JP2019158769A - Detection device and detection method - Google Patents

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Abstract

To precisely estimate temperature in an internal space of a casing.SOLUTION: A detection device includes: a microwave generator 10 for outputting microwaves; an antenna 14 that is installed in a casing 70 while being exposed from an internal space 72 of the casing 70 and radiates microwaves outputted from the microwave generator 10 to the internal space 72 of the casing 70; a microwave measuring instrument 12 for measuring reflection strength of microwaves reflected by the antenna 14; and a temperature estimation part 62 for estimating temperature of the internal space 72 of the casing 70 on the basis of reflection strength of microwaves measured by the microwave measuring instrument 12.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、検出装置及び検出方法に関する。   The present invention relates to a detection apparatus and a detection method.

温度を測定する様々な方法が提案されている。例えば、リアクタに電圧を印加して放電を発生させる構成において、放電の後にリアクタで発生するＬＣ共振の共振周波数とリアクタが設置されている配管内の湿度とに基づいて、配管内の温度を推定する方法が知られている（例えば、特許文献１）。また、温度に依存して共振周波数が変化する共振回路を有する無線タグと温度測定装置とからなる温度測定システムにおいて、無線タグに対して電波を送受信することで検知された共振周波数に基づいて無線タグの温度を特定する方法が知られている（例えば、特許文献２）。   Various methods for measuring temperature have been proposed. For example, in a configuration in which a voltage is applied to the reactor to generate a discharge, the temperature in the pipe is estimated based on the resonance frequency of the LC resonance generated in the reactor after the discharge and the humidity in the pipe in which the reactor is installed. A method is known (for example, Patent Document 1). Further, in a temperature measurement system including a wireless tag having a resonance circuit whose resonance frequency changes depending on temperature and a temperature measurement device, wireless communication is performed based on the resonance frequency detected by transmitting / receiving radio waves to / from the wireless tag. A method for specifying the temperature of a tag is known (for example, Patent Document 2).

また、ディーゼル排気浄化装置において、フィルタに捕集された粒子状物質の量を検出するためのマイクロ波センサ装置が知られている（例えば、特許文献３）。   Further, a microwave sensor device for detecting the amount of particulate matter collected by a filter in a diesel exhaust purification device is known (for example, Patent Document 3).

特開２０１６−１０２４２０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-102420 特開２００４−１４４６８３号公報JP 2004-144683 A 実開平６−４７６２２号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-47622

筐体の内部空間の温度を測定するために、例えばサーミスタなどの温度センサを筐体の内部空間に取り付けることが考えられる。しかしながら、筐体の内部空間にマイクロ波が放射されるような場合では、温度センサがマイクロ波を吸収することで、温度センサ自身の温度が上昇してしまい、筐体の内部空間の実際の温度よりも高い温度が測定されてしまうことがある。例えば、排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタが筐体の内部空間に設置され、フィルタに蓄積されている粒子状物質の蓄積量を測定するために、筐体の内部空間にマイクロ波を放射することがある。この場合、温度センサを用いた温度測定では、筐体の内部空間の実際の温度よりも高い温度が測定されてしまう。   In order to measure the temperature of the internal space of the housing, a temperature sensor such as a thermistor may be attached to the internal space of the housing. However, in the case where microwaves are radiated into the internal space of the housing, the temperature sensor absorbs the microwaves, and thus the temperature of the temperature sensor itself increases, and the actual temperature of the internal space of the housing is increased. Higher temperatures may be measured. For example, a filter that collects particulate matter in exhaust gas is installed in the internal space of the housing, and in order to measure the amount of particulate matter accumulated in the filter, a microwave is applied to the internal space of the housing. May radiate. In this case, in the temperature measurement using the temperature sensor, a temperature higher than the actual temperature of the internal space of the housing is measured.

１つの側面では、筐体の内部空間の温度を精度良く推定することを目的とする。   An object of one aspect is to accurately estimate the temperature of the internal space of the housing.

１つの態様では、マイクロ波を出力するマイクロ波発生器と、筐体の内部空間に露出して前記筐体に設置され、前記マイクロ波発生器から出力された前記マイクロ波を前記筐体の前記内部空間に放射する第１アンテナと、前記第１アンテナで反射した前記マイクロ波の反射強度を測定するマイクロ波測定器と、前記マイクロ波測定器で測定された前記マイクロ波の反射強度に基づいて前記筐体の内部空間の温度を推定する温度推定部と、を備える検出装置である。   In one aspect, a microwave generator that outputs a microwave, and the microwave that is exposed to the internal space of the casing and is installed in the casing, and the microwave output from the microwave generator is transmitted to the casing of the casing. Based on a first antenna that radiates into an internal space, a microwave measuring instrument that measures the reflected intensity of the microwave reflected by the first antenna, and a reflected intensity of the microwave that is measured by the microwave measuring instrument And a temperature estimation unit that estimates the temperature of the internal space of the housing.

１つの態様では、筐体の内部空間に露出して前記筐体に設置されてマイクロ波を前記筐体の内部空間に放射するアンテナで反射した前記マイクロ波の反射強度に基づいて前記筐体の内部空間の温度を推定する、検出方法である。   In one aspect, the housing is exposed to the internal space of the housing and is installed in the housing, and is reflected on the reflection intensity of the microwave reflected by an antenna that radiates microwaves to the internal space of the housing. This is a detection method for estimating the temperature of the internal space.

１つの側面として、筐体の内部空間の温度を精度良く推定することができる。   As one aspect, the temperature of the internal space of the housing can be accurately estimated.

図１は、実施例１に係る検出装置を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the detection apparatus according to the first embodiment. 図２は、実施例１に係る検出装置に含まれるコンピュータのハードウエア構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of a computer included in the detection apparatus according to the first embodiment. 図３は、実施例１における制御部の機能を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating functions of the control unit according to the first embodiment. 図４（ａ）は、第１のシミュレーションで用いた構造を示す図、図４（ｂ）は、第２のシミュレーションで用いた構造を示す図である。FIG. 4A is a diagram showing the structure used in the first simulation, and FIG. 4B is a diagram showing the structure used in the second simulation. 図５（ａ）は、第１のシミュレーション結果を示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の一部を拡大した図である。FIG. 5A is a diagram showing a first simulation result, and FIG. 5B is an enlarged view of a part of FIG. 5A. 図６は、温度とピーク周波数の関係を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between temperature and peak frequency. 図７（ａ）は、第２のシミュレーション結果を示す図、図７（ｂ）は、温度とピーク周波数の関係を示した図である。FIG. 7A is a diagram showing a second simulation result, and FIG. 7B is a diagram showing a relationship between temperature and peak frequency. 図８は、温度の推定方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a temperature estimation method. 図９は、実施例２に係る検出装置を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the detection apparatus according to the second embodiment. 図１０は、実施例２における制御部の機能を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating functions of the control unit according to the second embodiment. 図１１は、温度及びＰＭ蓄積量の推定方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a method for estimating the temperature and the PM accumulation amount. 図１２（ａ）は、マイクロ波の透過強度の周波数特性を示す図、図１２（ｂ）は、ＰＭ蓄積量とマイクロ波の透過強度の関係を示す図である。FIG. 12A is a diagram illustrating the frequency characteristics of the microwave transmission intensity, and FIG. 12B is a diagram illustrating the relationship between the PM accumulation amount and the microwave transmission intensity. 図１３（ａ）は、ＤＰＦにＰＭが蓄積していないときのマイクロ波の透過強度の周波数特性を示す図、図１３（ｂ）は、筐体温度とマイクロ波の透過強度の関係を示す図である。FIG. 13A is a diagram showing the frequency characteristics of the microwave transmission intensity when PM is not accumulated in the DPF, and FIG. 13B is a diagram showing the relationship between the housing temperature and the microwave transmission intensity. It is. 図１４（ａ）は、ＤＰＦに一定量のＰＭが蓄積しているときのマイクロ波の透過強度の周波数特性を示す図、図１４（ｂ）は、筐体温度とマイクロ波の透過強度の関係を示す図である。FIG. 14A is a diagram showing frequency characteristics of microwave transmission intensity when a certain amount of PM is accumulated in the DPF, and FIG. 14B is a relationship between the housing temperature and the microwave transmission intensity. FIG. 図１５は、筐体温度と補正係数の関係を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the housing temperature and the correction coefficient.

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、実施例１に係る検出装置を示す図である。図１のように、実施例１の検出装置１００は、マイクロ波発生器１０、マイクロ波測定器１２、アンテナ１４、及びコンピュータ１６を含む。マイクロ波発生器１０は、例えばソリッドステート型マイクロ波電源であり、マイクロ波を発生する。マイクロ波測定器１２は、例えばダイオードなどの半導体素子を含んで構成され、マイクロ波の強度を測定する。コンピュータ１６は、制御部３０と記憶部３２を含む。コンピュータ１６には、表示部３４、入力部３６、及び通信部３８が接続されていてもよい。制御部３０は、コンピュータ１６を制御するとともに、マイクロ波発生器１０及びマイクロ波測定器１２を制御する。記憶部３２は、制御部３０の動作を制御する制御プログラムなどを記憶する。   FIG. 1 is a diagram illustrating the detection apparatus according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 1, the detection apparatus 100 according to the first embodiment includes a microwave generator 10, a microwave measurement device 12, an antenna 14, and a computer 16. The microwave generator 10 is, for example, a solid state type microwave power source, and generates a microwave. The microwave measuring instrument 12 includes a semiconductor element such as a diode, and measures the intensity of the microwave. The computer 16 includes a control unit 30 and a storage unit 32. A display unit 34, an input unit 36, and a communication unit 38 may be connected to the computer 16. The control unit 30 controls the computer 16 and the microwave generator 10 and the microwave measuring device 12. The storage unit 32 stores a control program for controlling the operation of the control unit 30.

図２は、実施例１に係る検出装置に含まれるコンピュータのハードウエア構成を示す図である。図２のように、コンピュータ１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）４２、ＲＯＭ（Read Only Memory）４４、不揮発性メモリ４６、ディスプレイ４８、キーボード５０、マウス５２、及びネットワークインターフェース５４を含む。これらの構成各部はバス５６に接続されている。不揮発性メモリ４６は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はフラッシュメモリなどである。ＲＯＭ４４及び不揮発性メモリ４６は、図１の記憶部３２に相当する。ディスプレイ４８は、図１の表示部３４に相当する。キーボード５０及びマウス５２は、図１の入力部３６に相当する。ネットワークインターフェース５４は、図１の通信部３８に相当する。   FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of a computer included in the detection apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the computer 16 includes a central processing unit (CPU) 40, a random access memory (RAM) 42, a read only memory (ROM) 44, a nonvolatile memory 46, a display 48, a keyboard 50, a mouse 52, and a network. Interface 54 is included. Each of these components is connected to the bus 56. The nonvolatile memory 46 is, for example, an HDD (Hard Disk Drive) or a flash memory. The ROM 44 and the nonvolatile memory 46 correspond to the storage unit 32 in FIG. The display 48 corresponds to the display unit 34 in FIG. The keyboard 50 and the mouse 52 correspond to the input unit 36 in FIG. The network interface 54 corresponds to the communication unit 38 in FIG.

