、プロセッサ５５は、当該信号に基づいて基準となる時刻を算出している。プロセッサ５５は、当該時刻を示す情報を含む制御データを、通信親機５２を介して各測定装置１０に伝送する。

各測定装置１０のプロセッサ２０は、監視ユニット５１からの制御データに含まれる基準となる時刻を示す情報に従って、当該プロセッサ２０が保持している時刻を修正する。なお、プロセッサ２０は、データ処理装置５０からの時刻を示す情報に従って、ＲＴＣ２４が保持している時刻を修正することも可能である。

このように、本実施形態においては、上述した制御データを伝送するステップにおいて、当該制御データは、データ処理装置５０において用いられている時刻を示す情報を含み、当該制御データを伝送するステップが行われた後、各測定装置１０において、当該制御データに含まれている時刻を示す情報に従って、当該測定装置１０のプロセッサ２０が保持している時刻を修正するものとした。

これにより、データ処理装置５０において保持されている時刻を基準として、複数の測定装置１０の時刻を都度同期させることができる。各測定装置１０は、データ処理装置５０を基準に同期した時刻に基づいて起動して、作動状態と休止状態との切替を制御することができ、放射線を測定する測定ステップ、データを伝送する伝送ステップ、電池３０から放射線検出器１２及び通信子機１８に電力が供給されない休止状態に制御される休止ステップを、時間的に高い精度で切り替えることができる。

なお、本実施形態の各測定装置１０において、ＲＴＣ２４は、専用の一次電池２６から電力の供給を受けている。当該一次電池２６は、放射線検出器１２又は通信子機１８に電力を供給する一次電池３０とは別の電源であり、測定装置１０の作動状態／休止状態に拘わらず、ＲＴＣ２４に電力を供給する。ＲＴＣ２４の消費電力は、極めて小さいものであるため、当該一次電池２６は、放射線検出器１２や通信子機１８に電力を供給する一次電池３０の交換時期に比べて遥かに長い期間、連続的に使用することができる。

〔各測定装置の電池電圧情報の表示〕
本実施形態の放射線モニタリングシステムにおいて、図１及び図３に示すデータ処理装置５０の監視ユニット５１は、各測定装置１０からの測定データを取得しており、当該測定データには、当該測定装置１０の電池３０の端子間電圧を示す情報である電池電圧情報や識別情報が含まれている。監視ユニット５１は、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃから、それぞれデータの伝送Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃが行われる度に、それぞれの電池３０の電池電圧情報及び識別情報を含むデータを取得している。

図３に示す監視ユニット５１において、当該測定データは、記憶装置５８に格納され、プロセッサ５５により読み出される。プロセッサ５５は、複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，・・・のそれぞれの電池３０の電池電圧情報を、識別情報と共に、表示器５６の画面に表示させる。これにより、利用者は、監視ユニット５１の表示器５６の画面上で、各測定装置１０の電池３０の電圧を容易に確認することができ、電池３０からの電力供給状態や、電池３０の交換が必要となる時期を、測定装置１０ごとに把握することができる。複数の測定装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃで、それぞれ休止状態に制御される期間Ｈａ，Ｈｂ，Ｈｃの長さが異なる場合や、それぞれの測定時間Ｔｍｓｒの長さが異なる場合に、特に有用である。

なお、当該監視ユニット５１を含むデータ処理装置５０は、各測定装置１０の放射線情報や電池電圧情報を含む測定データを、通信親機５２を介して、さらに上位の（別の）システムや機器に転送することも好適である。データ処理装置５０から測定データ等の転送を受けたシステムや機器において、その利用者が、電池３０の交換時期等に係る各測定装置１０の保守を示す情報を事前に知ることが可能となる。

なお、監視ユニット５１の利用者等が、電池３０の交換時期等を把握するためには、当該電池３０の電圧を、表示器５６の画面に表示する手法に限定されるものではない。監視ユニット５１においてプロセッサ５５が、特定の測定装置１０において時期を異ならせて（具体的には、所定の測定監視間隔Ｔｉｎｔをあけて）測定された複数の電池電圧情報に基づいて、当該測定装置１０の電池３０の交換時期を算出、推定することも好ましく、以下に、その一例について説明する。

〔一次電池の残り寿命の推定方法〕
本実施形態の放射線モニタリングシステム方法においては、各測定装置１０が有する一次電池３０の残り寿命、すなわち当該電池３０の交換時期を推定する。以下に、本実施形態の一次電池の残り寿命の推定方法について、図１〜図３と、図５、図６及び図７を参照して説明する。図５は、本実施形態の一次電池の残り寿命を推定する方法を説明するフローチャートである。図６は、一次電池の放電時間と電池電圧との関係を示すグラフである。図７は、一次電池の放電時間の平方根と電池の電池電圧との関係を示すグラフである。

なお、本実施形態においては、一次電池の残り寿命の推定方法の一例として、図１に示す放射線モニタリングシステムを構成する各測定装置１０が有する電池３０の残り寿命を、監視ユニット５１において算出、推定する場合について説明する。

当該電池３０は、起動する度に、測定装置１０のうち、少なくとも放射線検出器１２及び通信子機１８、本実施形態においては、ＲＴＣ２４以外のデバイス、例えば、増幅計数回路１４及びプロセッサ２０にも電力を供給する。測定装置１０は、起動時刻に起動して、放射線検出器１２に入射した放射線の測定と、通信子機１８を介してデータ処理装置５０との間においてデータの伝送を行う度に、電池３０は、放電を行う。すなわち、電池３０は、放射線検出器１２及び通信子機１８の少なくとも一方に給電する。

