(57)【要約】【課題】ＤＰＦ等の内部に堆積しているＰＭ等の微粒子の量をできるだけ正確に測定することのできるマイクロ波照射装置を提供する。【解決手段】マイクロ波発生部と、被加熱物が設置される筐体部と、前記筐体部に接続された第１のマイクロ波放射部及び第２のマイクロ波放射部と、前記マイクロ波発生部と前記第１のマイクロ波放射部との間に設けられた第１のフィルターと、前記マイクロ波発生部と前記第２のマイクロ波放射部との間に設けられた第２のフィルターと、前記筐体部に接続されたマイクロ波測定部と、を有し、前記マイクロ波発生部は、発生させるマイクロ波の周波数を変化させることができるものであって、前記第１のフィルターと前記第２のフィルターは、透過するマイクロ波の周波数が異なることを特徴とするマイクロ波照射装置により上記課題を解決する。【選択図】図１
2018151221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波発生部と、
被加熱物が設置される筐体部と、
前記筐体部に接続された第１のマイクロ波放射部及び第２のマイクロ波放射部と、
前記マイクロ波発生部と前記第１のマイクロ波放射部との間に設けられた第１のフィルターと、
前記マイクロ波発生部と前記第２のマイクロ波放射部との間に設けられた第２のフィルターと、
前記筐体部に接続されたマイクロ波測定部と、
を有し、
前記マイクロ波発生部は、発生させるマイクロ波の周波数を変化させることができるものであって、
前記第１のフィルターと前記第２のフィルターは、透過するマイクロ波の周波数が異なることを特徴とするマイクロ波照射装置。
【請求項２】
前記筐体部に接続された第３のマイクロ波放射部と、
前記マイクロ波発生部と前記第３のマイクロ波放射部との間に設けられた第３のフィルターと、
を有し、
前記第３のフィルターは、前記第１のフィルター及び前記第２のフィルターとは、透過するマイクロ波の周波数が異なることを特徴とする請求項１に記載のマイクロ波照射装置。
【請求項３】
マイクロ波発生部と、
被加熱物が設置される筐体部と、
前記筐体部に接続された第１のマイクロ波放射部及び第２のマイクロ波放射部と、
前記マイクロ波発生部と前記第２のマイクロ波放射部との間に設けられたフィルターと、
前記筐体部に接続されたマイクロ波測定部と、
を有し、
前記マイクロ波発生部は、発生させるマイクロ波の周波数を変化させることができるものであることを特徴とするマイクロ波照射装置。
【請求項４】
前記マイクロ波の周波数は、１０ＭＨｚ以上、３．０ＧＨｚ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマイクロ波照射装置。
【請求項５】
前記マイクロ波発生部において発生させるマイクロ波の周波数を制御する制御部が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマイクロ波照射装置。
【請求項６】
請求項５に記載のマイクロ波照射装置を有し、
被加熱物は、排気に含まれる微粒子を捕集する微粒子捕集部であって、
前記微粒子捕集部は、前記排気の吸入口及び排出口とを備えた筐体部により覆われており、
前記微粒子捕集部には、前記マイクロ波照射装置からマイクロ波が照射されることを特徴とする排気浄化装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記マイクロ波測定部において測定されたマイクロ波の強度に基づき、前記微粒子捕集部に一定量以上のすすが堆積しているか否かを判断することを特徴とする請求項６に記載の排気浄化装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記マイクロ波測定部において測定されたマイクロ波の強度に基づき、前記微粒子捕集部に堆積しているすすが除去されたか否かを判断することを特徴とする請求項６に記載の排気浄化装置。
【請求項９】
前記微粒子捕集部には温度計が設けられており、
前記制御部は、前記温度計により測定された温度と前記マイクロ波測定部において測定されたマイクロ波の強度に基づき、前記微粒子捕集部の再生を行うか否か、また、前記微粒子捕集部の再生が終了したか否かの判断を行うことを特徴とする請求項６に記載の排気浄化装置。
【請求項１０】
前記制御部には、前記微粒子捕集部の再生の判断に用いられる前記温度計により測定された温度と前記マイクロ波測定部において測定されたマイクロ波の強度の関係を示すテーブルが備えられていることを特徴とする請求項９に記載の排気浄化装置。
【請求項１１】
請求項６から１０のいずれかに記載の排気浄化装置を有する自動車。
【請求項１２】
請求項１１に記載する自動車と、
前記自動車と無線による情報通信を行う無線基地局と、
を有することを特徴とする管理システム。
【請求項１３】
前記自動車に搭載されたナビゲーション装置と、前記無線基地局と接続されたサーバとを有するルート管理を行う管理システムであって、
前記サーバは、
前記ナビゲーション装置から取得した走行ルートの候補毎に、前記自動車が前記走行ルートを走行して目的地に到着した場合において、前記自動車のエンジンの排気通路に配置された前記微粒子捕集部に捕集される排気微粒子量の推定量を算出する推定量算出部と、
前記推定量に基づき、前記微粒子捕集部の強制再生の回数が最小となる走行ルートを前記ナビゲーション装置に表示させる走行ルート出力部と、
を有する請求項１２に記載の管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波照射装置、排気浄化装置、自動車及び管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、排気に含まれるＰＭ（Particulate  matter）等の微粒子を捕集する装置として、ＤＰＦ（Diesel  Particulate  Filter）が用いられた排気浄化装置が実用化されている。このような排気浄化装置は、使用によりＤＰＦにＰＭ等の微粒子が堆積するため、ＤＰＦを再生することが求められる。ＤＰＦを再生する方法としては、例えば、マイクロ波照射装置から放射されたマイクロ波等の高周波電磁波を用いる方法が開示されている。具体的には、この方法は、ＤＰＦにマイクロ波等の電磁波を照射することにより、ＤＰＦに堆積しているＰＭ等の微粒子を加熱し、燃焼させることにより、ＤＰＦの再生を行うものである。
【０００３】
一般的には、マイクロ波照射装置には、マイクロ波発生源として真空管の一種であるマグネトロンが用いられているが、マグネトロンに代わり半導体素子を用いることにより、マイクロ波照射装置を小型軽量化することができ、出力制御性を向上させることができる。このような半導体素子としては、例えば、高周波領域においても高耐圧で大電流を流すことが可能な窒化ガリウム等を用いた半導体素子が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２２０２１９号公報
【特許文献２】特許第５６２８８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した排気浄化装置では、ＤＰＦの再生は、ＤＰＦにマイクロ波等の電磁波を照射することにより、ＰＭ等の微粒子が誘電加熱され、ＰＭ等の微粒子が酸化分解されることにより行われる。従って、ＤＰＦの内部に堆積しているＰＭ等の微粒子が所定量堆積したら、ＤＰＦの再生を行うことが効率的である。しかしながら、ＤＰＦの内部に堆積しているＰＭ等の微粒子は、ＤＰＦの外側からは見ることができず、ＰＭ等の微粒子がどの程度堆積しているか、正確に知ることは困難であった。
【０００６】
このため、ＤＰＦ等の内部に堆積しているＰＭ等の微粒子の量をできるだけ正確に測定することのできるマイクロ波照射装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施の形態の一観点によれば、マイクロ波発生部と、被加熱物が設置される筐体部と、前記筐体部に接続された第１のマイクロ波放射部及び第２のマイクロ波放射部と、前記マイクロ波発生部と前記第１のマイクロ波放射部との間に設けられた第１のフィルターと、前記マイクロ波発生部と前記第２のマイクロ波放射部との間に設けられた第２のフィルターと、前記筐体部に接続されたマイクロ波測定部と、を有し、前記マイクロ波発生部は、発生させるマイクロ波の周波数を変化させることができるものであって、前記第１のフィルターと前記第２のフィルターは、透過するマイクロ波の周波数が異なることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示のマイクロ波照射装置によれば、ＤＰＦ等の内部に堆積しているＰＭ等の微粒子の量をできるだけ正確に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態における排気浄化装置の構造図