図３は、実施例１に係る検出装置１００の制御部３０において、ＣＰＵ４０などのハードウエアとＲＯＭ４４又は不揮発性メモリ４６などに記憶されたソフトウエアとの協働によって実現される機能を示すブロック図である。図３のように、制御部３０は、マイクロ波制御部６０と温度推定部６２を備える。マイクロ波制御部６０は、記憶部３２に記憶されている情報又は入力部３６に入力された情報に基づき、マイクロ波発生器１０が出力するマイクロ波の強度及び周波数を制御する。温度推定部６２は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の強度に基づいて温度を推定する。マイクロ波測定器１２及び温度推定部６２は、マイクロ波制御部６０からの同期信号に基づき、マイクロ波の強度の測定及び温度の推定を開始する。マイクロ波制御部６０及び温度推定部６２は、専用に設計された回路でもよい。マイクロ波制御部６０及び温度推定部６２は、１つの回路でもよいし、異なる回路でもよい。   FIG. 3 is a block diagram illustrating functions realized by cooperation of hardware such as the CPU 40 and software stored in the ROM 44 or the nonvolatile memory 46 in the control unit 30 of the detection apparatus 100 according to the first embodiment. It is. As shown in FIG. 3, the control unit 30 includes a microwave control unit 60 and a temperature estimation unit 62. The microwave control unit 60 controls the intensity and frequency of the microwave output from the microwave generator 10 based on information stored in the storage unit 32 or information input to the input unit 36. The temperature estimation unit 62 estimates the temperature based on the intensity of the microwave measured by the microwave measuring device 12. The microwave measuring instrument 12 and the temperature estimation unit 62 start measuring the intensity of the microwave and estimating the temperature based on the synchronization signal from the microwave control unit 60. The microwave control unit 60 and the temperature estimation unit 62 may be dedicated circuits. The microwave control unit 60 and the temperature estimation unit 62 may be one circuit or different circuits.

図１のように、アンテナ１４は、筐体７０の内部空間７２に露出して筐体７０に取り付けられている。マイクロ波発生器１０は、伝送路１８、サーキュレータ２２、及び伝送路２４を介してアンテナ１４に接続されている。マイクロ波測定器１２は、伝送路２０、サーキュレータ２２、及び伝送路２４を介してアンテナ１４に接続されている。   As shown in FIG. 1, the antenna 14 is attached to the housing 70 so as to be exposed to the internal space 72 of the housing 70. The microwave generator 10 is connected to the antenna 14 via a transmission path 18, a circulator 22, and a transmission path 24. The microwave measuring instrument 12 is connected to the antenna 14 via a transmission path 20, a circulator 22, and a transmission path 24.

マイクロ波発生器１０から出力されたマイクロ波は、伝送路１８、サーキュレータ２２、及び伝送路２４を介してアンテナ１４に伝送され、アンテナ１４から筐体７０の内部空間７２に放射される。アンテナ１４に伝送されたマイクロ波の一部は、アンテナ１４の端部１５で反射される。アンテナ１４の端部１５で反射されたマイクロ波は、伝送路２４、サーキュレータ２２、及び伝送路２０を介してマイクロ波測定器１２に伝送される。マイクロ波測定器１２は、アンテナ１４の端部１５で反射されたマイクロ波の反射強度を測定する。   The microwave output from the microwave generator 10 is transmitted to the antenna 14 via the transmission path 18, the circulator 22, and the transmission path 24, and is radiated from the antenna 14 to the internal space 72 of the housing 70. A part of the microwave transmitted to the antenna 14 is reflected by the end 15 of the antenna 14. The microwave reflected by the end 15 of the antenna 14 is transmitted to the microwave measuring instrument 12 via the transmission path 24, the circulator 22, and the transmission path 20. The microwave measuring instrument 12 measures the reflection intensity of the microwave reflected by the end 15 of the antenna 14.

ここで、発明者が行ったシミュレーションについて説明する。図４（ａ）は、第１のシミュレーションで用いた構造を示す図、図４（ｂ）は、第２のシミュレーションで用いた構造を示す図である。図４（ａ）のように、第１のシミュレーションでは、直径が２００ｍｍで長さが５００ｍｍの円筒形状をした筐体９０の内部空間９２に露出するようにアンテナ９４が取り付けられた構造を用いた。図４（ｂ）のように、第２のシミュレーションでは、長さが５００ｍｍの平板状の平板９６の上側に露出するようにアンテナ９４が取り付けられた構造を用いた。   Here, the simulation performed by the inventor will be described. FIG. 4A is a diagram showing the structure used in the first simulation, and FIG. 4B is a diagram showing the structure used in the second simulation. As shown in FIG. 4A, in the first simulation, a structure in which an antenna 94 is attached so as to be exposed in an internal space 92 of a cylindrical casing 90 having a diameter of 200 mm and a length of 500 mm is used. . As shown in FIG. 4B, in the second simulation, a structure in which an antenna 94 is attached so as to be exposed on the upper side of a flat plate 96 having a length of 500 mm is used.

第１のシミュレーション及び第２のシミュレーションにおいて、筐体９０、平板９６、及びアンテナ９４はステンレス鋼で形成されているとした。２ＧＨｚから３ＧＨｚまで掃引されたマイクロ波が、アンテナ９４の端部９５に入射されるとした。第１のシミュレーションでは、筐体９０の内部空間９２の温度を３０℃、１３０℃、２３０℃、４３０℃、４８０℃、及び６３０℃と変化させて、アンテナ９４の端部９５で反射したマイクロ波の反射強度を測定した。第２のシミュレーションでは、アンテナ９４が露出している平板９６の上側の上側空間９８の温度を３０℃、１３０℃、２３０℃、３３０℃、５３０℃、及び６３０℃と変化させて、アンテナ９４の端部９５で反射したマイクロ波の反射強度を測定した。なお、アンテナ９４が曝されている内部空間９２及び上側空間９８の温度が変化することによるアンテナ９４の長さの変化を以下の式（１）により決定した。
Ｌ＝Ｌ０（１＋αΔＴ）・・・（１）
式（１）において、αは熱膨張係数、ΔＴは温度差、Ｌ０は温度変化前のアンテナ９４の長さ、Ｌは温度変化後のアンテナ９４の長さを示している。 In the first simulation and the second simulation, the housing 90, the flat plate 96, and the antenna 94 are made of stainless steel. It is assumed that the microwave swept from 2 GHz to 3 GHz is incident on the end portion 95 of the antenna 94. In the first simulation, the temperature of the internal space 92 of the housing 90 is changed to 30 ° C., 130 ° C., 230 ° C., 430 ° C., 480 ° C., and 630 ° C., and the microwave reflected at the end 95 of the antenna 94 is reflected. The reflection intensity was measured. In the second simulation, the temperature of the upper space 98 above the flat plate 96 from which the antenna 94 is exposed is changed to 30 ° C., 130 ° C., 230 ° C., 330 ° C., 530 ° C., and 630 ° C. The reflection intensity of the microwave reflected at the end portion 95 was measured. In addition, the change of the length of the antenna 94 by the temperature of the internal space 92 to which the antenna 94 is exposed and the upper space 98 is changed is determined by the following formula (1).
L = L 0 (1 + αΔT) (1)
In equation (1), α is the thermal expansion coefficient, ΔT is the temperature difference, L 0 is the length of the antenna 94 before the temperature change, and L is the length of the antenna 94 after the temperature change.

図５（ａ）は、第１のシミュレーション結果を示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の一部を拡大した図である。図６は、温度とピーク周波数の関係を示した図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）の横軸はアンテナ９４に入射されたマイクロ波の周波数、縦軸はアンテナ９４で反射したマイクロ波の反射強度である。図６の横軸は筐体９０の内部空間９２の温度、縦軸はマイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数である。図６は、図５（ａ）及び図５（ｂ）のシミュレーション結果から作成されている。図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、マイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数が、筐体９０の内部空間９２の温度によって変化していることが分かる。すなわち、アンテナ９４が曝されている内部空間９２の温度によってマイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数が変化していることが分かる。筐体９０の内部空間９２の温度が高くなるに従い、マイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数が低くなっている。図６のように、マイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数と筐体９０の内部空間９２の温度との関係は、近似線Ｌ１（例えば近似直線）で記述できることが分かる。   FIG. 5A is a diagram showing a first simulation result, and FIG. 5B is an enlarged view of a part of FIG. 5A. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between temperature and peak frequency. 5A and 5B, the horizontal axis represents the frequency of the microwave incident on the antenna 94, and the vertical axis represents the reflection intensity of the microwave reflected by the antenna 94. The horizontal axis in FIG. 6 is the temperature of the internal space 92 of the housing 90, and the vertical axis is the peak frequency when the microwave reflection intensity is minimum. FIG. 6 is created from the simulation results of FIGS. 5 (a) and 5 (b). As shown in FIGS. 5A and 5B, it can be seen that the peak frequency when the reflected intensity of the microwave is minimized varies depending on the temperature of the internal space 92 of the housing 90. That is, it can be seen that the peak frequency at which the reflection intensity of the microwave is minimized varies depending on the temperature of the internal space 92 to which the antenna 94 is exposed. As the temperature of the internal space 92 of the housing 90 increases, the peak frequency at which the microwave reflection intensity is minimized decreases. As can be seen from FIG. 6, the relationship between the peak frequency when the microwave reflection intensity is minimum and the temperature of the internal space 92 of the housing 90 can be described by an approximate line L1 (for example, an approximate line).