図５に示すように、まず、監視ユニット５１のプロセッサ５５は、特定の測定装置１０において実際に測定された電池３０の電池電圧（以下、実測電圧と記す）Ｖｍｉと、当該実測電圧Ｖｍｉが測定されるまでに、電池が使用を開始され最初の電池電圧測定を始めた時間からの放電時間ｔとを、上述した測定監視間隔Ｔｉｎｔごとに取得する。（Ｓ０２）。当該実測電圧Ｖｍｉは、測定装置１０からの測定データに含まれている。放電時間ｔは、実測電圧Ｖｍｉと対応して測定データに含まれているものとしても良いし、監視ユニット５１が、測定データとは別に、時間を積算して算出しているものとしても良い。

本実施形態において、実測電圧Ｖｍｉは、電池３０の電池電圧、例えば、端子間電圧（閉路電圧）である。

そして、ステップＳ０４において、今回取得された実測電圧Ｖｍｉが、所定の判定値（以下、切替電圧と記す）Ｖａ以上であるか否かを判定する。当該切替電圧Ｖａは、図６に示すように、一次電池３０の放電時間に対する電池電圧の特性が大きく変化する電圧である。図７に示すように、電池電圧が、切替電圧Ｖａ以上である場合、放電時間ｔの平方根と、電池電圧は、実質的に、一次関数（一次式すなわち直線式）の関係にあることが分かる。

当該関係にあるのは、電池３０内の負極近傍には、放電時間が経過するに従って、電気分解による生成物が僅かずつ堆積し、負極近傍に形成された堆積物の（いわゆる電解生成物）の層が電池３０の内部抵抗となるためと考えられる。堆積物の層（以下、堆積層と記す）の厚さが放電時間当たりに増大する増大率は、電流値に比例するものとし、且つ堆積層を抵抗として、当該電流値は、堆積層の厚さに反比例すると仮定した場合、以下の微分方程式（１）が、成立する。

当該式（１）において、
Ｄは、堆積層の厚さ
Ｉは、堆積層を流れる電流
Ｋ１は、定数
ｔは、放電時間である。

この式（１）を解くことにより、堆積層の厚さＤが、放電時間ｔの平方根に対して比例する式を得ることができる。電池３０が一定の電気的負荷に一定の電流を流す場合、その内部抵抗に流れる電流も一定となるため、その内部抵抗において生じる電圧降下が、電池３０の電池電圧の降下の一部分として測定される。よって、電池３０の端子間電圧（閉路電圧）である電池電圧は、放電時間の一次関数で表される。

上述した切替電圧Ｖａは、後述する終止電圧Ｖｅより高い値であって、放電時間ｔの平方根と電池電圧との概ね一次関数の関係を示す電池電圧のうち、最も低い値に設定される。本実施形態において、電池３０の切替電圧Ｖａは、３．６［Ｖ］又は、これを僅かに上回る値に予め設定されている。当該切替電圧Ｖａは、適合実験やシミュレーション等により求めることができ、記憶装置５８に予め格納されている。

電池３０の電池電圧が、切替電圧Ｖａ以上である場合、放電時間ｔの平方根と電池電圧との関係は、下記の式（２）で示す一次関数で表すことができる。当該式（２）を用いて、図５にステップＳ０６〜Ｓ１６で示される切替電圧到達時間ΔＴ１を推定する演算処理（以下、通常モード処理と記す）を行う。なお、式（２）で示される電池電圧が切替電圧Ｖａ以上である領域における放電時間ｔと電池電圧の関係、すなわち電圧降下特性を、以下に「通常モード電圧降下特性」と記す。

当該式（２）において、
Ｖは、電池３０の電池電圧（端子間電圧、閉路電圧）
ｔは、電池３０の放電時間
Ａ及びＢは、通常モード処理において、最小二乗法により求められる係数（変数）
（通常モード電圧降下特性の初期値においては、所定の定数）

実測電圧Ｖｍｉが、切替電圧Ｖａ以上である場合（Ｓ０４：Ｙｅｓ）、予測電圧Ｖｃｉを算出する。予測電圧Ｖｃｉは、図７に示すような、通常モード電圧降下特性（初期値）と、今回の放電時間ｔに基づいて算出される。通常モード電圧降下特性（初期値）は、適合実験やシミュレーション等により求めることができ、記憶装置５８に予め格納されている。今回取得された実測電圧Ｖｍｉが、特定の測定装置１０の電池３０について４回目に取得された実測電圧Ｖｍ４である場合、これに対応する今回の放電時間ｔ４と、通常モード電圧降下特性（初期値）に基づいて、今回の予測電圧Ｖｃ４を算出する。

なお、通常モード電圧降下特性（初期値）は、特定の測定装置１０において前回までに複数回取得された実測電圧と、今回取得された放電時間に基づいて算出することができる。本実施形態においては、前回までに取得された複数の実測電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２，Ｖｍ３のそれぞれの平方根と、各実測電圧にそれぞれ対応する放電時間ｔ１，ｔ２，ｔ３に基づいて、最小二乗法により、上述した式（２）で表される一次関数である通常モード電圧降下特性（初期値）が算出される。