【図２】第１のフィルター及び第２のフィルターの説明図
【図３】排気浄化装置の制御方法１を説明するフローチャート
【図４】排気浄化装置の制御方法２に用いられるテーブルの説明図
【図５】排気浄化装置の制御方法２を説明するフローチャート
【図６】第１の実施の形態における他の排気浄化装置の構造図
【図７】第２の実施の形態における排気浄化装置の構造図
【図８】第３の実施の形態における排気浄化装置の構造図
【図９】第４の実施の形態における自動車の説明図
【図１０】第４の実施の形態における管理システムの説明図
【図１１】第５の実施の形態におけるルート管理システムを説明する図
【図１２】第５の実施の形態におけるルート管理システムのシステム構成について説明する図
【図１３】ルート管理サーバのハードウェア装置の一例を示す図
【図１４】運転パターンデータベースの一例を示す図
【図１５】車両データベースの一例を示す図
【図１６】積荷データベースの一例を示す図
【図１７】渋滞データベースの一例を示す図
【図１８】基準堆積量データベースの一例を示す図
【図１９】第５の実施の形態におけるルート管理システムの有する各装置の機能を説明する図
【図２０】推定量算出部の機能を説明する図
【図２１】ナビゲーション装置の動作を説明するフローチャート
【図２２】ルート管理サーバの動作を説明するフローチャート
【図２３】推定量算出部の処理を説明するフローチャート
【図２４】走行ルートの例を説明する図
【図２５】渋滞情報の一例を示す第一の図
【図２６】渋滞情報の一例を示す第二の図
【図２７】強制再生判定部の判定を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１１】
〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態について説明する。本実施の形態は、被加熱物となる微粒子捕集部と、マイクロ波照射装置とを有する排気浄化装置である。
【００１２】
ディーゼルエンジンの排気には、すす等の微粒子状物質（ＰＭ）が含まれている。このため、環境対応の観点から除去用のフィルターとして、微粒子捕集部となるＤＰＦ（Diesel  particulate  filter：ディーゼル微粒子捕集フィルター）を用いることが必須となっている。このようなＤＰＦにおいては、すす等による目詰まりを防ぐため、定期的にＤＰＦを加熱して再生する必要がある。
【００１３】
本実施の形態における排気浄化装置１００は、図１に示すように、微粒子捕集部１０、筐体部２０、マイクロ波発生部３０、制御部６０、マイクロ波測定部７０等を有している。従って、本実施の形態における排気浄化装置１００は、本実施の形態におけるマイクロ波照射装置と、微粒子捕集部１０により形成される。また、マイクロ波発生部３０において発生させるマイクロ波の周波数は、２．４５ＧＨｚの近傍であり、１０ＭＨｚ以上、３．０ＧＨｚ以下である。また、本願においては、ＰＭ等の微粒子をすすと記載する場合がある。
【００１４】
微粒子捕集部１０となるＤＰＦは、例えば、隣り合う通気口が交互に閉じられたハニカム構造により形成されており、排気は入口の通気口とは異なる通気口より排出される。
【００１５】
筐体部２０は、ステンレス等の金属材料により形成されており、微粒子捕集部１０は筐体部２０内に設置されている。筐体部２０には、ディーゼルエンジン等の排気ガスが流入する吸入口２１と、微粒子捕集部１０により浄化されたガスが流出する排出口２２とが設けられている。本実施の形態における排気浄化装置１００においては、エンジン等からの排気ガス等の排気は、吸入口２１から筐体部２０内に入り、筐体部２０内に設置されている微粒子捕集部１０を通ることにより浄化される。この後、微粒子捕集部１０において浄化された排気は、排出口２２より排出される。
【００１６】
マイクロ波を発生させるマイクロ波発生部３０には、導波管等により形成されたマイクロ波伝送部４０が接続されており、マイクロ波伝送部４０は、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側とに分岐している。図１では、第１のマイクロ波放射部５１は、筐体部２０の下側に接続されており、第２のマイクロ波放射部５２は、筐体部２０の上側に接続されている。
【００１７】
第１のマイクロ波放射部５１側においては、分岐部４１と第１のマイクロ波放射部５１との間には、第１のフィルター９１が設けられている。第２のマイクロ波放射部５２側においては、分岐部４１と第２のマイクロ波放射部５２との間には、第２のフィルター９２が設けられている。
【００１８】
また、筐体部２０の内部には、微粒子捕集部１０の温度を測定するための温度計８０が設けられている。
【００１９】
マイクロ波発生部３０は、窒化ガリウム等の半導体により形成された半導体素子により形成されており、発生させるマイクロ波の周波数を変化させることができる。例えば、マイクロ波発生部３０は、１０ＭＨｚ〜３．０ＧＨｚの範囲で、周波数を変化させてマイクロ波を発生させることができる。マイクロ波発生部３０において発生させるマイクロ波の周波数は、制御部６０により制御される。尚、窒化ガリウム等の半導体材料により形成された半導体素子は、波長を可変させて出力の高いマイクロ波を発生させることができる。このため、マイクロ波発生部３０は、窒化ガリウム等の半導体により形成された半導体素子により形成されているものが好ましい。
【００２０】
第１のフィルター９１及び第２のフィルター９２はバンドパスフィルターであり、図２に示すように、金属材料により形成された導波管に所定の間隔で複数のフィンが設けられている構造のものである。具体的には、図２（ａ）に示すように、第１のフィルター９１は、間隔Ｌ１で複数のフィン９１ａが配置されており、図２（ｂ）に示すように、第２のフィルター９２は、間隔Ｌ２で複数のフィン９２ａが配置されている。これにより、第１のフィルター９１は、管内波長（導波管内を伝搬する電磁波の波長）λ1gが２Ｌ１となる周波数ｆ１のマイクロ波は通す（透過する）が、それ以外の周波数のマイクロ波は通さない（透過しない）バンドパスフィルターとなる。また、第２のフィルター９２は、管内波長（導波管内を伝搬する電磁波の波長）λ２gが２Ｌ２となる周波数ｆ２のマイクロ波は通すが、それ以外の周波数のマイクロ波は通さないバンドパスフィルターとなる。本実施の形態においては、例えば、周波数ｆ１は２．４ＧＨｚであり、周波数ｆ２は２．４５ＧＨｚである。尚、図２では、便宜上、導波管内に存在しているフィンを実線で示している。また、図２に示す第１のフィルター９１及び第２のフィルター９２は、一例であり、他の構成のバンドパスフィルターであってもよい。
【００２１】
従って、第１のマイクロ波放射部５１からは、マイクロ波発生部３０において発生したマイクロ波のうち、周波数ｆ１のマイクロ波が、第１のフィルター９１を通り放射される。また、第２のマイクロ波放射部５２からは、マイクロ波発生部３０において発生したマイクロ波のうち、周波数ｆ２のマイクロ波が、第２のフィルター９２を通り放射される。
【００２２】
従って、本実施の形態においては、マイクロ波発生部３０において発生させた周波数ｆ１のマイクロ波は、第１のマイクロ波放射部５１より放射され、周波数ｆ２のマイクロ波は、第２のマイクロ波放射部５２より放射される。マイクロ波発生部３０において発生させるマイクロ波の周波数は、制御部６０において制御することができ、制御部６０における制御により、微粒子捕集部１０を均一に加熱したり、所望の領域を重点的に加熱することが可能である。
【００２３】
次に、本実施の形態における排気浄化装置において、微粒子捕集部１０を加熱する場合について説明する。微粒子捕集部１０は、加熱したい領域と加熱したくない領域とが含まれており、例えば、微粒子捕集部１０の第１の領域１１は加熱したい領域であり、第２の領域１２は加熱したくない領域であるものとする。微粒子捕集部１０は、筐体部２０内において、第１の領域１１が第１のマイクロ波放射部５１側、第２の領域１２が第２のマイクロ波放射部５２側であるものとする。
【００２４】