図７（ａ）は、第２のシミュレーション結果を示す図、図７（ｂ）は、温度とピーク周波数の関係を示した図である。図７（ａ）の横軸はアンテナ９４に入射されたマイクロ波の周波数、縦軸はアンテナ９４で反射したマイクロ波の反射強度である。図７（ｂ）の横軸は平板９６の上側空間９８の温度、縦軸はマイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数である。なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）のシミュレーション結果から作成されている。図７（ａ）のように、平板９６にアンテナ９４が取り付けられた場合でも、マイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数が、アンテナ９４が曝されている上側空間９８の温度によって変化していることが分かる。図７（ｂ）のように、マイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数と平板９６の上側空間９８の温度との関係は、近似線Ｌ２（例えば近似直線）で記述できることが分かる。   FIG. 7A is a diagram showing a second simulation result, and FIG. 7B is a diagram showing a relationship between temperature and peak frequency. In FIG. 7A, the horizontal axis represents the frequency of the microwave incident on the antenna 94, and the vertical axis represents the reflection intensity of the microwave reflected by the antenna 94. In FIG. 7B, the horizontal axis represents the temperature of the upper space 98 of the flat plate 96, and the vertical axis represents the peak frequency when the microwave reflection intensity is minimized. In addition, FIG.7 (b) is produced from the simulation result of Fig.7 (a). As shown in FIG. 7A, even when the antenna 94 is attached to the flat plate 96, the peak frequency when the microwave reflection intensity is minimum varies depending on the temperature of the upper space 98 to which the antenna 94 is exposed. You can see that As shown in FIG. 7B, the relationship between the peak frequency when the microwave reflection intensity is minimum and the temperature of the upper space 98 of the flat plate 96 can be described by an approximate line L2 (for example, an approximate line).

このように、アンテナ９４が曝されている内部空間９２及び上側空間９８の温度によってマイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数が変化するのは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、アンテナ９４が曝されている内部空間９２及び上側空間９８の温度が変化すると、アンテナ９４の長さが上述の式（１）に従って変化する。アンテナ９４の長さが変化すると、アンテナ９４から放射され易いマイクロ波の周波数が変化する。アンテナ９４の長さが長くなると、アンテナ９４から放射され易いマイクロ波の周波数は低くなる方向に変化し、アンテナ９４の長さが短くなると、アンテナ９４から放射され易いマイクロ波の周波数は高くなる方向に変化する。このため、図５（ａ）から図７（ｂ）のように、アンテナ９４が曝されている内部空間９２及び上側空間９８の温度が変化することで、アンテナ９４で反射したマイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数が変化したものと考えられる。なお、第２のシミュレーション結果から、例えばアンテナ９４が大きな内部空間を有する筐体に取り付けられている場合でも、内部空間の温度が変化することで、マイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数が変化することが言える。   As described above, the reason why the peak frequency changes when the microwave reflection intensity is minimized due to the temperature of the internal space 92 and the upper space 98 to which the antenna 94 is exposed is considered to be as follows. That is, when the temperature of the internal space 92 and the upper space 98 to which the antenna 94 is exposed changes, the length of the antenna 94 changes according to the above equation (1). When the length of the antenna 94 changes, the frequency of the microwave that is easily radiated from the antenna 94 changes. When the length of the antenna 94 is increased, the frequency of the microwave that is easily radiated from the antenna 94 changes in the direction of decreasing. When the length of the antenna 94 is decreased, the frequency of the microwave that is easily radiated from the antenna 94 is increased. To change. For this reason, as shown in FIGS. 5A to 7B, the reflection intensity of the microwave reflected by the antenna 94 changes due to changes in the temperature of the internal space 92 and the upper space 98 to which the antenna 94 is exposed. It is considered that the peak frequency when the value becomes minimum has changed. Note that, from the second simulation result, for example, even when the antenna 94 is attached to a housing having a large internal space, the peak when the microwave reflection intensity becomes minimum due to the change in the temperature of the internal space. It can be said that the frequency changes.

そこで、図５（ａ）から図７（ｂ）のシミュレーション結果を踏まえた温度の推定方法について説明する。図８は、温度の推定方法の一例を示すフローチャートである。図８のように、マイクロ波制御部６０は、マイクロ波発生器１０が掃引（スイープ）するマイクロ波の周波数範囲を設定する（ステップＳ１０）。すなわち、マイクロ波制御部６０は、第１周波数から第１周波数よりも高い第２周波数の範囲をマイクロ波発生器１０で掃引させる周波数範囲として設定する。例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）で説明したようなマイクロ波の反射強度の周波数特性を予め取得しておき、マイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数を含むような周波数範囲を記憶部３２に記憶しておく。例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）の周波数特性を得た場合には、周波数範囲として２．１ＧＨｚから２．３ＧＨｚの範囲を設定する。そして、マイクロ波制御部６０は、記憶部３２に記憶された周波数範囲をマイクロ波発生器１０が掃引する周波数範囲として設定する。なお、マイクロ波制御部６０は、入力部３６に入力された周波数範囲を、マイクロ波発生器１０が掃引する周波数範囲として設定してもよい。   A temperature estimation method based on the simulation results of FIGS. 5A to 7B will be described. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a temperature estimation method. As shown in FIG. 8, the microwave control unit 60 sets the frequency range of the microwave that is swept (swept) by the microwave generator 10 (step S10). That is, the microwave control unit 60 sets a range of the second frequency higher than the first frequency from the first frequency as a frequency range to be swept by the microwave generator 10. For example, the frequency characteristics of the microwave reflection intensity as described in FIGS. 5A and 5B are acquired in advance, and the peak frequency at which the microwave reflection intensity is minimized is included. The frequency range is stored in the storage unit 32. For example, when the frequency characteristics shown in FIGS. 5A and 5B are obtained, a frequency range of 2.1 GHz to 2.3 GHz is set. And the microwave control part 60 sets the frequency range memorize | stored in the memory | storage part 32 as a frequency range which the microwave generator 10 sweeps. Note that the microwave control unit 60 may set the frequency range input to the input unit 36 as a frequency range that the microwave generator 10 sweeps.

次いで、マイクロ波制御部６０は、マイクロ波発生器１０から出力されるマイクロ波の周波数が、ステップＳ１０で設定した周波数範囲のうち最も低い第１周波数となるように設定する（ステップＳ１２）。   Next, the microwave control unit 60 sets the frequency of the microwave output from the microwave generator 10 to be the lowest first frequency in the frequency range set in step S10 (step S12).

次いで、マイクロ波制御部６０は、第１周波数で且つ一定の第１強度のマイクロ波をマイクロ波発生器１０から出力させる（ステップＳ１４）。上述したように、マイクロ波発生器１０から出力されたマイクロ波は、アンテナ１４で一部が反射される。アンテナ１４で反射したマイクロ波の反射強度はマイクロ波測定器１２で測定される。   Next, the microwave control unit 60 causes the microwave generator 10 to output a microwave having a first frequency and a constant first intensity (step S14). As described above, a part of the microwave output from the microwave generator 10 is reflected by the antenna 14. The reflection intensity of the microwave reflected by the antenna 14 is measured by the microwave measuring instrument 12.

次いで、温度推定部６２は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の反射強度を取得する（ステップＳ１６）。マイクロ波測定器１２は、マイクロ波制御部６０からの同期信号に同期してマイクロ波の反射強度を測定している。温度推定部６２は、マイクロ波制御部６０からの同期信号に同期して、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の反射強度の取得を開始する。   Next, the temperature estimation unit 62 acquires the reflection intensity of the microwave measured by the microwave measuring instrument 12 (step S16). The microwave measuring device 12 measures the reflection intensity of the microwave in synchronization with the synchronization signal from the microwave control unit 60. The temperature estimation unit 62 starts acquiring the microwave reflection intensity measured by the microwave measuring instrument 12 in synchronization with the synchronization signal from the microwave control unit 60.

次いで、マイクロ波制御部６０は、ステップＳ１０で設定された周波数範囲のうちの最も高い第２周波数のマイクロ波がマイクロ波発生器１０から出力されることが完了したか否かを判定する（ステップＳ１８）。第２周波数のマイクロ波の出力が完了していない場合（ステップＳ１８：Ｎｏ）、マイクロ波制御部６０は、マイクロ波発生器１０から出力されるマイクロ波の周波数が所定値だけ上昇するように変更する（ステップＳ２０）。すなわち、ステップＳ１４で出力したマイクロ波の周波数ｆ１から所定値ｄｆだけ上昇させた周波数（ｆ１＋ｄｆ）に変更する。その後、マイクロ波制御部６０は、ステップＳ２０で変更した周波数で且つ一定の第１強度のマイクロ波をマイクロ波発生器１０から出力させる（ステップＳ１４）。次いで、温度推定部６２は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の反射強度を取得する（ステップＳ１６）。第２周波数のマイクロ波がマイクロ波発生器１０から出力されるまで、ステップＳ１４からステップＳ２０を繰り返し行う。   Next, the microwave control unit 60 determines whether or not the microwave of the second highest frequency in the frequency range set in step S10 has been output from the microwave generator 10 (step S10). S18). When the microwave output of the second frequency is not completed (step S18: No), the microwave control unit 60 is changed so that the frequency of the microwave output from the microwave generator 10 is increased by a predetermined value. (Step S20). That is, the frequency is changed to a frequency (f1 + df) increased by a predetermined value df from the microwave frequency f1 output in step S14. Thereafter, the microwave control unit 60 causes the microwave generator 10 to output a microwave having a constant first intensity with the frequency changed in step S20 (step S14). Next, the temperature estimation unit 62 acquires the reflection intensity of the microwave measured by the microwave measuring instrument 12 (step S16). Steps S14 to S20 are repeated until the microwave of the second frequency is output from the microwave generator 10.

第２周波数のマイクロ波の出力が完了した場合（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２に移行する。温度推定部６２は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の反射強度の中から最も小さい反射強度を特定するとともに、反射強度が最も小さいときのピーク周波数の値を特定する（ステップＳ２２）。   When the output of the microwave of the second frequency is completed (step S18: Yes), the process proceeds to step S22. The temperature estimation unit 62 specifies the minimum reflection intensity from among the microwave reflection intensities measured by the microwave measuring instrument 12, and specifies the peak frequency value when the reflection intensity is the lowest (step S22). .