ステップＳ０２において４回目の実測電圧Ｖｍ４と対応する放電時間ｔ４が取得された場合、プロセッサ５５は、当該放電時間ｔ４と、上述した通常モード電圧降下特性（初期値）に基づいて、予測電圧Ｖｃ４を算出することができる。

そして、ステップＳ０８において、実測電圧Ｖｍｉと予測電圧Ｖｃｉとを差が、所定の判定値Ｓ以上であるか否かを判定する。すなわち、電池３０の状態に大きな変化があったか否かを判定している。例えば、電池３０の周囲の環境や消費される電流に大きな変化があった場合に、実測電圧Ｖｍｉと予測電圧Ｖｃｉとの間に、判定値Ｓを超える差が生じる。当該判定値Ｓは、適合実験やシミュレーション等により求めることができ、記憶装置５８に予め格納されている。

実測電圧Ｖｍｉと予測電圧Ｖｃｉとの差が、判定値Ｓ以下である場合（Ｓ０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０において、今回取得された実測電圧Ｖｍｉ及びその放電時間ｔと、前回までに取得された複数の実測電圧Ｖｍｉ及びその放電時間ｔに基づいて、新たな通常モード電圧降下特性を、最小二乗法により算出する。具体的には、取得された時期が異なる３セット以上の実測電圧Ｖｍｉ及びその放電時間ｔに基づいて、上述した式（２）における係数Ａ及びＢを求める。これら係数Ａ及びＢが決定された式（２）が、新たに算出された通常モード電圧降下特性を示す式となる。

例えば、前回までに２回取得された複数の実測電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２と、それぞれ対応する放電時間ｔ１，ｔ２が既に取得されている場合、今回（３回目）に取得された実測電圧Ｖｍ３とその放電時間ｔ３を加えて、これら３セットの実測電圧Ｖｍ１〜Ｖｍ３及び放電時間ｔ１〜ｔ３に基づいて、最小二乗法を用いて、上述した式（２）の係数Ａ及びＢを決定（適合）する。このようにしてＡ及びＢが決定された式（２）は、新たな通常モード電圧降下特性（以下、更新値と記す）を示している。

そして、新たに算出された通常モード電圧降下特性（すなわち更新値）を、記憶装置５８に格納し、以降の通常モード処理（Ｓ０６〜Ｓ１６）において、当該通常モード電圧降下特性（更新値）を、予測電圧Ｖｃｉの算出や、後述する切替電圧到達時間ΔＴ１の算出、推定に使用する。

そして、ステップＳ１４において、当該通常モード電圧降下特性（更新値）に基づいて、所定の切替電圧Ｖａ（図６及び図７参照）に到達するまでの放電時間（以下、切替電圧到達時間と記す）ΔＴ１を推定する。切替電圧到達時間ΔＴ１は、図６に示すように、完全に充電された電池３０が放電を開始した時点から、所定の電気的負荷に応じて放電を行うことにより電池電圧が降下して、所定の切替電圧Ｖａに到達するまでの放電時間である。具体的には、放電時間の平方根と電池電圧との一次関数である通常モード電圧降下特性に基づいて、所定の切替電圧Ｖａに到達する切替電圧到達時間ΔＴ１を、外挿法により推定することができる。推定された切替電圧到達時間ΔＴ１は、記憶装置５８に格納、保持される。

そして、ステップＳ１６において、切替電圧Ｖａに到達してから終止電圧Ｖｅに到達するまでに要する放電時間（以下、単に「終止電圧到達時間」と記す）ΔＴ２を取得する（図６参照）。なお、終止電圧Ｖｅは、電池３０の放電を終了する限度を示す電圧であり、これ以上電力を取り出した場合、液漏れ等を起こしやすくなる事が知られている。例えば、一つのアルカリ乾電池（cell）の終止電圧が０．９［Ｖ］程度である。電池３０は、公称電圧１．５［Ｖ］のアルカリ乾電池（一次電池）が３個、直列に接続されたものである場合、その終止電圧Ｖｅは、２．７［Ｖ］とみなすことができる。

通常モード処理において、電池電圧が、切替電圧Ｖａより低い領域における電圧降下を指数関数的に増大させる成分について算出するための実測電圧Ｖｍｉ及び放電時間ｔが取得されていない場合、終止電圧到達時間ΔＴ２には、所定の定数が用いられる。この終止電圧到達時間ΔＴ２を示す定数は、適合実験やシミュレーションにより求めることができ、記憶装置５８に予め格納されている。なお、後述する加速モード処理においては、終止電圧到達時間ΔＴ２は、変数として設定される。

そして、ステップＳ１８において、電池３０が完全に充電された初期状態（すなわち放電時間ゼロの状態）から、終止電圧Ｖｅに到達するまでの合計の放電時間（以下、寿命予測時間と記す）Ｔｃを算出する。具体的には、プロセッサ５５は、ステップＳ１４において推定された切替電圧到達時間ΔＴ１に、ステップＳ１６において取得された終止電圧到達時間ΔＴ２を加えて、寿命予測時間Ｔｃを算出する。

一方、ステップＳ０８において、実測電圧Ｖｍｉと予測電圧Ｖｃｉとの差が、判定値Ｓを超える場合（Ｓ０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２において、通常モード電圧降下特性をリセットして初期値に戻す。電池３０の状態が大きく変化した場合、今回取得された実測電圧Ｖｍｉ、例えばＶｍ４は、当該変化が生じた後の値であり、当該変化が生じる前に取得された実測電圧Ｖｍ１〜Ｖｍ３と共に、通常モード電圧降下特性（更新値）を求めるのは、適切でないからである。