本実施の形態における排気浄化装置により、微粒子捕集部１０の第２の領域１２を加熱することなく、第１の領域１１を加熱する場合には、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ１のマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生部３０で発生させた周波数ｆ１のマイクロ波は、マイクロ波伝送部４０内を伝播し、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側とに分岐される。
【００２５】
第１のマイクロ波放射部５１側に伝播した周波数ｆ１のマイクロ波は、第１のフィルター９１を通り、第１のマイクロ波放射部５１より筐体部２０内に放射される。微粒子捕集部１０の第１の領域１１は、第１のマイクロ波放射部５１に近いため、第１のマイクロ波放射部５１から放射された周波数ｆ１のマイクロ波を吸収し加熱される。この際、微粒子捕集部１０の第２の領域１２は、第１のマイクロ波放射部５１から離れており、到達するマイクロ波の量が少ないため、殆ど加熱されない。
【００２６】
一方、第２のマイクロ波放射部５２側に伝播した周波数ｆ１のマイクロ波は、第２のフィルター９２を通ることができないため、第２のマイクロ波放射部５２からは、周波数ｆ１のマイクロ波は放射されない。従って、マイクロ波発生部３０において発生させた周波数ｆ１のマイクロ波は、第１のマイクロ波放射部５１から筐体部２０内に放射されるが、第２のマイクロ波放射部５２からは放射されない。よって、筐体部２０内に置かれている微粒子捕集部１０は、周波数ｆ１のマイクロ波が放射される第１のマイクロ波放射部５１に近い側の第１の領域１１は加熱されるが、第２の領域１２は殆ど加熱されない。これにより、微粒子捕集部１０の第２の領域１２を加熱することなく、第１の領域１１を加熱することができる。
【００２７】
本実施の形態においては、上記とは逆に、微粒子捕集部１０の第１の領域１１を温めることなく、第２の領域１２を温めることも可能である。即ち、本実施の形態における排気浄化装置により、微粒子捕集部１０の第１の領域１１を加熱することなく、第２の領域１２を加熱する場合には、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ２のマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生部３０で発生させた周波数ｆ２のマイクロ波は、マイクロ波伝送部４０内を伝播し、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側とに分岐される。
【００２８】
第１のマイクロ波放射部５１側に伝播した周波数ｆ２のマイクロ波は、第１のフィルター９１を通ることができないため、第１のマイクロ波放射部５１からは、周波数ｆ２のマイクロ波は放射されない。
【００２９】
一方、第２のマイクロ波放射部５２側に伝播した周波数ｆ２のマイクロ波は、第２のフィルター９２を通り、第２のマイクロ波放射部５２より筐体部２０内に放射される。微粒子捕集部１０の第２の領域１２は、第２のマイクロ波放射部５２に近いため、第２のマイクロ波放射部５２から放射された周波数ｆ２のマイクロ波を吸収し加熱される。この際、微粒子捕集部１０の第１の領域１１は、第２のマイクロ波放射部５２から離れており、到達するマイクロ波の量が少ないため、殆ど加熱されない。
【００３０】
従って、マイクロ波発生部３０において発生させた周波数ｆ２のマイクロ波は、第２のマイクロ波放射部５２から筐体部２０内に放射されるが、第１のマイクロ波放射部５１からは放射されない。よって、筐体部２０内に置かれている微粒子捕集部１０は、周波数ｆ２のマイクロ波が放射される第２のマイクロ波放射部５２に近い側の第２の領域１２は加熱されるが、第１の領域１１は殆ど加熱されない。これにより、微粒子捕集部１０の第１の領域１１を加熱することなく、第２の領域１２を加熱することができる。
【００３１】
上記においては、微粒子捕集部１０の第１の領域１１、第２の領域１２のいずれか一方を加熱する場合について説明した。しかしながら、本実施の形態における排気浄化装置は、一方の領域に照射されるマイクロ波の照射時間を他方の領域よりも長くすることにより、一方の領域を他方の領域よりも高温となるように、微粒子捕集部１０全体を加熱することができる。
【００３２】
（堆積しているＰＭ等の微粒子の測定方法）
次に、本実施の形態におけるマイクロ波照射装置において、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子の測定方法について説明する。この測定には、マイクロ波測定部７０が用いられる。本実施の形態においては、マイクロ波測定部７０は筐体部２０に接続されており、マイクロ波発生部３０で発生させて筐体部２０に供給し、筐体部２０におけるマイクロ波の強度を測定する。マイクロ波測定部７０には、例えば、Ｓｉにより形成されたショットキーダイオード等が用いられる。
【００３３】
具体的には、マイクロ波発生部３０より、所定の出力のマイクロ波が照射されると、微粒子捕集部１０にＰＭ等の微粒子が堆積している場合には、マイクロ波は微粒子捕集部１０にＰＭ等の微粒子に吸収される。吸収されるマイクロ波の量は、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子の量に依存する。
【００３４】
従って、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子の量が多ければ、マイクロ波の吸収は多くなり、筐体部２０内におけるマイクロ波の強度も低下するため、マイクロ波測定部７０において検出されるマイクロ波の強度も低くなる。また、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子の量が少なければ、マイクロ波の吸収は少なくなり、筐体部２０内におけるマイクロ波の強度はあまり低下せず、マイクロ波測定部７０において検出されるマイクロ波の強度は高くなる。
【００３５】
よって、マイクロ波測定部７０においてマイクロ波の強度を測定することにより、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子の量を知ることができる。尚、この場合、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子の量を測定するため、マイクロ波発生部３０において発生させるマイクロ波の強度は、ＰＭ等の微粒子を除去する場合と比べて低く設定されている。
【００３６】
微粒子捕集部１０になにも堆積していない状態では、筐体部２０内のマイクロ波は、微粒子捕集部１０にはＰＭ等の微粒子も存在していないため殆ど吸収されない。従って、マイクロ波測定部７０においては、所定の周波数でピークを有する比較的高い強度のマイクロ波が検出される。
【００３７】
一方、微粒子捕集部１０にＰＭ等の微粒子、即ち、すす等が堆積している状態では、筐体部２０内のマイクロ波は、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子に吸収されるため強度が低下する。従って、この状態では、マイクロ波測定部７０においては、微粒子捕集部１０になにも堆積していない状態よりも強度の低いマイクロ波が検出される。
【００３８】
よって、微粒子捕集部１０にＰＭ等の微粒子が堆積している場合には、マイクロ波発生部３０よりマイクロ波を供給し、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子を除去したり、燃料を供給し燃焼させることにより除去する。
【００３９】
（排気浄化装置の制御方法１）
次に、本実施の形態におけるマイクロ波測定部７０において測定された情報に基づく排気浄化装置の制御について図３に基づき説明する。この制御は、制御部６０等において行われる。
【００４０】
最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）に示すように、マイクロ波発生部３０よりマイクロ波を発生させ、マイクロ波測定部７０においてマイクロ波の強度を測定する。
【００４１】