次いで、温度推定部６２は、ステップＳ２２で特定したピーク周波数から筐体７０の内部空間７２の温度を推定する（ステップＳ２４）。例えば、記憶部３２に、マイクロ波の反射強度が最も低いときのピーク周波数と筐体７０の内部空間７２の温度とを対応付けた情報が予め記憶されている。一例として、記憶部３２に、図６のような、マイクロ波の反射強度が最も低いときのピーク周波数と筐体７０の内部空間７２の温度との関係を記述した近似線Ｌ１が予め記憶されている。温度推定部６２は、記憶部３２のマイクロ波の反射強度が最も低いときのピーク周波数と筐体７０の内部空間７２の温度とを対応付けた情報（近似線Ｌ１）を参照して、筐体７０の内部空間７２の温度を推定する。   Next, the temperature estimation unit 62 estimates the temperature of the internal space 72 of the housing 70 from the peak frequency specified in step S22 (step S24). For example, information that associates the peak frequency when the microwave reflection intensity is the lowest with the temperature of the internal space 72 of the housing 70 is stored in the storage unit 32 in advance. As an example, an approximate line L1 describing the relationship between the peak frequency when the microwave reflection intensity is the lowest and the temperature of the internal space 72 of the housing 70 as shown in FIG. Yes. The temperature estimation unit 62 refers to information (approximate line L1) in which the peak frequency when the microwave reflection intensity of the storage unit 32 is the lowest and the temperature of the internal space 72 of the housing 70 are associated with each other. The temperature of the internal space 72 of 70 is estimated.

実施例１によれば、筐体７０の内部空間７２に露出して筐体７０に設置されたアンテナ１４にマイクロ波発生器１０からマイクロ波を出力し、アンテナ１４で反射したマイクロ波の反射強度をマイクロ波測定器１２で測定する。そして、制御部３０は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の反射強度に基づいて筐体７０の内部空間７２の温度を推定する。これにより、温度センサを用いることなく筐体７０の内部空間７２の温度を推定できるため、筐体７０の内部空間７２にマイクロ波が放射される環境下においても、筐体７０の内部空間７２の温度を精度良く推定することができる。   According to the first embodiment, the microwave is output from the microwave generator 10 to the antenna 14 exposed in the internal space 72 of the casing 70 and installed in the casing 70, and the reflection intensity of the microwave reflected by the antenna 14. Is measured by the microwave measuring instrument 12. Then, the control unit 30 estimates the temperature of the internal space 72 of the housing 70 based on the microwave reflection intensity measured by the microwave measuring device 12. Thereby, since the temperature of the internal space 72 of the housing 70 can be estimated without using a temperature sensor, even in an environment where microwaves are radiated to the internal space 72 of the housing 70, The temperature can be estimated with high accuracy.

また、マイクロ波発生器１０は、第１周波数から第１周波数よりも高い第２周波数まで掃引させてマイクロ波をアンテナ１４に出力する。マイクロ波測定器１２は、第１周波数から第２周波数まで掃引されたマイクロ波の反射強度を測定する。そして、制御部３０は、第１周波数から第２周波数の間でのマイクロ波の反射強度が最も低いときのピーク周波数を特定し、ピーク周波数から筐体７０の内部空間７２の温度を推定する。これにより、筐体７０の内部空間７２の温度を精度良く推定することができる。   Further, the microwave generator 10 sweeps from the first frequency to the second frequency higher than the first frequency, and outputs the microwave to the antenna 14. The microwave measuring instrument 12 measures the reflection intensity of the microwave swept from the first frequency to the second frequency. And the control part 30 specifies the peak frequency when the reflection intensity of the microwave between the 1st frequency and the 2nd frequency is the lowest, and estimates the temperature of the internal space 72 of the housing | casing 70 from a peak frequency. Thereby, the temperature of the internal space 72 of the housing 70 can be accurately estimated.

また、制御部３０は、第１周波数から第２周波数の間でのマイクロ波の反射強度が最も低いときのピーク周波数と筐体７０の内部空間７２の温度とを対応付けた情報を記憶した記憶部３２を参照して、筐体７０の内部空間７２の温度を推定する。これにより、筐体７０の内部空間７２の温度を簡易に推定することができる。   In addition, the control unit 30 stores information that associates the peak frequency when the microwave reflection intensity between the first frequency and the second frequency is the lowest with the temperature of the internal space 72 of the housing 70. The temperature of the internal space 72 of the housing 70 is estimated with reference to the unit 32. Thereby, the temperature of the internal space 72 of the housing | casing 70 can be estimated easily.

なお、記憶部３２に記憶されているマイクロ波の反射強度が最も低いときのピーク周波数と筐体７０の内部空間７２の温度とを対応付けた情報は、図６のような関係式（近似線Ｌ１）の場合でもよいし、その他の場合でもよい。   Note that the information associating the peak frequency when the microwave reflection intensity stored in the storage unit 32 is the lowest with the temperature of the internal space 72 of the housing 70 is represented by a relational expression (approximate line) as shown in FIG. In the case of L1), other cases may be used.

図９は、実施例２に係る検出装置を示す図である。図９のように、実施例２の検出装置２００の場合では、例えばディーゼルエンジンなどからの排ガスが筐体７０の内部空間７２を流れる。内部空間７２には、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst：ディーゼル酸化触媒）７４とＤＰＦ（Diesel Particulate Filter：ディーゼルパティクレートフィルタ）７６が設置されている。ＤＯＣ７４はＤＰＦ７６よりも排ガスが流れる方向の上流側に設置されている。ＤＯＣ７４は、排ガス中の未燃燃料（ＨＣ）及び／又は一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去するとともに、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する機能を有する。ＤＰＦ７６は、排ガス中に含まれる煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集し、排ガスから除去する。 FIG. 9 is a diagram illustrating the detection apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 9, in the case of the detection device 200 of the second embodiment, exhaust gas from, for example, a diesel engine flows through the internal space 72 of the housing 70. In the internal space 72, a DOC (Diesel Oxidation Catalyst) 74 and a DPF (Diesel Particulate Filter) 76 are installed. The DOC 74 is installed upstream of the DPF 76 in the direction in which the exhaust gas flows. The DOC 74 has a function of oxidizing and removing unburned fuel (HC) and / or carbon monoxide (CO) in the exhaust gas and oxidizing nitrogen monoxide (NO) in the exhaust gas to generate nitrogen dioxide (NO 2 ). Have The DPF 76 collects particulate matter (PM) such as soot contained in the exhaust gas and removes it from the exhaust gas.

筐体７０には、アンテナ１４に加えて、アンテナ２６が取り付けられている。アンテナ２６は、アンテナ１４と同じく、筐体７０の内部空間７２に露出するように取り付けられている。アンテナ１４とアンテナ２６は、ＤＰＦ７６を挟むように配置されている。例えば、アンテナ１４は、排ガスが流れる方向においてＤＰＦ７６よりも上流側に配置され、アンテナ２６は、排ガスが流れる方向においてＤＰＦ７６よりも下流側に配置されている。アンテナ２６は、伝送路２８を介して、マイクロ波測定器１２に接続されている。   In addition to the antenna 14, the antenna 26 is attached to the housing 70. Similarly to the antenna 14, the antenna 26 is attached so as to be exposed to the internal space 72 of the housing 70. The antenna 14 and the antenna 26 are disposed so as to sandwich the DPF 76. For example, the antenna 14 is disposed upstream of the DPF 76 in the direction in which the exhaust gas flows, and the antenna 26 is disposed downstream of the DPF 76 in the direction in which the exhaust gas flows. The antenna 26 is connected to the microwave measuring instrument 12 via the transmission path 28.

マイクロ波発生器１０から出力されたマイクロ波は、伝送路１８、サーキュレータ２２、及び伝送路２４を介してアンテナ１４に伝送され、一部はアンテナ１４の端部１５で反射され、残りはアンテナ１４から筐体７０の内部空間７２に放射される。アンテナ１４で反射したマイクロ波は、実施例１で説明したように、伝送路２４、サーキュレータ２２、及び伝送路２０を介してマイクロ波測定器１２に伝送される。アンテナ１４から筐体７０の内部空間７２に放射されたマイクロ波は、ＤＰＦ７６を透過して、アンテナ２６で受信される。アンテナ２６で受信されたマイクロ波は、伝送路２８を介して、マイクロ波測定器１２に伝送される。マイクロ波測定器１２は、アンテナ１４で反射したマイクロ波の反射強度を測定するとともに、アンテナ１４から筐体７０の内部空間７２に放射され、ＤＰＦ７６を透過してアンテナ２６で受信されたマイクロ波の透過強度を測定する。その他の構成は、実施例１の図１と同じであるため説明を省略する。   The microwave output from the microwave generator 10 is transmitted to the antenna 14 via the transmission path 18, the circulator 22, and the transmission path 24, and a part is reflected by the end 15 of the antenna 14, and the rest is the antenna 14. To the internal space 72 of the housing 70. The microwave reflected by the antenna 14 is transmitted to the microwave measuring instrument 12 via the transmission path 24, the circulator 22, and the transmission path 20 as described in the first embodiment. The microwave radiated from the antenna 14 to the internal space 72 of the housing 70 passes through the DPF 76 and is received by the antenna 26. The microwave received by the antenna 26 is transmitted to the microwave measuring instrument 12 through the transmission path 28. The microwave measuring instrument 12 measures the reflection intensity of the microwave reflected by the antenna 14, and is radiated from the antenna 14 to the internal space 72 of the housing 70, passes through the DPF 76, and is received by the antenna 26. Measure the transmission intensity. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG.

実施例２に係る検出装置２００に含まれるコンピュータ１６のハードウエア構成は、実施例１の図２と同じであるため説明を省略する。図１０は、実施例２に係る検出装置２００の制御部３０において、ＣＰＵ４０などのハードウエアとＲＯＭ４４又は不揮発性メモリ４６などに記憶されたソフトウエアとの協働によって実現される機能を示すブロック図である。図１０のように、実施例２の制御部３０は、マイクロ波制御部６０と温度推定部６２に加えて、蓄積量推定部６４を備える。蓄積量推定部６４は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の透過強度に基づいてＤＰＦ７６に蓄積されているＰＭの蓄積量を推定する。蓄積量推定部６４は、マイクロ波制御部６０からの同期信号に基づき、ＰＭ蓄積量の推定を開始する。マイクロ波制御部６０、温度推定部６２、及び蓄積量推定部６４は、専用に設計された回路でもよい。マイクロ波制御部６０、温度推定部６２、及び蓄積量推定部６４は、１つの回路でもよいし、異なる回路でもよい。   The hardware configuration of the computer 16 included in the detection apparatus 200 according to the second embodiment is the same as that of FIG. FIG. 10 is a block diagram illustrating functions realized by cooperation of hardware such as the CPU 40 and software stored in the ROM 44 or the nonvolatile memory 46 in the control unit 30 of the detection apparatus 200 according to the second embodiment. It is. As illustrated in FIG. 10, the control unit 30 according to the second embodiment includes an accumulation amount estimation unit 64 in addition to the microwave control unit 60 and the temperature estimation unit 62. The accumulation amount estimation unit 64 estimates the accumulation amount of PM accumulated in the DPF 76 based on the transmission intensity of the microwave measured by the microwave measuring device 12. The accumulation amount estimation unit 64 starts estimating the PM accumulation amount based on the synchronization signal from the microwave control unit 60. The microwave control unit 60, the temperature estimation unit 62, and the accumulation amount estimation unit 64 may be circuits designed exclusively. The microwave control unit 60, the temperature estimation unit 62, and the accumulation amount estimation unit 64 may be one circuit or different circuits.