今回取得された実測電圧Ｖｍ４と、その放電時間ｔ４は、記憶装置５８に格納又はプロセッサ５５に保持される（Ｓ２４）。今回取得された実測電圧Ｖｍ４とその放電時間ｔ４は、次回に、初期値ではない新しい通常モード電圧降下特性（更新値）を算出するための最初のデータとして用いられる。なお、前回までに取得された実測電圧Ｖｍ１〜Ｖｍ３及び放電時間ｔ１〜ｔ３は、電池３０の状態が大きく変化する前の値であるため、今後において通常モード電圧降下特性（更新値）を算出するためには用いられない。

当該ステップＳ２４が行われた後、又はステップＳ１８において寿命予測時間Ｔｃが算出された後、ステップＳ２０において、上述した各種の変数を、さらに演算処理して、各種の情報を表示器５６の画面に表示させる。例えば、監視ユニット５１のプロセッサ５５は、ステップＳ１８において算出された寿命予測時間Ｔｃから、完全に充電された電池３０が現時点までに放電を行った放電時間を減ずることにより、現時点から電池電圧が終止電圧Ｖｅに到達するまで残りの放電時間、すなわち「残り寿命」を算出、推定する。

ステップＳ２０において、電池電圧が終止電圧Ｖｅに到達する日付や時刻を算出、推定して、これを表示器５６の画面に表示させることも好適である。具体的には、プロセッサ５５は、測定監視間隔Ｔｉｎｔに対する電池３０が給電する時間の比率（以下、単に「デューティー比」と記す）Ｒｄを算出する。現時点の時刻と、上述した「残り寿命」と、当該デューティー比Ｒｄに基づいて、電池電圧が終止電圧Ｖｅに到達する時刻を推定することができる。

当該デューティー比Ｒｄの算定には、例えば、上述した測定監視間隔Ｔｉｎｔに対して、給電している時間としては測定時間Ｔｍｓｒを用いることができる（図４参照）。測定監視間隔Ｔｉｎｔが５分間であり且つＴｍｓｒが１分間である場合、デューティー比Ｒｄは、０．２となる。電池３０の残り寿命（残りの放電時間）を当該デューティー比Ｒｄで除した値（時間）を、現時点の時刻に加えることにより、電池電圧が終止電圧Ｖｅに到達する時刻を推定することができる。なお、現時点の時刻には、監視ユニット５１が各測定装置１０に伝送する制御データに含まれる時刻を用いることが好適である。

本実施形態において、監視ユニット５１のプロセッサ５５は、各種の変数を表示用に処理して、表示器５６の画面に表示させる。画面に表示される変数には、例えば、各測定装置１０の電池３０の「残り寿命」や、当該電池３０の電池電圧が切替電圧Ｖａに到達する日付・時刻、当該電池電圧が終止電圧Ｖｅに到達する日付・時刻がある。

なお、上述したステップＳ２２において通常の電圧降下特性がリセットされて初期値に戻った場合、ステップＳ１８において寿命予測時間Ｔｃは、算出されないため、ステップＳ２０において「残り寿命」や、電池電圧が終止電圧Ｖｅに到達すると推定される日付・時刻は、算出することができない。この場合、ステップＳ２０においては、これらの情報に代えて、電池３０の現時点での電池電圧、すなわち実測電圧Ｖｍｉを、表示器５６の画面に表示させるものとしても良い。今回算出されなかった寿命予測時間Ｔｃ及びこれに基づく各種の情報については、次回以降、ステップＳ１８が実行された場合に表示される。

以上に説明した通常モード処理（Ｓ０６〜Ｓ２０）においては、ステップＳ０２において取得される実測電圧Ｖｍｉが、切替電圧Ｖａ以上である場合に、繰り返し実行される。電池３０の状態変化が小さい場合（Ｓ０８：Ｎｏ）、新たに取得された最新の実測電圧Ｖｍｉを用いて、新たな通常モード電圧降下特性が算出され、当該通常モード電圧降下特性（更新値）に更新される（Ｓ１０，Ｓ１２）。そして、当該更新された通常モード電圧降下特性に基づいて、切替電圧到達時間ΔＴ１、寿命予測時間Ｔｃ、及びこれらに基づく各種の変数が更新される。このようにして、新たに実測電圧Ｖｍｉが取得される度に、表示器５６の画面に表示される情報も更新される。

なお、最小二乗法により、通常モード電圧降下特性（更新値）を求めるためには、少なくとも３セットのデータ、具体的には、実測電圧Ｖｍ１〜Ｖｍ３と、その放電時間ｔ１〜ｔ３が必要となる。２セットのデータでは、直線式は求められるものの、最小二乗法を適用することはできない。１セットのデータのみの場合も同様である。しかし、これらの場合においても、記憶装置に予め格納されている初期値の通常モード電圧降下特性を用いて、後述する切替電圧到達時間ΔＴ１等を算出することが可能である。

なお、取得された実測電圧Ｖｍｉと放電時間のデータのセットの数が３未満の場合、すなわち３回目のデータが未だ取得されていない場合、上述したステップＳ１０〜Ｓ１８を行わないものとしても良い。この場合、電池３０の状態変化が大きいと判定された場合（Ｓ０８：Ｙｅｓ）と同様に、ステップＳ２４で示されるデータの保持を行って、ステップＳ１８における寿命予測時間Ｔｃの算出は、行わないものとしても良い。このように、ステップＳ１０〜Ｓ１８を省略（スキップ）する場合には、ステップＳ２０において、表示器５６の画面に取得された実測電圧Ｖｍｉを表示することが好適である。