次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）に示すように、ステップ１０２においてマイクロ波測定部７０により測定されたマイクロ波の強度のピークが、所定の強度以下であるか否かを判断する。マイクロ波測定部７０により測定されたマイクロ波の強度のピークが、所定の強度以下であるか否かを判断する。ステップ１０２においてマイクロ波測定部７０により測定されたマイクロ波の強度のピークが、所定の強度以下である場合には、微粒子捕集部１０に一定量以上のＰＭ等の微粒子が堆積しているものと判断され、ステップ１０６に移行する。一方、ステップ１０２においてマイクロ波測定部７０により測定されたマイクロ波の強度のピークが、所定の強度を超えている場合には、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子は、一定量未満であると判断され、排気浄化装置の制御が終了する。
【００４２】
ステップ１０６（Ｓ１０６）では、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子にマイクロ波を照射したり、燃料を噴射することにより除去する強制再生を開始する。この後、ステップ１０２に移行する。
【００４３】
以上により、マイクロ波測定部７０において測定されたマイクロ波の強度の情報に基づき、微粒子捕集部１０における再生等を行うことができる。
【００４４】
（排気浄化装置の制御方法２）
次に、本実施の形態におけるマイクロ波測定部７０において測定された情報に基づく排気浄化装置の他の制御について、図４及び図５に基づき説明する。この制御は、微粒子捕集部１０の前段等に設置されている温度計８０において測定された温度と、マイクロ波測定部７０において測定されたマイクロ波の強度の情報に基づき、図４に示されるテーブルを用いて行うものである。尚、温度計８０には熱電対が用いられている。
【００４５】
このような制御は、制御部６０において行われる。即ち、制御部６０は、温度計８０により測定された温度とマイクロ波測定部７０により測定されたマイクロ波の強度の情報より、図４に示されるテーブルに基づき、強制再生の開始や再生の終了を判断する。この制御について図５に基づき説明する。尚、この説明では、マイクロ波測定部７０では、検出されたマイクロ波の強度が低いとマイクロ波測定部７０から出力される出力電圧が高くなり、マイクロ波の強度が高いとマイクロ波測定部７０から出力される出力電圧が低くなるものとする。
【００４６】
最初に、ステップ２０２（Ｓ２０２）に示すように、マイクロ波発生部３０よりマイクロ波を発生させ、マイクロ波測定部７０においてマイクロ波の強度を測定するとともに、温度計８０により温度を測定する。
【００４７】
次に、ステップ２０４（Ｓ２０４）に示すように、ステップ２０２においてマイクロ波測定部７０により測定されたマイクロ波の強度（出力電圧）及び温度計８０により測定された温度より、図４に示されるテーブルの強制再生に該当するか否かを判断する。図４に示されるテーブルの強制再生に該当する場合には、ステップ２０６に移行し、強制再生に該当しない場合には、ステップ２０２を再び行う。
【００４８】
ステップ２０６（Ｓ２０６）では、微粒子捕集部１０に堆積しているＰＭ等の微粒子にマイクロ波を照射したり、燃料を噴射することにより除去する強制再生を開始する。
【００４９】
次に、ステップ２０８（Ｓ２０８）に示すように、マイクロ波発生部３０よりマイクロ波を発生させてマイクロ波測定部７０においてマイクロ波の強度を測定するとともに、温度計８０により温度を測定する。
【００５０】
次に、ステップ２１０（Ｓ２１０）に示すように、ステップ２０８においてマイクロ波測定部７０により測定されたマイクロ波の強度（出力電圧）及び温度計８０により測定された温度より、図４に示されるテーブルの再生終了に該当するか否かを判断する。図４に示されるテーブルの再生終了に該当する場合には、ＤＰＦの再生が終了したものと判断され、ステップ２０２に移行し、再生終了に該当しない場合には、ＤＰＦの再生を継続したまま、ステップ２０８を再び行う。
【００５１】
以上により、本実施の形態においては、マイクロ波測定部７０において測定されたマイクロ波の情報に基づき、微粒子捕集部１０における再生等を行うことができる。尚、マイクロ波測定部７０におけるマイクロ波の強度の測定、及び、温度計８０による温度の測定は、常にモニタするものであってもよい。
【００５２】
また、本実施の形態における排気浄化装置は、マイクロ波伝送部４０における第１のマイクロ波放射部５１や第２のマイクロ波放射部５２の近傍に、マイクロ波測定部を設けたものであってもよい。具体的には、図６に示すように、第１のマイクロ波放射部５１と第１のフィルター９１との間に接続される第１のマイクロ波測定部７１を設け、第２のマイクロ波放射部５２と第２のフィルター９２との間に接続される第２のマイクロ波測定部７２を設けてもよい。
【００５３】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態における排気浄化装置について説明する。本実施の形態における排気浄化装置は、図７に示すように、マイクロ波放射部が３つ設けられている。
【００５４】
具体的には、図７に示されるように、筐体部２０には、第１のマイクロ波放射部５１、第２のマイクロ波放射部５２、第３のマイクロ波放射部５３は、筐体部２０が接続されている。本実施の形態における排気浄化装置においては、マイクロ波発生部３０には、導波管等により形成されたマイクロ波伝送部４０が接続されている。マイクロ波伝送部４０は、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側と、第３のマイクロ波放射部５３側とに分岐している。第１のマイクロ波放射部５１側においては、分岐部４１と第１のマイクロ波放射部５１との間には、第１のフィルター９１が設けられている。第２のマイクロ波放射部５２側においては、分岐部４１と第２のマイクロ波放射部５２との間には、第２のフィルター９２が設けられている。第３のマイクロ波放射部５３側においては、分岐部４１と第３のマイクロ波放射部５３との間には、第３のフィルター９３が設けられている。
【００５５】
第３のフィルター９３は、図２に示すものと同様に、金属材料により形成された導波管に所定の間隔で複数のフィンが配置されており、周波数ｆ３のマイクロ波は通すが、それ以外の周波数のマイクロ波を通さないバンドパスフィルターである。尚、第１のフィルター９１は、周波数ｆ１のマイクロ波は通すが、それ以外の周波数のマイクロ波を通さないバンドパスフィルターである。第２のフィルター９２は、周波数ｆ２のマイクロ波は通すが、それ以外の周波数のマイクロ波を通さないバンドパスフィルターである。本実施の形態においては、例えば、周波数ｆ１は２．４ＧＨｚであり、周波数ｆ２は２．４５ＧＨｚであり、周波数ｆ３は２．５ＧＨｚである。
【００５６】
次に、本実施の形態における排気浄化装置において、微粒子捕集部１０を加熱する場合について説明する。微粒子捕集部１０は、第１の領域、第２の領域、第３の領域を有している。筐体部２０内においては、微粒子捕集部１０は、第１の領域が第１のマイクロ波放射部５１側に、第２の領域が第２のマイクロ波放射部５２側に、第３の領域が第３のマイクロ波放射部５３側となっている。
【００５７】
本実施の形態における排気浄化装置により、微粒子捕集部１０の第１の領域を加熱する場合には、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ１のマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生部３０で発生させた周波数ｆ１のマイクロ波は、マイクロ波伝送部４０内を伝播し、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側と、第３のマイクロ波放射部５３側に分岐される。
【００５８】
第１のマイクロ波放射部５１側に伝播した周波数ｆ１のマイクロ波は、第１のフィルター９１を通り、第１のマイクロ波放射部５１より筐体部２０内に放射される。微粒子捕集部１０の第１の領域は、第１のマイクロ波放射部５１に近いため、第１のマイクロ波放射部５１から放射された周波数ｆ１のマイクロ波を吸収し加熱される。尚、微粒子捕集部１０の第２の領域及び第３の領域は、第１のマイクロ波放射部５１から離れており、到達するマイクロ波の量が少ないため、周波数ｆ１のマイクロ波によっては、殆ど加熱されない。
【００５９】