次に、筐体７０の内部空間７２の温度の推定及びＤＰＦ７６に蓄積されているＰＭ蓄積量の推定の方法について説明する。図１１は、温度及びＰＭ蓄積量の推定方法の一例を示すフローチャートである。図１１のように、マイクロ波制御部６０は、マイクロ波発生器１０が掃引するマイクロ波の周波数範囲を設定する（ステップＳ４０）。例えば、実施例１で説明したように、図５（ａ）で説明したようなマイクロ波の反射強度の周波数特性を予め取得しておき、マイクロ波の反射強度が最小となるときのピーク周波数を含むような周波数範囲を記憶部３２に記憶しておく。そして、マイクロ波制御部６０は、記憶部３２に記憶された周波数範囲をマイクロ波発生器１０が掃引する周波数範囲として設定する。   Next, a method for estimating the temperature of the internal space 72 of the housing 70 and estimating the amount of accumulated PM accumulated in the DPF 76 will be described. FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a method for estimating the temperature and the PM accumulation amount. As illustrated in FIG. 11, the microwave control unit 60 sets the frequency range of the microwave that is swept by the microwave generator 10 (step S40). For example, as described in the first embodiment, the frequency characteristic of the microwave reflection intensity as described in FIG. 5A is acquired in advance, and the peak frequency when the microwave reflection intensity is minimum is obtained. Such a frequency range is stored in the storage unit 32. And the microwave control part 60 sets the frequency range memorize | stored in the memory | storage part 32 as a frequency range which the microwave generator 10 sweeps.

次いで、マイクロ波制御部６０は、マイクロ波発生器１０から出力されるマイクロ波の周波数が、ステップＳ４０で設定された周波数範囲のうちの最も低い第１周波数となるように設定する（ステップＳ４２）。   Next, the microwave control unit 60 sets the frequency of the microwave output from the microwave generator 10 to be the lowest first frequency in the frequency range set in step S40 (step S42). .

次いで、マイクロ波制御部６０は、第１周波数で且つ一定の第１強度のマイクロ波をマイクロ波発生器１０から出力させる（ステップＳ４４）。上述したように、マイクロ波発生器１０から出力されたマイクロ波の一部はアンテナ１４で反射され、残りは筐体７０の内部空間７２に放射されてＤＰＦ７６を透過した後にアンテナ２６で受信される。アンテナ１４で反射したマイクロ波の反射強度及びアンテナ２６で受信したマイクロ波の透過強度はマイクロ波測定器１２で測定される。   Next, the microwave control unit 60 causes the microwave generator 10 to output a microwave having a first frequency and a constant first intensity (step S44). As described above, a part of the microwave output from the microwave generator 10 is reflected by the antenna 14, and the rest is radiated to the internal space 72 of the housing 70 and transmitted through the DPF 76 and then received by the antenna 26. . The microwave reflection intensity of the microwave reflected by the antenna 14 and the transmission intensity of the microwave received by the antenna 26 are measured by the microwave measuring instrument 12.

次いで、温度推定部６２は、マイクロ波測定器１２で測定された、アンテナ１４で反射したマイクロ波の反射強度を取得する（ステップＳ４６）。マイクロ波測定器１２は、マイクロ波制御部６０からの同期信号に同期してマイクロ波の反射強度及び透過強度を測定している。温度推定部６２は、マイクロ波制御部６０からの同期信号に同期して、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の反射強度の取得を開始する。   Next, the temperature estimation unit 62 acquires the reflection intensity of the microwave reflected by the antenna 14 measured by the microwave measuring instrument 12 (step S46). The microwave measuring instrument 12 measures the reflection intensity and transmission intensity of the microwave in synchronization with the synchronization signal from the microwave control unit 60. The temperature estimation unit 62 starts acquiring the microwave reflection intensity measured by the microwave measuring instrument 12 in synchronization with the synchronization signal from the microwave control unit 60.

次いで、蓄積量推定部６４は、マイクロ波測定器１２で測定された、ＤＰＦ７６を透過してアンテナ２６で受信したマイクロ波の透過強度を取得する（ステップＳ４８）。蓄積量推定部６４は、マイクロ波制御部６０からの同期信号に同期して、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の透過強度の取得を開始する。   Next, the accumulation amount estimation unit 64 acquires the transmission intensity of the microwaves transmitted through the DPF 76 and received by the antenna 26, measured by the microwave measuring instrument 12 (step S48). The accumulation amount estimation unit 64 starts acquiring the transmission intensity of the microwave measured by the microwave measuring device 12 in synchronization with the synchronization signal from the microwave control unit 60.

次いで、マイクロ波制御部６０は、ステップＳ４０で設定された周波数範囲のうちの最も高い第２周波数のマイクロ波がマイクロ波発生器１０から出力されることが完了したか否かを判定する（ステップＳ５０）。第２周波数のマイクロ波の出力が完了していない場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）、マイクロ波制御部６０は、マイクロ波発生器１０から出力されるマイクロ波の周波数が所定値だけ上昇するように変更する（ステップＳ５２）。すなわち、ステップＳ４４で出力したマイクロ波の周波数ｆ１から所定値ｄｆだけ上昇させた周波数（ｆ１＋ｄｆ）に変更する。その後、マイクロ波制御部６０は、ステップＳ５２で変更した周波数で且つ一定の第１強度のマイクロ波をマイクロ波発生器１０から出力させる（ステップＳ４４）。次いで、温度推定部６２は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の反射強度を取得する（ステップＳ４６）。蓄積量推定部６４は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の透過強度を取得する（ステップＳ４８）。第２周波数のマイクロ波がマイクロ波発生器１０から出力されるまで、ステップＳ４４からステップＳ５２を繰り返し行う。   Next, the microwave control unit 60 determines whether or not the microwave of the second highest frequency in the frequency range set in Step S40 has been output from the microwave generator 10 (Step S40). S50). When the microwave output of the second frequency is not completed (step S50: No), the microwave control unit 60 is changed so that the frequency of the microwave output from the microwave generator 10 is increased by a predetermined value. (Step S52). That is, the frequency is changed to a frequency (f1 + df) increased by a predetermined value df from the microwave frequency f1 output in step S44. After that, the microwave control unit 60 causes the microwave generator 10 to output a microwave having the frequency changed in step S52 and a constant first intensity (step S44). Next, the temperature estimation unit 62 acquires the reflection intensity of the microwave measured by the microwave measuring instrument 12 (step S46). The accumulation amount estimation unit 64 acquires the microwave transmission intensity measured by the microwave measuring instrument 12 (step S48). Steps S44 to S52 are repeated until the second frequency microwave is output from the microwave generator 10.

第２周波数のマイクロ波の出力が完了した場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、ステップＳ５４に移行する。温度推定部６２は、マイクロ波測定器１２で測定された、アンテナ１４で反射したマイクロ波の反射強度の中から最も小さい反射強度を特定するとともに、反射強度が最も小さいときのピーク周波数の値を特定する（ステップＳ５４）。次いで、温度推定部６２は、ステップＳ５４で特定したピーク周波数から筐体７０の内部空間７２の温度を推定する（ステップＳ５６）。ピーク周波数から筐体７０の内部空間７２の温度の推定方法は、実施例１で説明した方法と同じ方法を用いることができる。   When the output of the microwave of the second frequency is completed (step S50: Yes), the process proceeds to step S54. The temperature estimation unit 62 specifies the lowest reflection intensity among the reflection intensities of the microwave reflected by the antenna 14 measured by the microwave measuring device 12, and determines the value of the peak frequency when the reflection intensity is the lowest. Specify (step S54). Next, the temperature estimation unit 62 estimates the temperature of the internal space 72 of the housing 70 from the peak frequency specified in step S54 (step S56). The method for estimating the temperature of the internal space 72 of the housing 70 from the peak frequency can be the same as the method described in the first embodiment.

次いで、蓄積量推定部６４は、ステップＳ５６で推定した筐体７０の内部空間７２の温度と、マイクロ波測定器１２で測定された、ＤＰＦ７６を透過してアンテナ２６で受信したマイクロ波の透過強度と、を用いて、ＤＰＦ７６に蓄積されたＰＭ蓄積量を推定する（ステップＳ５８）。   Next, the accumulated amount estimating unit 64 transmits the temperature of the internal space 72 of the casing 70 estimated in step S56 and the transmission intensity of the microwaves that are measured by the microwave measuring device 12 and transmitted through the DPF 76 and received by the antenna 26. Are used to estimate the amount of PM accumulated in the DPF 76 (step S58).

ここで、ＰＭ蓄積量の推定について説明する。図１２（ａ）は、マイクロ波の透過強度の周波数特性を示す図、図１２（ｂ）は、ＰＭ蓄積量とマイクロ波の透過強度の関係を示す図である。図１２（ａ）の横軸はＤＰＦ７６に放射されるマイクロ波の周波数、縦軸はマイクロ波測定器１２で測定されるＤＰＦ７６を透過したマイクロ波の透過強度である。図１２（ｂ）の横軸はＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量、縦軸はマイクロ波の透過強度である。なお、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、筐体７０の内部空間７２の温度が一定の第１温度の場合で、ＤＰＦ７６に放射されるマイクロ波の強度が所定の一定値であるときの図である。   Here, the estimation of the PM accumulation amount will be described. FIG. 12A is a diagram illustrating the frequency characteristics of the microwave transmission intensity, and FIG. 12B is a diagram illustrating the relationship between the PM accumulation amount and the microwave transmission intensity. In FIG. 12A, the horizontal axis represents the frequency of the microwave radiated to the DPF 76, and the vertical axis represents the transmission intensity of the microwave transmitted through the DPF 76 measured by the microwave measuring instrument 12. In FIG. 12B, the horizontal axis represents the amount of PM accumulated in the DPF 76, and the vertical axis represents the microwave transmission intensity. 12A and 12B show the case where the temperature of the internal space 72 of the housing 70 is a constant first temperature, and the intensity of the microwave radiated to the DPF 76 is a predetermined constant value. It is a figure of time.