（加速モード処理）
本実施形態においては、図５及び図６に示すように、放電時間が長くなるに従って電池電圧が降下し、ステップＳ０２において取得された最新の実測電圧Ｖｍｉが、切替電圧Ｖａを下回る場合（Ｓ０４：Ｎｏ）、電圧降下特性は、上述した通常モード電圧降下特性から変化する。図６に示すように、電池電圧が切替電圧Ｖａより低い領域においては、放電時間が経過するに従って電池電圧が加速度的に降下している。具体的には、放電時間ｔの平方根に対して直線形に電圧降下する成分（通常モード電圧降下特性）に、さらに電圧降下を指数関数的に増大させる成分（劣化成分）が付加される。当該領域における電圧降下は、以下の式（３）で表すことができる。

当該式（３）において、
Ｖは、電池３０の電池電圧（端子間電圧、閉路電圧）
ｔは、電池３０の放電時間
Ａ及びＢは、通常モード処理において、最小二乗法により求められた係数（変数）
ΔＴ１は、 通常モード処理において算出された最新の切替電圧到達時間（変数）
Ｃ及びＤは、加速モード処理において、最小二乗法により求められる係数（変数）
（ここで、Ａは負の値、Ｃは正の値をとる）

当該式（３）は、通常モード処理において用いられた式（２）に対して、電池電圧を加速度的に降下させる劣化成分（指数関数成分）が減算されたものである。当該劣化成分は、切替電圧Ｖａを下回った後、すなわち切替電圧到達時間ΔＴ１経過後に顕在化することを表している。電池３０の電池電圧が切替電圧Ｖａを下回る（すなわち切替電圧ΔＴ１が経過した）場合、放電時間と電池電圧の関係は、上記の式（３）で表すことができる。当該式（３）を用いて、図５にステップＳ３０〜Ｓ３４で示される終止電圧到達時間ΔＴ２を推定する演算処理（以下、加速モード処理と記す）を行う。なお、式（３）で示される電池電圧が切替電圧Ｖａを下回る領域における放電時間ｔと電池電圧との関係、すなわち電圧降下特性を、以下に「加速モード電圧降下特性」と記す。

加速モード電圧降下特性のうち、放電時間ｔの平方根に対して直線形に電圧降下する成分は、既に図５のステップＳ１０において、通常モード電圧降下特性（更新値）が算出されており、最新の値がステップＳ１２において記憶装置５８に格納されている。加速モード電圧降下特性のうち、上述した通常モード電圧降下特性に付加される成分Ｖ’は、上記の式（３）を変形することにより、以下の式（４）のように表すことができる。

当該式（４）の両辺を、対数（log）変換することにより、直線形の式（一次関数）を得ることができ、最小二乗法により、加速モード電圧降下特性を算出することができる。

加速モード処理においては、取得された実測電圧Ｖｍｉが切替電圧Ｖａを下回る場合（Ｓ０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０において、今回取得された最新の実測電圧Ｖｍｉ及びその放電時間ｔを、電池電圧が切替電圧Ｖａを下回った後、前回までに測定監視間隔Ｔｉｎｔをあけて取得された２セット以上の実測電圧Ｖｍｉ及びその放電時間ｔに加えた合計３セット以上の実測電圧Ｖｍｉ及び放電時間に基づいて、最小二乗法により、加速モード電圧降下特性を算出する。具体的には、最小二乗法により式（４）の係数Ｃ及びＤを求める。これら係数Ｃ及びＤが決定された式（３）が、加速モード電圧降下特性（更新値）となる。

そして、ステップＳ３２において、新たに算出された加速モード電圧降下特性（更新値）を、記憶装置５８に格納する。ステップＳ３４において、当該加速モード電圧降下特性（更新値）に基づいて、終止電圧到達時間ΔＴ２を推定する。具体的には、加速モード電圧降下特性に基づいて、所定の終止電圧Ｖｅに到達する終止電圧到達時間ΔＴ２を、外挿法により推定することができる。推定された終止電圧到達時間ΔＴ２は、記憶装置５８に格納、保持される。

なお、上述した加速モード処理において、係数Ｃ及びＤを、最小二乗法により求めるためには、切替電圧Ｖａを下回った後、実測電圧Ｖｍｉとその放電時間ｔを、少なくとも３回取得する必要がある。切替電圧Ｖａを下回った後、３回目の実測電圧Ｖｍｉが未だ取得されていない場合、ステップＳ３４において終止電圧到達時間ΔＴ２を最小二乗法により算出する代わりに、ステップＳ１６と同様に、記憶装置５８に予め格納されている終止電圧到達時間（定数）を取得することが好適である。

ステップＳ３４において推定された終止電圧到達時間ΔＴ２に、ステップＳ１４において推定された最新の切替電圧到達時間ΔＴ１を加えて、寿命予測時間Ｔｃを算出する（Ｓ１８）。そして、ステップＳ２０において、プロセッサ５５は、寿命予測時間Ｔｃに基づいて、電池３０の電池電圧が、終止電圧Ｖｅに到達するまでの残りの放電時間である「残り寿命」、当該終止電圧Ｖｅに到達する時刻、電池電圧が切替電圧Ｖａに到達する時刻など、各種の変数を算出する。プロセッサ５５は、推定した切替電圧到達時間ΔＴ１、終止電圧到達時間ΔＴ２、寿命予測時間Ｔｃ、残り寿命、電池電圧が切替電圧Ｖａや終止電圧Ｖｅに到達する時刻等の各種の変数を、表示器５６の画面に表示することができる。