一方、第２のマイクロ波放射部５２側及び第３のマイクロ波放射部５３側に伝播した周波数ｆ１のマイクロ波は、第２のフィルター９２及び第３のフィルター９３を通ることができない。このため、第２のマイクロ波放射部５２及び第３のマイクロ波放射部５３からは、周波数ｆ１のマイクロ波は放射されない。従って、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ１のマイクロ波を発生させることにより、微粒子捕集部１０の第１の領域を集中して加熱することができる。
【００６０】
また、第２の領域を加熱する場合には、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ２のマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生部３０で発生させた周波数ｆ２のマイクロ波は、マイクロ波伝送部４０内を伝播し、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側と、第３のマイクロ波放射部５３側に分岐される。
【００６１】
第２のマイクロ波放射部５２側に伝播した周波数ｆ２のマイクロ波は、第２のフィルター９２を通り、第２のマイクロ波放射部５２より筐体部２０内に放射される。微粒子捕集部１０の第２の領域は、第２のマイクロ波放射部５２に近いため、第２のマイクロ波放射部５２から放射された周波数ｆ２のマイクロ波を吸収し加熱される。尚、微粒子捕集部１０の第１の領域及び第３の領域は、第２のマイクロ波放射部５２から離れており、到達するマイクロ波の量が少ないため、周波数ｆ２のマイクロ波によっては、殆ど加熱されない。
【００６２】
一方、第１のマイクロ波放射部５１側及び第３のマイクロ波放射部５３側に伝播した周波数ｆ２のマイクロ波は、第１のフィルター９１及び第３のフィルター９３を通ることができない。このため、第１のマイクロ波放射部５１及び第３のマイクロ波放射部５３からは、周波数ｆ２のマイクロ波は放射されない。従って、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ２のマイクロ波を発生させることにより、微粒子捕集部１０の第２の領域を集中して加熱することができる。
【００６３】
また、第３の領域を加熱する場合には、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ３のマイクロ波を発生させる。マイクロ波発生部３０で発生させた周波数ｆ３のマイクロ波は、マイクロ波伝送部４０内を伝播し、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側と、第３のマイクロ波放射部５３側に分岐される。
【００６４】
第３のマイクロ波放射部５３側に伝播した周波数ｆ３のマイクロ波は、第３のフィルター９３を通り、第３のマイクロ波放射部５３より筐体部２０内に放射される。微粒子捕集部１０の第３の領域は、第３のマイクロ波放射部５３に近いため、第３のマイクロ波放射部５３から放射された周波数ｆ３のマイクロ波を吸収し加熱される。尚、微粒子捕集部１０の第１の領域及び第２の領域は、第３のマイクロ波放射部５３から離れており、到達するマイクロ波の量が少ないため、周波数ｆ３のマイクロ波によっては、殆ど加熱されない。
【００６５】
一方、第１のマイクロ波放射部５１側及び第２のマイクロ波放射部５２側に伝播した周波数ｆ３のマイクロ波は、第１のフィルター９１及び第２のフィルター９２を通ることができない。このため、第１のマイクロ波放射部５１及び第２のマイクロ波放射部５２からは、周波数ｆ３のマイクロ波は放射されない。従って、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ３のマイクロ波を発生させることにより、微粒子捕集部１０の第３の領域を集中して加熱することができる。
【００６６】
本実施の形態における排気浄化装置においては、マイクロ波発生部３０において発生させるマイクロ波の周波数を変化させることにより、微粒子捕集部１０の所望の領域を集中して加熱することができる。また、制御部６０における制御により、微粒子捕集部１０の全体を均一な温度となるように加熱することも可能である。
【００６７】
上記の説明では、マイクロ波放射部が３つ設けられている場合について説明したが、本実施の形態における排気浄化装置は、マイクロ波放射部が４つ以上設けられているものであってもよい。また、上記においては、第１のフィルター９１、第２のフィルター９２及び第３のフィルター９３は、相互に異なる周波数のマイクロ波を通すものであるが、同じ周波数を通すもの一部を含んでいてもよい。例えば、第１のフィルター９１と第３のフィルター９３は、周波数ｆ１のマイクロ波を通し、第２のフィルター９２は、周波数ｆ２のマイクロ波を通すものであってもよい。この場合、微粒子捕集部１０の第１の領域と第３の領域を同時に加熱することができる。
【００６８】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００６９】
〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態における排気浄化装置について、図７に基づき説明する。本実施の形態における排気浄化装置は、微粒子捕集部１０、筐体部２０、マイクロ波発生部３０、制御部６０、マイクロ波測定部７０、筐体部２０内にマイクロ波を放射する第１のマイクロ波放射部５１、第２のマイクロ波放射部５２等を有している。図７に示す場合では、第１のマイクロ波放射部５１は、筐体部２０の下側に接続されており、第２のマイクロ波放射部５２は、筐体部２０の上側に接続されている。
【００７０】
マイクロ波発生部３０には、導波管等により形成されたマイクロ波伝送部４０が接続されており、マイクロ波伝送部４０は、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側とに分岐している。第１のマイクロ波放射部５１側においては、分岐部４１と第１のマイクロ波放射部５１との間には、フィルター等は設けられてはいない。第２のマイクロ波放射部５２側においては、分岐部４１と第２のマイクロ波放射部５２との間には、フィルター９０が設けられている。
【００７１】
フィルター９０はバンドパスフィルターであり、例えば、第１の実施の形態における第２のフィルター９２と同様の周波数ｆ２のマイクロ波は通すが、それ以外の周波数のマイクロ波は通さないバンドパスフィルターである。
【００７２】
従って、本実施の形態においては、第１のマイクロ波放射部５１からは、マイクロ波発生部３０において発生したマイクロ波のうち、周波数ｆ１のマイクロ波及び周波数ｆ２のマイクロ波が放射される。また、第２のマイクロ波放射部５２からは、マイクロ波発生部３０において発生したマイクロ波のうち、周波数ｆ２のマイクロ波が、フィルター９０を通り放射される。
【００７３】
次に、本実施の形態における排気浄化装置において、微粒子捕集部１０を加熱する場合について説明する。本実施の形態においては、微粒子捕集部１０において、第１の領域１１及び第２の領域１２の双方を加熱したいが、第１の領域１１を第２の領域１２よりも高温となるように加熱したい場合について説明する。尚、微粒子捕集部１０は、筐体部２０内において、第１の領域１１が第１のマイクロ波放射部５１側、第２の領域１２が第２のマイクロ波放射部５２側であるものとする。
【００７４】
最初に、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ１のマイクロ波を発生させた場合について説明する。この場合、マイクロ波発生部３０で発生させた周波数ｆ１のマイクロ波は、マイクロ波伝送部４０内を伝播し、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側とに分岐される。
【００７５】
第１のマイクロ波放射部５１側に伝播した周波数ｆ１のマイクロ波は、そのまま第１のマイクロ波放射部５１より筐体部２０内に放射される。
【００７６】
一方、第２のマイクロ波放射部５２側に伝播した周波数ｆ１のマイクロ波は、フィルター９０を通ることができないため、第２のマイクロ波放射部５２からは、周波数ｆ１のマイクロ波は放射されない。従って、マイクロ波発生部３０において発生させた周波数ｆ１のマイクロ波は、第１のマイクロ波放射部５１から筐体部２０内に放射されるが、第２のマイクロ波放射部５２からは放射されない。よって、筐体部２０内に置かれている微粒子捕集部１０は、周波数ｆ１のマイクロ波が放射される第１のマイクロ波放射部５１に近い側の第１の領域１１は加熱されるが、遠い側の第２の領域１２は殆ど加熱されない。