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）のように、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量が多くなるほど、マイクロ波測定器１２で測定されるマイクロ波の透過強度が小さくなる。また、ＰＭ蓄積量とマイクロ波の透過強度との関係は、近似線Ｌ３（例えば近似直線）で記述することができる。なお、図１２（ｂ）において、縦軸のマイクロ波の透過強度は、所定の周波数範囲における透過強度の積分値であってもよいし、所定の周波数範囲の中で最も透過強度が大きいピーク値であってもよい。   As shown in FIGS. 12A and 12B, the transmission intensity of the microwave measured by the microwave measuring instrument 12 decreases as the amount of PM accumulated in the DPF 76 increases. The relationship between the PM accumulation amount and the microwave transmission intensity can be described by an approximate line L3 (for example, an approximate line). In FIG. 12B, the transmission intensity of the microwave on the vertical axis may be an integral value of the transmission intensity in a predetermined frequency range, or a peak value having the highest transmission intensity in the predetermined frequency range. It may be.

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）のように、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量とＤＰＦ７６を透過したマイクロ波の透過強度とは相関がある。したがって、図１２（ｂ）のような、ＰＭ蓄積量とマイクロ波の透過強度との関係式である近似線Ｌ３を予め記憶部３２に記憶させておき、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の透過強度と近似線Ｌ３とから、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭ蓄積量を求めることができる。しかしながら、ＤＰＦ７６及びＤＰＦ７６で捕集されているＰＭは、ＤＰＦ７６が設置されている筐体７０の内部空間７２の温度の影響を受ける。このため、温度補正を行わないとＰＭ蓄積量を精度良く推定することが難しい。このことについて、図１３（ａ）から図１５を用いて説明する。   As shown in FIG. 12A and FIG. 12B, there is a correlation between the amount of PM accumulated in the DPF 76 and the transmission intensity of the microwave transmitted through the DPF 76. Accordingly, as shown in FIG. 12B, an approximate line L3, which is a relational expression between the PM accumulation amount and the microwave transmission intensity, is stored in advance in the storage unit 32, and the microscopic value measured by the microwave measuring instrument 12 is measured. The PM accumulation amount accumulated in the DPF 76 can be obtained from the wave transmission intensity and the approximate line L3. However, the DPF 76 and the PM collected by the DPF 76 are affected by the temperature of the internal space 72 of the housing 70 in which the DPF 76 is installed. For this reason, it is difficult to accurately estimate the PM accumulation amount without performing temperature correction. This will be described with reference to FIGS.

図１３（ａ）は、ＤＰＦにＰＭが蓄積していないときのマイクロ波の透過強度の周波数特性を示す図、図１３（ｂ）は、筐体温度とマイクロ波の透過強度の関係を示す図である。図１３（ａ）の横軸はＤＰＦ７６に放射されるマイクロ波の周波数、縦軸はマイクロ波測定器１２で測定されるＤＰＦ７６を透過したマイクロ波の透過強度である。図１３（ｂ）の横軸は筐体７０の内部空間７２の温度、縦軸はマイクロ波の透過強度である。なお、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、ＤＰＦ７６に放射されるマイクロ波の強度が所定の一定値であるときの図である。   FIG. 13A is a diagram showing the frequency characteristics of the microwave transmission intensity when PM is not accumulated in the DPF, and FIG. 13B is a diagram showing the relationship between the housing temperature and the microwave transmission intensity. It is. In FIG. 13A, the horizontal axis represents the frequency of the microwave radiated to the DPF 76, and the vertical axis represents the transmission intensity of the microwave transmitted through the DPF 76 measured by the microwave measuring instrument 12. The horizontal axis of FIG.13 (b) is the temperature of the internal space 72 of the housing | casing 70, and a vertical axis | shaft is the permeation | transmission intensity | strength of a microwave. 13A and 13B are diagrams when the intensity of the microwave radiated to the DPF 76 is a predetermined constant value.

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）のように、ＤＰＦ７６にＰＭが蓄積していない状態で、ＤＰＦ７６が設置されている筐体７０の内部空間７２の温度が変化すると、マイクロ波測定器１２で測定されるマイクロ波の透過強度の大きさが変化する。例えば、筐体７０の内部空間７２の温度が高くなると、マイクロ波測定器１２で測定されるマイクロ波の透過強度が大きくなる。このように、筐体７０の内部空間７２の温度が変化することでマイクロ波の透過強度の大きさが変化するのは、ＤＰＦ７６の誘電特性などが温度によって変化するためと考えられる。   As shown in FIGS. 13A and 13B, when the temperature of the internal space 72 of the housing 70 in which the DPF 76 is installed changes in a state where PM is not accumulated in the DPF 76, the microwave measuring instrument 12. The magnitude of the microwave transmission intensity measured at 1 changes. For example, when the temperature of the internal space 72 of the housing 70 increases, the transmission intensity of the microwave measured by the microwave measuring device 12 increases. As described above, the reason why the microwave transmission intensity changes as the temperature of the internal space 72 of the housing 70 changes is considered to be because the dielectric characteristics of the DPF 76 change depending on the temperature.

図１４（ａ）は、ＤＰＦに一定量のＰＭが蓄積しているときのマイクロ波の透過強度の周波数特性を示す図、図１４（ｂ）は、筐体温度とマイクロ波の透過強度の関係を示す図である。なお、図１４（ｂ）では、ＤＰＦ７６に蓄積されているＰＭの蓄積量が異なる場合についても図示している。図１４（ａ）の横軸はＤＰＦ７６に放射されるマイクロ波の周波数、縦軸はマイクロ波測定器１２で測定されるＤＰＦ７６を透過したマイクロ波の透過強度である。図１４（ｂ）の横軸は筐体７０の内部空間７２の温度、縦軸はマイクロ波の透過強度である。なお、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、ＤＰＦ７６に放射されるマイクロ波の強度が所定の一定値であるときの図である。   FIG. 14A is a diagram showing frequency characteristics of microwave transmission intensity when a certain amount of PM is accumulated in the DPF, and FIG. 14B is a relationship between the housing temperature and the microwave transmission intensity. FIG. FIG. 14B also shows a case where the accumulated amount of PM accumulated in the DPF 76 is different. In FIG. 14A, the horizontal axis represents the frequency of the microwave radiated to the DPF 76, and the vertical axis represents the transmission intensity of the microwave transmitted through the DPF 76 measured by the microwave measuring instrument 12. The horizontal axis of FIG.14 (b) is the temperature of the internal space 72 of the housing | casing 70, and a vertical axis | shaft is the transmission intensity of a microwave. 14A and 14B are diagrams when the intensity of the microwave radiated to the DPF 76 is a predetermined constant value.

図１４（ａ）及び図１４（ｂ）のように、ＤＰＦ７６に一定量のＰＭが蓄積した状態で、ＤＰＦ７６が設置されている筐体７０の内部空間７２の温度が変化すると、マイクロ波測定器１２で測定されるマイクロ波の透過強度の大きさが変化する。例えば、マイクロ波の透過強度の大きさはＤＰＦ７６にＰＭが蓄積していない状態の場合と比べて異なる変化をし、筐体７０の内部空間７２の温度が高くなると、マイクロ波の透過強度は小さくなる。このように、ＤＰＦ７６に一定量のＰＭが蓄積しているときでは、ＰＭが蓄積していないときと比べて、筐体７０の内部空間７２の温度変化に対するマイクロ波の透過強度の大きさの変化の仕方が変わるのは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、ＤＰＦ７６の誘電特性などが温度によって変化することに加えて、ＤＰＦ７６に蓄積されているＰＭの物性などが温度によって変化するためと考えられる。   As shown in FIGS. 14A and 14B, when the temperature of the internal space 72 of the housing 70 in which the DPF 76 is installed changes with a certain amount of PM accumulated in the DPF 76, the microwave measuring instrument The magnitude of the microwave transmission intensity measured at 12 changes. For example, the transmission intensity of the microwave changes differently compared to the case where PM is not accumulated in the DPF 76. When the temperature of the internal space 72 of the housing 70 increases, the transmission intensity of the microwave decreases. Become. As described above, when the PM of a certain amount is accumulated in the DPF 76, the change in the magnitude of the microwave transmission intensity with respect to the temperature change of the internal space 72 of the housing 70 is compared to when the PM is not accumulated. The reason for this change is thought to be due to the following reasons. That is, it is considered that the physical properties of PM accumulated in the DPF 76 change with temperature in addition to the dielectric characteristics of the DPF 76 changing with temperature.

図１３（ｂ）のように、ＤＰＦ７６にＰＭが蓄積していないときであっても、ＤＰＦ７６が設置されている筐体７０の内部空間７２の温度が変化すると、マイクロ波の透過強度が変化する。同様に、図１４（ｂ）のように、ＤＰＦ７６に一定量のＰＭが蓄積しているときであっても、ＤＰＦ７６が設置されている筐体７０の内部空間７２の温度が変化すると、マイクロ波の透過強度が変化する。したがって、マイクロ波の透過強度からＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量を精度良く推定するには、これらの温度変化の影響を打ち消すような補正を行うことが望ましい。   As shown in FIG. 13B, even when PM is not accumulated in the DPF 76, if the temperature of the internal space 72 of the housing 70 in which the DPF 76 is installed changes, the microwave transmission intensity changes. . Similarly, as shown in FIG. 14B, even when a certain amount of PM is accumulated in the DPF 76, if the temperature of the internal space 72 of the casing 70 in which the DPF 76 is installed changes, The transmission intensity changes. Therefore, in order to accurately estimate the accumulated amount of PM accumulated in the DPF 76 from the microwave transmission intensity, it is desirable to perform correction so as to cancel the influence of these temperature changes.