本実施形態の放射線モニタリング方法においては、各測定装置１０の電池３０の電池電圧情報として実測電圧Ｖｍｉを、測定時期を異ならせて（具体的には、測定監視間隔Ｔｉｎｔをあけて）監視ユニット５１が測定データとして複数回取得し、測定時期が異なる少なくとも３つ以上の実測電圧に基づいて、最小二乗法により通常モード電圧降下特性を算出し（式（２）参照）、当該算出された電圧降下特性に基づいて、外挿法により所定の切替電圧Ｖａに到達する切替電圧到達時間ΔＴ１を推定するものとした（通常モード処理、Ｓ０２〜Ｓ１４）。これにより、アルカリ乾電池等の一次電池３０の電池電圧が、加速度的に降下し始める放電時間を把握することができる。

当該通常モード処理においては、最新の実測電圧Ｖｍｉが取得される度に、通常モード電圧降下特性を更新し、当該更新された通常モード電圧降下特性に基づいて、最新の切替電圧到達時間ΔＴ１を推定するものとした。これにより、高い精度で電池３０の残り寿命や交換時期を推定することができる。電池３０において加速度的な電圧降下が始まる前、すなわち切替電圧Ｖａに到達する前に、当該電池３０を新しいものに交換することが好適である。

加えて、本実施形態においては、電池３０の実測電圧Ｖｍｉが、切替電圧Ｖａを下回る（Ｓ０４：Ｎｏ）場合には、加速モード処理（Ｓ３０〜Ｓ３４）を行って、少なくとも３つ以上の測定時期が異なる実測電圧Ｖｍｉに基づいて、最小二乗法により加速モード電圧降下特性を算出し（式（３）及び（４）参照）、当該電圧降下特性に基づいて、外挿法により所定の終止電圧Ｖｅに到達する終止電圧到達時間ΔＴ２を、推定するものとした。これにより、利用者は、一次電池３０が終止電圧Ｖｅに到達する時期、すなわち電池３０が放射線検出器１２や通信子機１８に電力を全く供給できなくなる時期を知ることができる。

本実施形態においては、当該加速モード処理においても、最新の実測電圧Ｖｍｉが取得される度に、加速モード電圧降下特性を更新し、当該更新された加速モード電圧降下特性に基づいて、最新の終止電圧到達時間ΔＴ２を推定するものとした。これにより、終止電圧到達時間ΔＴ２として所定の定数を取得する（Ｓ１６）場合に比べて、より高い精度で、電池３０の残り寿命や交換時期を推定することができる。

以上に説明したように本実施形態の放射線モニタリング方法は、放射線検出器１２及び通信子機１８に電力を供給する電池３０は、一次電池であり、且つ上述した測定データを伝送するステップが行われた後、データ処理装置５０により、特定の測定装置１０において測定時期を異ならせて測定された電池電圧である複数の実測電圧Ｖｍｉに基づいて、現時点から当該一次電池３０の交換が必要になるまでの放電時間である残り寿命を推定するステップを、さらに含むものとした。これにより、各測定装置１０において電池３０が電力を供給できなくなる前に、当該電池３０を新しいものに交換することができ、当該測定装置１０の放射線検出器１２や通信子機１８を正常に作動させることができる。

[他の実施形態］
上述した実施形態において、複数の測定装置１０は、それぞれ、測定データを、無線通信によりデータ処理装置５０に伝送するものとしたが、各測定装置１０とデータ処理装置５０との間でデータを伝送する手法は、無線通信に限定されるものではない。例えば、複数の測定装置１０のうち少なくとも一部の通信子機１８と、データ処理装置５０の通信親機５２とを、通信用ケーブルにより接続し、当該通信用ケーブルを介して各測定装置１０とデータ処理装置５０との間におけるデータの伝送を行うものとしても良い。

また、上述した実施形態のシステムは、複数の測定装置１０と、各測定装置１０から測定データを取得する単数のデータ処理装置５０とを有し、当該データ処理装置５０は、取得した測定データの評価を行う装置として、各測定装置１０により測定された放射線の線量率（又は線量）が、所定の設定値を超えたとき警報を発する監視ユニット５１であるものとしたが、本発明に係るデータ処理装置は、この態様に限定されるものではない。本発明に係るデータ処理装置は、各測定装置１０からの測定データを取得して処理するものであれば良い。本発明に係るデータ処理装置は、測定データに含まれる物理量が所定の設定値を超えたときに警報を発する機能を有していないものとしても良く、取得した各測定装置１０からの測定データを、例えば、記憶装置５８に格納して保存するものや、さらに上位のシステムや、別の機器に転送する機能を有するものとしても良い。

また、実施形態において、複数の測定装置１０は、それぞれ、少なくとも放射線検出器１２及び通信子機１８に電力を供給する一次電池３０を有するものとしたが、各測定装置１０において放射線検出器１２や通信子機１８に電力を供給する電池は、アルカリ乾電池等の一次電池に限定されるものではない。測定装置１０において少なくとも放射線検出器１２及び通信子機１８に電力を供給する電池３０には、再充電可能に設計された二次電池（「蓄電池」とも呼称される）を用いることができ、例えば、リチウムイオン電池等を用いることも可能である。