【００７７】
次に、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ２のマイクロ波を発生させた場合について説明する。この場合、マイクロ波発生部３０で発生させた周波数ｆ２のマイクロ波は、マイクロ波伝送部４０内を伝播し、分岐部４１において、第１のマイクロ波放射部５１側と、第２のマイクロ波放射部５２側とに分岐される。
【００７８】
第１のマイクロ波放射部５１側に伝播した周波数ｆ２のマイクロ波は、そのまま第１のマイクロ波放射部５１より筐体部２０内に放射される。また、第２のマイクロ波放射部５２側に伝播した周波数ｆ２のマイクロ波は、フィルター９０を通り、第２のマイクロ波放射部５２より筐体部２０内に放射される。従って、筐体部２０内に置かれている微粒子捕集部１０は、周波数ｆ２のマイクロ波が放射される第１のマイクロ波放射部５１に近い側の第１の領域１１及び第２のマイクロ波放射部５２に近い側の第２の領域１２の双方が加熱される。
【００７９】
従って、微粒子捕集部１０の全体を均一に加熱したい場合には、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ２のマイクロ波を発生させて、微粒子捕集部１０の全体、即ち、第１の領域１１及び第２の領域１２にマイクロ波を照射する。また、第１の領域１１を集中して加熱したい場合には、マイクロ波発生部３０において、周波数ｆ１のマイクロ波を発生させる。この場合、周波数ｆ１のマイクロ波は、第１のマイクロ波放射部５１からしか放射されないため、第１のマイクロ波放射部５１に近い微粒子捕集部１０の第１の領域１１を集中して加熱することができる。また、交互に発生させる周波数ｆ１のマイクロ波の時間と周波数ｆ２のマイクロ波の時間の比率を制御することにより、微粒子捕集部１０の第１の領域１１及び第２の領域１２が各々所望の温度となるように加熱することも可能である。
【００８０】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００８１】
〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。
【００８２】
図９は、第４の実施の形態における自動車１６０を示すものであり、第１から第３の実施の形態における排気浄化装置１００が取り付けられている。本実施の形態における自動車１６０では、自動車１６０において発生した排気ガスを排気浄化装置１００により浄化することができる。
【００８３】
図１０は、本実施の形態における管理システムを示すものである。本実施の形態における管理システムでは、複数の無線基地局１７０と複数の無線基地局１７０に接続されたルート管理サーバ２００とを有している。自動車１６０には、無線機１６１が搭載されており、無線基地局１７０のいずれかと無線による情報通信を行うことが可能である。本実施の形態においては、自動車１６０に取り付けられている排気浄化装置１００の微粒子捕集部１０に堆積しているすすの量を排気浄化装置１００において検知する。排気浄化装置１００において検知された微粒子捕集部１０に堆積しているすすの量は、自動車１６０に搭載されている無線機１６１を介し、無線基地局１７０に送信され、ルート管理サーバ２００に集められる。ルート管理サーバ２００では、堆積しているすすの量に基づき、後に堆積するであろうすすの量を予測し、最適ルートを探す。これにより得られた最適ルートは、無線基地局１７０より、自動車１６０に送信される。
【００８４】
〔第５の実施の形態〕
【００８５】
以下に、図面を参照して第５の実施の形態のルート管理システムについて説明する。図１１は、ルート管理システムを説明する図である。
【００８６】
本実施の形態のルート管理システム１５０は、ルート管理サーバ２００と、配送者等の自動車１６０に搭載されるカーナビゲーション装置（以下、ナビゲーション装置）３００とを含む。ルート管理サーバ２００と、ナビゲーション装置３００とは、例えば、無線基地局１７０を介して無線による通信を行う。本実施の形態においては、自動車を車両とも記載する場合がある。また、第４の実施の形態における無線機１６１に相当するものは、カーナビゲーション装置３００に含まれているものとする。
【００８７】
また、本実施の形態の自動車１６０は、例えば、ディーゼルエンジンを搭載したトラック等である。自動車１６０は、ディーゼルエンジンから排出される、カーボンを主成分とする粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのディーゼルパーティキュレットフィルタ（ＤＰＦ）を備えている。このＤＰＦは第１から第３の実施の形態等における微粒子捕集部１０である。
【００８８】
本実施の形態の自動車１６０は、ＤＰＦに堆積されたＰＭの量を検出し、検出されたＰＭの量を、ナビゲーション装置３００へ通知する。
【００８９】
また、自動車１６０は、ＤＰＦに堆積したＰＭをクリーニングするための排気浄化装置１００を有している。排気浄化装置１００は、ＤＰＦに捕獲されたＰＭを燃焼除去することで、ＤＰＦをクリーニングして再生させる。
【００９０】
尚、クリーニングとは、ＤＰＦによって捕集したＰＭを燃焼除去し、ＤＰＦの捕集性能を再生させることをいう。また、ＤＰＦの再生には、連続再生と強制再生が含まれる。以下の本実施の形態では、「クリーニング」とは、強制再生を示すものとし、強制再生の回数を低減させるように、走行ルートを提示するものとした。
【００９１】
強制再生とは、ポスト噴射や排気管内噴射等を利用して、ＤＰＦに捕集されたＰＭを強制的に再生することをいう。連続再生とは、例えば、排気ガス中のＮＯを酸化触媒でＮＯ２とし、これを酸化剤として、ＤＰＦに捕集されたＰＭを連続的に再生することをいう。
【００９２】
本実施の形態のルート管理システム１５０において、ルート管理サーバ２００は、ナビゲーション装置３００から、目的地までの走行ルートの候補と、検出されたＰＭの量と、を受け取る。次に、ルート管理サーバ２００は、走行ルートの候補毎に、目的地に到着するまでに堆積されるＰＭの推定量を算出する。
【００９３】
そして、ルート管理サーバ２００は、検出されたＰＭの量及びＰＭの推定量の合計から、目的地に到着するまでに、自動車１６０においてクリーニング（強制再生）が行われるか否かを判定する。
【００９４】
言い換えれば、本実施の形態のルート管理サーバ２００は、自動車１６０が候補として挙げられた走行ルートを走行することにより、現在の自動車１６０のＤＰＦに堆積されたＰＭの量がどの程度まで増加するかを推定する。そして、ルート管理サーバ２００は、推定結果に基づき、目的地に到着するまでに、自動車１６０においてクリーニング（強制再生）が行われるか否かを判定する。
【００９５】
そして、ルート管理サーバ２００は、ＤＰＦのクリーニングが必要となる場合には、その回数を低減させる走行ルートをナビゲーション装置に表示させる。
【００９６】
尚、以下の説明では、ＤＰＦに堆積されたＰＭの量をＰＭ堆積量と呼び、ルート管理サーバ２００により推定された、走行ルートを走行することにより堆積されると推定されるＰＭの堆積量を、推定ＰＭ堆積量と呼ぶ。
【００９７】
以上のように、本実施の形態では自動車１６０において検出されたＰＭ堆積量と、走行ルートを走行したことにより堆積すると推定されるＰＭ堆積量との合計である推定ＰＭ堆積量に基づき、クリーニング回数の少ない走行ルートを自動車１６０の運転者に提示する。
【００９８】
以下に、図１２を参照して、本実施の形態のルート管理システム１５０のシステム構成について説明する。図１２は、ルート管理システムのシステム構成について説明する図である。
【００９９】
本実施の形態のルート管理システム１５０は、ルート管理サーバ２００と、ナビゲーション装置３００とを含む。
【０１００】
ナビゲーション装置３００は、自動車１６０に固定されたものであっても良いし、携帯端末等により実現される携帯型のナビゲーション装置であっても良い。また、ナビゲーション装置３００は、自動車１６０に設けられた排気浄化装置１００において検出されたＰＭ堆積量を取得するものである。
【０１０１】
ナビゲーション装置３００は、例えば、運転者を識別する運転者ＩＤ、車両を識別する識別子、出発地、目的地等と共にナビゲーションの開始要求が入力されると、走行ルートの候補を抽出する。そして、ナビゲーション装置３００は、開始要求と共に入力された情報、走行ルートの候補及び自機が搭載された車両のＰＭ堆積量をルート管理サーバ２００へ通知する。