図１３（ｂ）のような、ＤＰＦ７６にＰＭが蓄積していないときでの筐体７０の内部空間７２の温度とマイクロ波の透過強度との関係から、ＤＰＦ７６の誘電特性などの温度変化の影響を打ち消す第１補正関数を求めることができる。図１４（ｂ）のような、ＤＰＦ７６に一定量のＰＭが蓄積しているときでの筐体７０の内部空間７２の温度とマイクロ波の透過強度との関係と、上記の第１補正関数と、から、ＰＭの物性などの温度変化の影響を打ち消す第２補正関数を求めることができる。そして、第１補正関数と第２補正関数から、筐体７０の内部空間７２の温度変化の影響を打ち消すような補正関数を求める。図１５は、筐体温度と補正係数の関係を示す図である。図１５の横軸は筐体７０の内部空間７２の温度、縦軸は補正係数である。図１５のように、筐体７０の内部空間７２の温度と補正係数との関係は近似線Ｌ４（例えば近似直線）で記述することができる。   From the relationship between the temperature of the internal space 72 of the housing 70 and the microwave transmission intensity when PM is not accumulated in the DPF 76 as shown in FIG. 13B, the influence of the temperature change such as the dielectric characteristics of the DPF 76. A first correction function for canceling out can be obtained. As shown in FIG. 14B, the relationship between the temperature of the internal space 72 of the housing 70 and the transmission intensity of the microwave when a certain amount of PM is accumulated in the DPF 76, the first correction function, and From the above, it is possible to obtain the second correction function that cancels the influence of the temperature change such as the physical property of PM. Then, a correction function that cancels the influence of the temperature change in the internal space 72 of the housing 70 is obtained from the first correction function and the second correction function. FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the housing temperature and the correction coefficient. The horizontal axis in FIG. 15 is the temperature of the internal space 72 of the housing 70, and the vertical axis is the correction coefficient. As shown in FIG. 15, the relationship between the temperature of the internal space 72 of the housing 70 and the correction coefficient can be described by an approximate line L4 (for example, an approximate line).

図１１のステップＳ５８におけるＰＭ蓄積量の推定のために、図１２（ｂ）で説明したような近似線Ｌ３と、図１５で説明したような近似線Ｌ４と、を予め記憶部３２に記憶させておく。例えば、筐体７０の内部空間７２の温度が第１温度の場合での、ＰＭ蓄積量とマイクロ波の透過強度との関係式である近似線Ｌ３を予め記憶部３２に記憶させておく。筐体７０の内部空間７２の温度が第１温度のときを基準とした、筐体７０の内部空間７２の温度と補正係数との関係式である近似線Ｌ４を予め記憶部３２に記憶させておく。そして、蓄積量推定部６４は、ステップＳ５６で推定した筐体７０の内部空間７２の温度と、記憶部３２に記憶された近似線Ｌ４と、から、補正係数を特定する。また、蓄積量推定部６４は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の透過強度と、記憶部３２に記憶された近似線Ｌ３と、から、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量の概算値を求める。そして、蓄積量推定部６４は、ＰＭの蓄積量の概算値に特定した補正係数を加味して、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量を推定する。   In order to estimate the PM accumulation amount in step S58 in FIG. 11, the approximate line L3 as described in FIG. 12B and the approximate line L4 as described in FIG. 15 are stored in the storage unit 32 in advance. Keep it. For example, an approximate line L3 that is a relational expression between the PM accumulation amount and the microwave transmission intensity when the temperature of the internal space 72 of the housing 70 is the first temperature is stored in the storage unit 32 in advance. An approximate line L4, which is a relational expression between the temperature of the internal space 72 of the housing 70 and the correction coefficient on the basis of the temperature of the internal space 72 of the housing 70 as a reference, is stored in the storage unit 32 in advance. deep. Then, the accumulation amount estimation unit 64 specifies a correction coefficient from the temperature of the internal space 72 of the housing 70 estimated in step S56 and the approximate line L4 stored in the storage unit 32. Further, the accumulated amount estimation unit 64 calculates the accumulated amount of PM accumulated in the DPF 76 from the transmission intensity of the microwave measured by the microwave measuring instrument 12 and the approximate line L3 stored in the storage unit 32. Obtain an approximate value. Then, the accumulated amount estimating unit 64 estimates the accumulated amount of PM accumulated in the DPF 76 by adding the specified correction coefficient to the approximate value of the accumulated amount of PM.

実施例２によれば、筐体７０の内部空間７２に露出して筐体７０に設置され、アンテナ１４から筐体７０の内部空間７２に放射されてＤＰＦ７６を透過したマイクロ波を受信するアンテナ２６を備える。マイクロ波測定器１２は、アンテナ１４で反射したマイクロ波の反射強度に加え、アンテナ２６で受信したＤＰＦ７６を透過したマイクロ波の透過強度を測定する。そして、制御部３０は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の透過強度と、筐体７０の内部空間７２の推定温度と、に基づいて、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量を推定する。上述したように、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量を精度良く推定するには、筐体７０の内部空間７２の温度で補正をすることが好ましい。実施例２では、実施例１で説明した温度の推定方法を用いているため、筐体７０の内部空間７２の温度を精度良く推定することができる。よって、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量を精度良く推定することができる。   According to the second embodiment, the antenna 26 that receives the microwave that is exposed to the internal space 72 of the housing 70 and installed in the housing 70, is radiated from the antenna 14 to the internal space 72 of the housing 70 and passes through the DPF 76. Is provided. The microwave measuring instrument 12 measures the transmission intensity of the microwave transmitted through the DPF 76 received by the antenna 26 in addition to the reflection intensity of the microwave reflected by the antenna 14. Then, the control unit 30 calculates the accumulated amount of PM accumulated in the DPF 76 based on the transmission intensity of the microwave measured by the microwave measuring instrument 12 and the estimated temperature of the internal space 72 of the housing 70. presume. As described above, in order to accurately estimate the amount of PM accumulated in the DPF 76, it is preferable to correct the temperature based on the temperature of the internal space 72 of the housing 70. In the second embodiment, since the temperature estimation method described in the first embodiment is used, the temperature of the internal space 72 of the housing 70 can be accurately estimated. Therefore, the accumulated amount of PM accumulated in the DPF 76 can be accurately estimated.

また、実施例２によれば、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量を推定するために筐体７０の内部空間７２にマイクロ波を照射するアンテナ１４を用いて筐体７０の内部空間７２の温度を推定できるため、部品点数の増加を抑制できる。   In addition, according to the second embodiment, the antenna 14 that irradiates the internal space 72 of the housing 70 with the microwave 14 is used to estimate the amount of PM accumulated in the DPF 76. Since the temperature can be estimated, an increase in the number of parts can be suppressed.

実施例２のように、制御部３０は、マイクロ波測定器１２で測定されたマイクロ波の透過強度と、記憶部３２に記憶されたＰＭ蓄積量とマイクロ波の透過強度とを対応付けた情報と、からＰＭ蓄積量の概算値を求める。また、制御部３０は、筐体７０の内部空間７２の推定温度と、記憶部３２に記憶された筐体７０の内部空間７２の温度と補正係数とを対応づけた情報と、から補正係数を求める。そして、制御部３０は、ＰＭ蓄積量の概算値に補正係数を加味することでＰＭ蓄積量を推定することが好ましい。これにより、ＤＰＦ７６に蓄積しているＰＭの蓄積量を簡易に推定することができる。   As in the second embodiment, the control unit 30 associates the microwave transmission intensity measured by the microwave measuring instrument 12 with the PM accumulation amount stored in the storage unit 32 and the microwave transmission intensity. From this, an approximate value of the PM accumulation amount is obtained. In addition, the control unit 30 calculates a correction coefficient from the estimated temperature of the internal space 72 of the housing 70 and the information that associates the temperature of the internal space 72 of the housing 70 stored in the storage unit 32 with the correction coefficient. Ask. The control unit 30 preferably estimates the PM accumulation amount by adding a correction coefficient to the approximate value of the PM accumulation amount. Thereby, the amount of PM accumulated in the DPF 76 can be easily estimated.