なお、測定装置１０の電池３０に二次電池を用いた場合、当該二次電池の充電レベルとして電荷量（ＳＯＣ：state-of-charge）を推定する理論は、確立されており、また、高精度で電池の残り容量（％）を推定する手法が存在する。二次電池を用いる場合には、既存の手法を用いることにより、一般的なノートＰＣと同様に、測定装置１０の電池の残り容量を算出、推定し、当該残り容量に基づいて、当該電池を交換又は充電する時期を推定することが可能である。

また、上述した「一次電池の残り寿命の推定方法」は、放射線検出器１２に入射した放射線を測定し、測定された放射線を示す情報を、測定データとして通信子機１８を介して外部に伝送する測定装置１０において、少なくとも放射線検出器１２及び通信子機１８に電力を供給する一次電池３０の残り寿命を推定するものとしたが、当該「残り寿命の推定方法」が適用される一次電池は、測定装置１０の電池３０に限定されるものではない。当該推定方法は、電池の端子間電圧（閉路電圧）を測定可能なものであれば、アルカリ乾電池単体や、当該乾電池が直列又は並列に接続された電池等、様々な一次電池に適用することができる。

本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態はその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０：放射線測定装置（測定装置）
１２：放射線検出器（測定装置）
１４：増幅計数回路（測定装置）
１８：通信子機（測定装置の通信機）
１９：アンテナ（測定装置）
２０：プロセッサ（測定装置）
２２：メモリ（測定装置）
２４：ＲＴＣ（リアルタイムクロック）
２６：一次電池（リアルタイムクロック専用の電池、測定装置）
３０：一次電池（放射線検出器及び通信子機に電力を供給する電池、測定装置）
３２：検出器用電力回路（測定装置の電力回路）
３４：増幅用電力回路（測定装置の電力回路）
３６：プロセッサ用電力回路
３８：通信機用電力回路（測定装置）
５０：データ処理装置
５１：監視ユニット（データ処理装置）
５２：通信親機（データ処理装置の通信機）
５３：アンテナ（データ処理装置）
５４：入力機器（データ処理装置、監視ユニット）
５５：プロセッサ（データ処理装置、監視ユニット）
５６：表示器（データ処理装置、監視ユニット）
５８：記憶装置（データ処理装置、監視ユニット）

Claims (13)