【０１０２】
本実施の形態のルート管理サーバ２００は、運転パターンデータベース２１０、車両データベース２２０、積荷データベース２３０、渋滞データベース２４０、基準堆積量データベース２５０、ルート管理処理部２６０を有する。
【０１０３】
本実施の形態の運転パターンデータベース２１０は、運転者毎の運転パターンを示す情報が格納されている。言い換えれば、運転パターンデータベース２１０は、運転者毎のＤＰＦにおけるＰＭの堆積のしやすさを示す情報が格納されている。
【０１０４】
本実施の形態の車両データベース２２０は、車両毎のＤＰＦにおけるＰＭの堆積のしやすさを示す情報が格納されている。本実施の形態の積荷データベース２３０は、積荷毎のＤＰＦにおけるＰＭの堆積のしやすさを示す情報が格納されている。渋滞データベース２４０は、渋滞の程度毎のＤＰＦにおけるＰＭの堆積のしやすさを示す情報が格納されている。
【０１０５】
基準堆積量データベース２５０は、道路毎のＰＭ堆積量の基準値を示す情報が格納されている。上述した各データベースの詳細は後述する。
【０１０６】
ルート管理処理部２６０は、ナビゲーション装置３００から取得した、運転者や車両を識別する情報、走行ルートの候補、ＰＭ堆積量と等に基づき、走行ルート毎の推定ＰＭ堆積量を算出する。そして、ルート管理処理部２６０は、推定ＰＭ堆積量に基づき、自動車１６０が目的地に到達する前に強制再生が行われるか否かを判定し、強制再生が行われると判定された場合には、他の走行ルートをナビゲーション装置３００に表示させる。
【０１０７】
以下に、本実施の形態のルート管理サーバ２００について、さらに説明する。図１３は、ルート管理サーバのハードウェア装置の一例を示す図である。
【０１０８】
本実施の形態のルート管理サーバ２００は、それぞれバスＢで相互に接続されている入力装置２０１、出力装置２０２、ドライブ装置２０３、補助記憶装置２０４、メモリ装置２０５、演算処理装置２０６及びインターフェース装置２０７を含む。
【０１０９】
入力装置２０１は、各種の情報を入力するためものであり、例えばキーボードやマウス等で実現される。出力装置２０２は、各種の情報を出力するためのものであり、例えばディスプレイ等により実現される。インターフェース装置２０７は、モデム、ＬＡＮカード等を含み、ネットワークに接続する為に用いられる。
【０１１０】
ルート管理プログラムは、ルート管理サーバ２００を制御する各種プログラムの少なくとも一部である。ルート管理プログラムは例えば記憶媒体２０８の配布やネットワークからのダウンロードなどによって提供される。ルート管理プログラムを記録した記憶媒体２０８は、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記憶媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記憶媒体を用いることができる。
【０１１１】
また、ルート管理プログラムは、ルート管理プログラムを記録した記憶媒体２０８がドライブ装置２０３にセットされると、記憶媒体２０８からドライブ装置２０３を介して補助記憶装置２０４にインストールされる。ネットワークからダウンロードされたルート管理プログラムは、インターフェース装置２０７を介して補助記憶装置２０４にインストールされる。
【０１１２】
補助記憶装置２０４は、インストールされたルート管理プログラムを格納すると共に、必要なファイル、データ等を格納する。メモリ装置２０５は、コンピュータの起動時に補助記憶装置２０４からルート管理プログラムを読み出して格納する。そして、演算処理装置２０６はメモリ装置２０５に格納されたルート管理プログラムに従って、後述するような各種処理を実現している。
【０１１３】
また、本実施の形態のナビゲーション装置３００は、図１３に示すルート管理サーバ２００と同様のハードウェア構成を有するコンピュータにより実現されるため、説明を省略する。
【０１１４】
次に、図１４〜図１８を参照して、ルート管理サーバ２００の有する各データベースについて説明する。以下に説明する各データベースは、例えばルート管理サーバ２００の補助記憶装置２０４内に設けられていても良いし、ルート管理サーバ２００の外部の記憶装置に格納されていても良い。
【０１１５】
図１４は、運転パターンデータベースの一例を示す図である。本実施の形態の運転パターンデータベース２１０は、情報の項目として、運転者ＩＤと、運転パターンとを有し、両者は対応付けられている。以下の説明は、項目「運転者ＩＤ」の値と、項目「運転パターン」の値とを含む情報を、運転パターン情報と呼ぶ。
【０１１６】
項目「運転者ＩＤ」の値は、車両を運転する運転者を識別するための識別子であり、運転者毎に割り振られる。
【０１１７】
項目「運転パターン」の値は、さらに３つの項目と対応付けられている。項目「運転パターン」と対応付けられた項目は、道路の形状を示す項目であり、図１４の例では、「直線」、「緩やかなカーブ」、「急なカーブ」としている。ここで、「緩やかなカーブ」と「急なカーブ」とは、例えば道路のカーブ半径に閾値を設け、カーブ半径が閾値以下のカーブを急なカーブとし、カーブ半径が閾値より大きいカーブを緩やかなカーブとしても良い。
【０１１８】
また、図１４の例では、道路の形状を示す項目を３つとしているが、これに限定されない。道路の形状を示す項目は、上述した３つの項目以外の項目が設けられていても良い。
【０１１９】
項目「運転パターン」及び項目「直線」の値は、運転者ＩＤが示す運転者が、車両を運転して直線道路を走行した際の、ＤＰＦにおけるＰＭの堆積のしやすさを示す指標値である。項目「運転パターン」及び項目「緩やかなカーブ」の値は、運転者ＩＤが示す運転者が、車両を運転して緩やかなカーブの道路を走行した際の、ＤＰＦにおけるＰＭの堆積のしやすさを示す指標値である。項目「運転パターン」及び項目「急なカーブ」の値は、運転者ＩＤが示す運転者が、車両を運転して急なカーブの道路を走行した際の、ＤＰＦにおけるＰＭの堆積のしやすさを示す指標値である。
【０１２０】
ここで、本実施の形態のＤＰＦにおけるＰＭの堆積のしやすさについて説明する。本実施の形態のルート管理サーバ２００は、運転者ＩＤ毎の走行履歴とＰＭ堆積量を収集しており、この走行履歴とＰＭ堆積量の履歴とから、運転パターンデータベース２１０を生成している。
【０１２１】
そして、この走行履歴と、ＰＭ堆積量の履歴とから、項目「運転パターン」と対応付けられた３つの項目について、基準となるＰＭ堆積量を予め算出しておく。
【０１２２】
ルート管理サーバ２００は、例えば、運転者ＩＤ毎の走行履歴と、ＰＭ堆積量から、道路において所定の直線の区間を走行した場合の、運転者ＩＤ毎のＰＭ堆積量の平均値を、直線道路のＰＭ堆積量の基準値とする。また、ルート管理サーバ２００は、道路において所定の緩やかなカーブの区間を走行した場合の、運転者ＩＤ毎のＰＭ堆積量の平均値を、緩やかなカーブ道路のＰＭ堆積量の基準値とする。また、道路において所定の急なカーブの区間を走行した場合の、運転者ＩＤ毎のＰＭ堆積量の平均値を、急なカーブのＰＭ堆積量の基準値とする。
【０１２３】
次に、ルート管理サーバ２００は、各運転者ＩＤの走行履歴とＰＭ堆積量から、基準値となるＰＭ堆積量を１としたときの、所定の直線道路におけるＰＭ堆積量の割合を算出する。この割合が、各運転者ＩＤが示す運転者が車両を運転して直線道路を走行した際の、ＰＭの堆積のしやすさを示す指標値となる。
【０１２４】
緩やかなカーブ、急なカーブを走行した際のＰＭの堆積のしやすさも、同様にして求められる。
【０１２５】
図１４では、運転者ＩＤ「１」と対応する運転パターンのうち、「直線」と対応する値は０．９であり、「緩やかなカーブ」の値は１．２であり、「急なカーブ」の値は０．８である。
【０１２６】
よって、運転者ＩＤ「１」が示す運転者が車両を運転して直線道路を走行した場合には、ＰＭ堆積量は基準値より小さい値となる傾向があり、緩やかなカーブや急なカーブを走行した場合には、ＰＭ堆積量が基準値よれも大きい値となる傾向があることがわかる。
【０１２７】
本実施の形態の運転パターンデータベース２１０は、例えばルート管理システム１５０の管理者等により、予め作成されて、ルート管理サーバ２００に格納されていても良い。
【０１２８】