なお、実施例２において、ＤＰＦ７６を透過したマイクロ波の透過強度と筐体７０の内部空間７２の温度とを用いたＰＭ蓄積量の推定方法は、上述した方法に限られず、公知となっているその他の方法を用いて推定してもよい。また、実施例２において、コンピュータ１６は、制御部３０によってＤＰＦ７６に蓄積されているＰＭの蓄積量の推定値が所定値を越えていると判断された場合に、ディーゼルエンジンを搭載する車両側に通信部３８を介してＰＭ除去が必要であることを伝えてもよい。   In the second embodiment, the PM accumulation amount estimation method using the transmission intensity of the microwave transmitted through the DPF 76 and the temperature of the internal space 72 of the housing 70 is not limited to the above-described method and is publicly known. You may estimate using another method. Further, in the second embodiment, the computer 16 determines that the estimated value of the accumulated amount of PM accumulated in the DPF 76 exceeds the predetermined value by the control unit 30, on the vehicle side on which the diesel engine is mounted. It may be notified that PM removal is necessary via the communication unit 38.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）マイクロ波を出力するマイクロ波発生器と、筐体の内部空間に露出して前記筐体に設置され、前記マイクロ波発生器から出力された前記マイクロ波を前記筐体の前記内部空間に放射する第１アンテナと、前記第１アンテナで反射した前記マイクロ波の反射強度を測定するマイクロ波測定器と、前記マイクロ波測定器で測定された前記マイクロ波の反射強度に基づいて前記筐体の内部空間の温度を推定する温度推定部と、を備える検出装置。
（付記２）前記マイクロ波発生器は、第１周波数から前記第１周波数よりも高い第２周波数まで掃引させて前記マイクロ波を前記第１アンテナに出力し、前記マイクロ波測定器は、前記第１周波数から前記第２周波数まで掃引された前記マイクロ波の反射強度を測定し、前記温度推定部は、前記第１周波数から前記第２周波数の間での前記マイクロ波の反射強度が最も低いときのピーク周波数から前記筐体の内部空間の温度を推定する、付記１記載の検出装置。
（付記３）前記温度推定部は、前記ピーク周波数と前記筐体の内部空間の温度とを対応付けた情報を記憶した記憶部を参照して、前記筐体の内部空間の温度を推定する、付記２記載の検出装置。
（付記４）前記温度推定部は、前記ピーク周波数と前記筐体の内部空間の温度との関係を記述した関係式を記憶した記憶部を参照して、前記筐体の内部空間の温度を推定する、付記２記載の検出装置。
（付記５）前記筐体の内部空間に露出して前記筐体に設置された第２アンテナと、前記筐体の内部空間に設けられた排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタに蓄積している前記粒子状物質の蓄積量を推定する蓄積量推定部と、を備え、前記第２アンテナは、前記第１アンテナから前記筐体の内部空間に放射されて前記フィルタを透過した前記マイクロ波を受信し、前記マイクロ波測定器は、前記第２アンテナで受信された前記フィルタを透過した前記マイクロ波の透過強度を測定し、前記蓄積量推定部は、前記マイクロ波測定器で測定された前記マイクロ波の透過強度と前記温度推定部で推定された前記筐体の内部空間の温度とに基づいて、前記フィルタに蓄積している前記粒子状物質の蓄積量を推定する、付記１から４のいずれか一項記載の検出装置。
（付記６）前記蓄積量推定部は、前記マイクロ波の透過強度と前記粒子状物質の蓄積量とを対応付けた情報を記憶した記憶部を参照して前記粒子状物質の蓄積量の概算値を求めるとともに、前記筐体の内部空間の温度と補正係数とを対応付けた情報を記憶した前記記憶部を参照して前記補正係数を特定し、前記粒子状物質の蓄積量の概算値に特定した前記補正係数を加味することで、前記粒子状物質の蓄積量を推定する、付記５記載の検出装置。
（付記７）筐体の内部空間に露出して前記筐体に設置されてマイクロ波を前記筐体の内部空間に放射するアンテナで反射した前記マイクロ波の反射強度に基づいて前記筐体の内部空間の温度を推定する、検出方法。 In addition, the following additional notes are disclosed regarding the above description.
(Supplementary Note 1) A microwave generator that outputs a microwave, and the microwave that is exposed to the internal space of the casing and installed in the casing, and that is output from the microwave generator A first antenna that radiates into space; a microwave measuring instrument that measures the reflected intensity of the microwave reflected by the first antenna; and the microwave based on the reflected intensity of the microwave that is measured by the microwave measuring instrument. A temperature estimation unit that estimates the temperature of the internal space of the housing.
(Supplementary Note 2) The microwave generator sweeps from a first frequency to a second frequency higher than the first frequency and outputs the microwave to the first antenna. The microwave measuring instrument When the reflection intensity of the microwave swept from one frequency to the second frequency is measured, and the temperature estimation unit has the lowest reflection intensity of the microwave between the first frequency and the second frequency The detection device according to appendix 1, wherein the temperature of the internal space of the housing is estimated from the peak frequency of the case.
(Supplementary Note 3) The temperature estimation unit estimates the temperature of the internal space of the housing with reference to a storage unit that stores information in which the peak frequency is associated with the temperature of the internal space of the housing. The detection device according to attachment 2.
(Additional remark 4) The said temperature estimation part estimates the temperature of the internal space of the said housing | casing with reference to the memory | storage part which memorize | stored the relational expression describing the relationship between the said peak frequency and the temperature of the internal space of the said housing | casing The detection device according to appendix 2.
(Additional remark 5) It accumulates in the filter which collects the particulate matter in the 2nd antenna exposed to the internal space of the said housing | casing and installed in the said housing | casing, and the exhaust gas provided in the internal space of the said housing | casing. An accumulation amount estimation unit configured to estimate an accumulation amount of the particulate matter, wherein the second antenna is radiated from the first antenna to an internal space of the casing and transmitted through the filter. The microwave measuring device measures the transmission intensity of the microwave transmitted through the filter received by the second antenna, and the accumulated amount estimation unit is measured by the microwave measuring device. Appendices 1 to 4 for estimating the accumulated amount of the particulate matter accumulated in the filter based on the transmission intensity of the microwave and the temperature of the internal space of the housing estimated by the temperature estimation unit. Any one of Of the detection device.
(Additional remark 6) The said accumulation amount estimation part refers to the memory | storage part which memorize | stored the information which matched the transmission intensity | strength of the said microwave, and the accumulation amount of the said particulate matter, The rough value of the accumulation amount of the said particulate matter And determining the correction coefficient with reference to the storage unit storing information in which the temperature of the internal space of the housing is associated with the correction coefficient, and specifying it as an approximate value of the accumulated amount of the particulate matter The detection apparatus according to appendix 5, wherein the accumulated amount of the particulate matter is estimated by taking the correction coefficient into consideration.
(Appendix 7) Based on the reflection intensity of the microwave that is exposed to the internal space of the housing and is installed in the housing and reflected by an antenna that radiates microwaves to the internal space of the housing A detection method that estimates the temperature of the space.

１０ マイクロ波発生器
１２ マイクロ波測定器
１４ アンテナ
１６ コンピュータ
１８、２０ 伝送路
２２ サーキュレータ
２４ 伝送路
２６ アンテナ
２８ 伝送路
３０ 制御部
３２ 記憶部
３４ 表示部
３６ 入力部
３８ 通信部
６０ マイクロ波制御部
６２ 温度推定部
６４ 蓄積量推定部
７０ 筐体
７２ 内部空間
７４ ＤＯＣ
７６ ＤＰＦ
１００、２００ 検出装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Microwave generator 12 Microwave measuring device 14 Antenna 16 Computer 18, 20 Transmission path 22 Circulator 24 Transmission path 26 Antenna 28 Transmission path 30 Control part 32 Memory | storage part 34 Display part 36 Input part 38 Communication part 60 Microwave control part 62 Temperature estimation unit 64 Accumulated amount estimation unit 70 Case 72 Internal space 74 DOC
76 DPF
100, 200 detector

Claims (6)

マイクロ波を出力するマイクロ波発生器と、
筐体の内部空間に露出して前記筐体に設置され、前記マイクロ波発生器から出力された前記マイクロ波を前記筐体の前記内部空間に放射する第１アンテナと、
前記第１アンテナで反射した前記マイクロ波の反射強度を測定するマイクロ波測定器と、
前記マイクロ波測定器で測定された前記マイクロ波の反射強度に基づいて前記筐体の内部空間の温度を推定する温度推定部と、を備える検出装置。 A microwave generator for outputting microwaves;
A first antenna that is exposed to the internal space of the housing and installed in the housing, and radiates the microwave output from the microwave generator to the internal space of the housing;
A microwave measuring instrument for measuring the reflection intensity of the microwave reflected by the first antenna;
A temperature estimation unit that estimates a temperature of the internal space of the housing based on the reflection intensity of the microwave measured by the microwave measuring instrument. 前記マイクロ波発生器は、第１周波数から前記第１周波数よりも高い第２周波数まで掃引させて前記マイクロ波を前記第１アンテナに出力し、
前記マイクロ波測定器は、前記第１周波数から前記第２周波数まで掃引された前記マイクロ波の反射強度を測定し、
前記温度推定部は、前記第１周波数から前記第２周波数の間での前記マイクロ波の反射強度が最も低いときのピーク周波数から前記筐体の内部空間の温度を推定する、請求項１記載の検出装置。 The microwave generator sweeps from a first frequency to a second frequency higher than the first frequency and outputs the microwave to the first antenna;
The microwave measuring instrument measures the reflected intensity of the microwave swept from the first frequency to the second frequency;
The said temperature estimation part estimates the temperature of the internal space of the said housing | casing from the peak frequency when the reflection intensity of the said microwave between the said 1st frequency and the said 2nd frequency is the lowest. Detection device. 前記温度推定部は、前記ピーク周波数と前記筐体の内部空間の温度とを対応付けた情報を記憶した記憶部を参照して、前記筐体の内部空間の温度を推定する、請求項２記載の検出装置。   The temperature estimation unit estimates the temperature of the internal space of the housing with reference to a storage unit that stores information in which the peak frequency and the temperature of the internal space of the housing are associated with each other. Detection device. 前記温度推定部は、前記ピーク周波数と前記筐体の内部空間の温度との関係を記述した関係式を記憶した記憶部を参照して、前記筐体の内部空間の温度を推定する、請求項２記載の検出装置。   The temperature estimation unit estimates the temperature of the internal space of the housing with reference to a storage unit that stores a relational expression describing a relationship between the peak frequency and the temperature of the internal space of the housing. 2. The detection apparatus according to 2. 前記筐体の内部空間に露出して前記筐体に設置された第２アンテナと、
前記筐体の内部空間に設けられた排ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタに蓄積している前記粒子状物質の蓄積量を推定する蓄積量推定部と、を備え、
前記第２アンテナは、前記第１アンテナから前記筐体の内部空間に放射されて前記フィルタを透過した前記マイクロ波を受信し、
前記マイクロ波測定器は、前記第２アンテナで受信された前記フィルタを透過した前記マイクロ波の透過強度を測定し、
前記蓄積量推定部は、前記マイクロ波測定器で測定された前記マイクロ波の透過強度と前記温度推定部で推定された前記筐体の内部空間の温度とに基づいて、前記フィルタに蓄積している前記粒子状物質の蓄積量を推定する、請求項１から４のいずれか一項記載の検出装置。 A second antenna that is exposed to the internal space of the housing and installed in the housing;
An accumulation amount estimation unit that estimates an accumulation amount of the particulate matter accumulated in a filter that collects the particulate matter in the exhaust gas provided in the internal space of the housing; and
The second antenna receives the microwave radiated from the first antenna to the internal space of the housing and transmitted through the filter,
The microwave measuring instrument measures the transmission intensity of the microwave transmitted through the filter received by the second antenna;
The accumulation amount estimation unit accumulates in the filter based on the transmission intensity of the microwave measured by the microwave measuring instrument and the temperature of the internal space of the housing estimated by the temperature estimation unit. The detection apparatus according to claim 1, wherein the accumulated amount of the particulate matter is estimated. 筐体の内部空間に露出して前記筐体に設置されてマイクロ波を前記筐体の内部空間に放射するアンテナで反射した前記マイクロ波の反射強度に基づいて前記筐体の内部空間の温度を推定する、検出方法。   The temperature of the internal space of the housing is determined based on the reflection intensity of the microwave that is exposed to the internal space of the housing and installed in the housing and reflected by an antenna that radiates microwaves to the internal space of the housing. Estimation method to estimate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022114206A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 マイクロ波化学株式会社 State detection device, state detection method, and program

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05263620A (en) * 1992-02-03 1993-10-12 Riken Corp Exhaust gas purification system for diesel engine
US20080285617A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-20 Moldover Michael R Dielectric resonator thermometer and a method of using the same
JP2009533683A (en) * 2006-04-13 2009-09-17 ラダテック インコーポレイテッド Temperature measurement using changes in dielectric constant and related resonance
JP2012507660A (en) * 2008-11-03 2012-03-29 レスリー ブロムバーグ， System and method for measuring holdings in filters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05263620A (en) * 1992-02-03 1993-10-12 Riken Corp Exhaust gas purification system for diesel engine
JP2009533683A (en) * 2006-04-13 2009-09-17 ラダテック インコーポレイテッド Temperature measurement using changes in dielectric constant and related resonance
US20080285617A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-20 Moldover Michael R Dielectric resonator thermometer and a method of using the same
JP2012507660A (en) * 2008-11-03 2012-03-29 レスリー ブロムバーグ， System and method for measuring holdings in filters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022114206A1 (en) * 2020-11-30 2022-06-02 マイクロ波化学株式会社 State detection device, state detection method, and program

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