1. 放射線検出器及び通信子機を有し、前記放射線検出器及び前記通信子機のうち少なくとも一方に電池からの電力が供給される作動状態において、当該放射線検出器に入射した放射線を測定し、測定された放射線を示す情報を含む測定データを当該通信子機を介して外部に伝送可能な複数の測定装置と、
   前記複数の測定装置のそれぞれの前記通信子機と通信可能な通信親機と、
   前記通信親機を介してそれぞれの前記通信子機から前記測定データを取得して処理するデータ処理装置と、
   を備え、
   各測定装置は、
   予め設定された同じ起動時刻に前記作動状態となり、
   同じ測定時間に亘って放射線を測定し、
   放射線の測定を終了した時刻から、前記各測定装置ごとに異なる値に設定された遅延時間が経過した後に、前記通信子機及び前記通信親機を介して前記データ処理装置との間で前記測定データを含むデータの伝送を行い、
   当該データの伝送が行われた後、次回の起動時刻まで、前記電池から前記放射線検出器及び前記通信子機に電力が供給されない休止状態に制御される
   ことを特徴とする放射線測定システム。
2. 前記データ処理装置は、時刻を示す情報を含む制御データを、前記複数の測定装置のそれぞれに伝送し、
   前記各測定装置は、前記測定データを生成可能な測定装置プロセッサを有し、
   当該測定装置プロセッサは、前記制御データに含まれる前記時刻を示す情報に従って、当該測定装置プロセッサが保持している時刻を修正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線測定システム。
3. 前記各測定装置は、
   前記測定データを生成可能な測定装置プロセッサと、
   時刻を示す信号を生成するリアルタイムクロックと、
   前記リアルタイムクロックにのみ電力を供給する専用電池と、
   を有し、
   前記測定装置プロセッサは、前記リアルタイムクロックからの時刻を示す信号に基づいて時刻を算出し、これを保持しており、且つ当該時刻に基づいて当該測定装置の起動時刻を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線測定システム。
4. 前記各測定装置は、
   前記放射線検出器に入射した放射線を測定すると共に、前記電池の端子間電圧である電池電圧を測定し、且つ
   前記測定データは、当該電池電圧を示す情報を含み、
   前記データ処理装置は、前記各測定装置からの前記測定データを前記通信親機を介して取得する監視ユニットを有し、
   当該監視ユニットは、
   前記各測定装置から前記通信親機を通して取得された前記測定データを処理する監視ユニットプロセッサと、
   当該監視ユニットプロセッサにより算出された前記各測定装置の前記電池電圧を示す情報を表示可能な表示器とを含む
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の放射線測定システム。
5. 前記放射線検出器及び前記通信子機に電力を供給する電池は、一次電池であり、
   前記監視ユニットプロセッサは、特定の前記測定装置において測定時期を異ならせて測定された電池電圧である複数の実測電圧に基づいて、現時点から当該一次電池の交換が必要になるまでの放電時間である残り寿命を推定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の放射線測定システム。
6. 前記監視ユニットプロセッサは、
   前記測定装置において測定された電池電圧である実測電圧を、測定時期を異ならせて複数回取得し、
   測定時期が異なる少なくとも３つ以上の実測電圧に基づいて、最小二乗法により電圧降下特性を算出し、
   当該算出された電圧降下特性に基づいて、外挿法により所定の切替電圧に到達する切替電圧到達時間を推定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の放射線測定システム。
7. 前記複数の測定装置のうち、一部の測定装置の起動時刻は、その他の測定装置の起動時刻と異なる
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の放射線測定システム。
8. 電池からの電力の供給を受けて作動する放射線検出器と、
   前記電池からの電力の供給を受けて作動する通信子機と、
   前記放射線検出器により検出された放射線を示す測定データを生成し、当該測定データを前記通信子機を介して外部に伝送可能な測定装置プロセッサと、
   前記測定装置プロセッサにより制御されて前記電池から前記放射線検出器への電力の供給を遮断可能な検出器用電力回路と、
   前記測定装置プロセッサにより制御されて前記電池から前記通信子機への電力の供給を遮断可能な通信機用電力回路と
   をそれぞれが備える複数の放射線測定装置における一つの放射線測定装置であって、
   前記測定装置プロセッサは、
   予め設定された起動時刻に、前記電池から前記放射線検出器への電力供給側に前記検出器用電力回路を切り替えることにより前記放射線検出器を作動させて、予め設定された測定時間に亘って放射線を測定させ、
   放射線の測定を終了した時刻から、予め設定された遅延時間が経過した後に、前記電池から前記通信子機への電力供給側に前記通信機用電力回路を切り替えることにより前記通信子機を作動させて、前記測定データを含むデータの前記外部への伝送を行わせ、
   前記予め設定された起動時刻および前記予め設定された測定時間は、前記複数の放射線測定装置における他の放射線測定装置についてのものと同じであり、
   前記予め設定された遅延時間は、前記他の放射線測定装置についてのものと異なる、
   ことを特徴とする放射線測定装置。
9. 放射線検出器及び通信子機のうち少なくとも一方に電池からの電力が供給される作動状態において、当該放射線検出器に入射した放射線を測定し、測定された放射線を示す情報を含む測定データを当該通信子機を介して外部に伝送可能な複数の測定装置と、
   前記複数の測定装置のそれぞれの前記通信子機と通信可能な通信親機を有し、当該通信親機を介して前記各測定装置からの前記測定データを取得して処理するデータ処理装置と、
   を備え、
   前記各測定装置は、
   予め設定された同じ起動時刻に前記作動状態となり、
   同じ測定時間に亘って放射線を測定し、
   放射線の測定を終了した時刻から、前記各測定装置ごとに異なる値に設定された遅延時間が経過した後に、前記通信子機及び前記通信親機を介して前記データ処理装置との間で前記測定データを含むデータの伝送を行い、
   当該データの伝送が行われた後、次回の起動時刻まで、前記電池から前記放射線検出器及び前記通信子機に電力が供給されない休止状態に制御され、
   前記データ処理装置は、前記各測定装置からの当該測定データを当該通信親機を介して取得する監視ユニットを有し、
   当該監視ユニットは、前記各測定装置により測定された放射線の線量率又は線量が所定の設定値を超えたときに警報を発する
   ことを特徴とする放射線モニタリングシステム。
10. 予め設定された起動時刻に測定装置を、電池から少なくとも放射線検出器に電力を供給する状態に制御して、当該放射線検出器に入射した放射線を測定するステップと、
    当該測定するステップが行われた後、前記各測定装置を電池から少なくとも通信子機に電力を供給する状態に制御して、当該通信子機を介してデータ処理装置との間でデータを伝送するステップと、
    当該データを伝送するステップが行われた後、次回の起動時刻まで、前記各測定装置を電池から前記放射線検出器及び前記通信子機に電力が供給されない休止状態に制御するステップと、
    を含み、
    前記測定するステップにおいては、前記複数の測定装置を、同じ起動時刻に起動して、同じ測定時間に亘って放射線を測定し、
    前記伝送するステップは、前記複数の測定装置において、放射線の測定を終了した時刻から、それぞれ異なる値に設定された遅延時間が経過した後に行われる
    ことを特徴とする放射線モニタリング方法。
11. 前記伝送するステップは、
    前記各測定装置において測定された放射線を示す情報を含む測定データを、前記各測定装置から順次、前記データ処理装置に伝送するステップと、
    前記各測定装置を制御するための制御データを、当該データ処理装置から前記各測定装置に伝送するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載の放射線モニタリング方法。
12. 前記制御データを伝送するステップにおいて、前記制御データは、前記データ処理装置において用いられている時刻を示す情報を含み、
    当該制御データを伝送するステップが行われた後、前記各測定装置において、当該制御データに含まれている前記時刻を示す情報に従って、当該測定装置の測定装置プロセッサが保持している時刻を修正する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の放射線モニタリング方法。
13. 前記放射線検出器及び前記通信子機に電力を供給する電池は、一次電池であり、
    前記伝送するステップが行われた後、前記データ処理装置により、特定の前記測定装置において測定時期を異ならせて測定された電池電圧である複数の実測電圧に基づいて、現時点から当該一次電池の交換が必要になるまでの放電時間である残り寿命を推定するステップを、さらに含むことを特徴とする請求項１０ないし請求項１２のいずれか一項に記載の放射線モニタリング方法。

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