図１５は、車両データベースの一例を示す図である。本実施の形態の車両データベース２２０は、情報の項目として、車両ＩＤと、ＰＭの堆積のしやすさとを有し、両者は対応付けせられている。項目「車両ＩＤ」の値は、車両を特定する識別子を示す。項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値は、車両毎のＰＭの堆積のしやすさを示す。以下の説明では、項目「車両ＩＤ」の値と、項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値と、を含む情報を車両情報と呼ぶ。
【０１２９】
車両データベース２２０における項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値は、例えば、車両の重量や総排気量等に基づき、予め与えられていても良い。また、本実施の形態では、項目「ＰＭの堆積のしやすさ」は、１．０を基準値としている。
【０１３０】
例えば、車両の重量や総排気量等から、特定の車種の車両が、項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の基準となる車両とされた場合には、この車両の項目「ＰＭの堆積のしやすさ」かが１．０となる。
【０１３１】
図１５では、車両ＩＤ「１００」の車両は、項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値が「１．５」である。よって、車両ＩＤ「１００」の車両は、基準となる車両よりもＰＭが堆積しやすい車両であることがわかる。
【０１３２】
本実施の形態の車両データベース２２０は、本実施の形態のルート管理システムの管理者等により、予め作成されて、ルート管理サーバ２００に格納されていても良い。
【０１３３】
図１６は、積荷データベースの一例を示す図である。本実施の形態の積荷データベース２３０は、情報の項目として、積荷ＩＤ、重量、ＰＭの堆積のしやすさを有する。積荷データベース２３０では、項目「積荷ＩＤ」と、その他の項目とが対応付けられており、項目「積荷ＩＤ」の値と、その他の項目の値とを含む情報を積荷情報と呼ぶ。
【０１３４】
項目「積荷ＩＤ」の値は、積荷を識別するための識別子であり、積荷毎に付与される。項目「重量」の値は、積荷ＩＤが示す積荷の重量を示す。項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値は、積荷毎のＰＭの堆積のしやすさを示す。
【０１３５】
積荷データベース２３０における項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値は、基準となる重量と、積荷の重量とに基づき、決められても良い。
【０１３６】
例えば、重量が１０Ｋｇの積荷を車両に搭載したことにより、ＤＰＦに堆積されるＰＭ堆積量を基準値とし、このときの項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値を１．０としたとする。この場合、例えば、基準値に対する、他の積荷を車両に搭載したことによりＤＰＦに堆積されるＰＭ堆積量の割合を示す値が、他の積荷の項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値となる。
【０１３７】
図１６の例では、積荷ＩＤ「１０」であり、重量が「５０Ｋｇ」の積荷のＰＭの堆積のしやすさは、「１．５」であり、車両において、基準とされる積荷が搭載される場合よりもＰＭが堆積しやすくなる傾向があることがわかる。
【０１３８】
積荷データベース２３０は、例えば車両に積荷を載せる際に、積荷ＩＤと重量とが格納されても良い。また、本実施の形態では、例えば、積荷ＩＤと重量とが格納されると、基準となる積荷の重量との関係から、項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値が算出されても良い。
【０１３９】
図１７は、渋滞データベースの一例を示す図である。本実施の形態の渋滞データベース２４０は、情報の項目として、区間、ＰＭの堆積のしやすさを有し、両者は対応付けられている。以下の説明では、項目「区間」の値と、項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値とを含む情報を渋滞情報と呼ぶ。
【０１４０】
項目「区間」の値は、道路の区間を特定する値である。通常、カーナビゲーション装置等に提供される道路情報では、道路を複数の区間として管理されている。項目「区間」の値は、この区間を示す。具体的には、項目「区間」の値は、区間の始点と終点の位置情報Ｐを示す。図１７では、例えば区間「Ｐ１，Ｐ２」は、始点を地点Ｐ１とし、終点を地点Ｐ２とする区間を示している。尚、位置情報は、緯度と経度により示されても良い。
【０１４１】
項目「ＰＭの堆積のしやすさ」は、さらに３つの項目と対応付けられている。項目「ＰＭの堆積のしやすさ」と対応付けられた項目は、道路の渋滞の状態を示す項目であり、図１７の例では、「渋滞なし」、「軽い渋滞」、「大渋滞」としている。ここで、「渋滞なし」とは、例えば、車両が所定の速度以上で走行可能な状態を示す。「軽い渋滞」とは、例えば、車両が所定の時速以下で低速走行あるいは停止発進を繰り返す車列が、１Ｋｍ以上かつ１５分以上継続した状態を示す。「大渋滞」とは、例えば、車両が所定の時速以下で低速走行あるいは停止発進を繰り返す車列が２０Ｋｍ以上となった状態を示す。
【０１４２】
本実施の形態では、区間毎に、渋滞なしの場合に車両が走行した場合のＰＭ堆積量を基準値とし、このときの項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値を１．０としている。また、本実施の形態では、項目「軽い渋滞」の値は、区間毎に、基準値に対する、軽い渋滞の場合に車両が走行した場合のＰＭ堆積量の割合を示している。また、本実施の形態では、項目「大渋滞」の値は、区間毎に、基準値に対する、大渋滞の場合に車両が走行した場合のＰＭ堆積量の割合を示している。
【０１４３】
図１７では、区間「Ｐ１，Ｐ２」では、軽い渋滞においては、項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値は１．１となり、大渋滞においては、項目「ＰＭの堆積のしやすさ」の値は１．３となることがわかる。
【０１４４】
本実施の形態の渋滞データベース２４０は、本実施の形態のルート管理システム１５０の管理者等により、予め作成されてルート管理サーバ２００に格納されていても良い。
【０１４５】
図１８は、基準堆積量データベースの一例を示す図である。本実施の形態の基準堆積量データベース２５０は、情報の項目として、区間と基準堆積量とを有し、両者は対応付けられている。以下の説明では、項目「区間」の値と、項目「基準堆積量」の値とを含む情報を、基準堆積情報と呼ぶ。
【０１４６】
項目「基準堆積量」の値は、対応する区間を車両で走行した場合のＰＭ堆積量の基準値を示す。このとき、対応する区間を走行する車両は、車両データベース２２０を生成する際に基準とされた車両とすることが好ましい。また、区間が示す道路は、渋滞なしであることが好ましい。
【０１４７】
尚、区間毎の基準堆積量は、ルート管理サーバ２００が収集している全ての運転者毎の走行履歴における区間毎のＰＭ堆積量の平均値等としても良い。
【０１４８】
本実施の形態の基準堆積量データベース２５０は、例えば、本実施の形態のルート管理システム１５０の管理者等により、予め格納されていても良い。
【０１４９】
次に、図１９を参照して、本実施の形態のルート管理システム１５０の有する各装置の機能について説明する。図１９は、ルート管理システムの有する各装置の機能を説明する図である。
【０１５０】
はじめに、本実施の形態のルート管理サーバ２００の機能について説明する。本実施の形態のルート管理サーバ２００は、ルート管理処理部２６０を有する。ルート管理処理部２６０は、ルート管理サーバ２００の演算処理装置２０６がメモリ装置２０５等からルート管理プログラムを読み出して実行することにより実現される。
【０１５１】
本実施の形態のルート管理処理部２６０は、情報取得部２６１、推定量算出部２６２、強制再生判定部２６３、走行ルート出力部２６４を有する。
【０１５２】
情報取得部２６１は、ナビゲーション装置３００から送信される、運転者ＩＤ、車両ＩＤ、走行ルートの候補、ＰＭ堆積量等の各種情報を取得する。
【０１５３】
推定量算出部２６２は、情報取得部２６１が取得した各種情報から、候補として挙げられた走行ルートを走行した場合のＰＭ堆積量の推定量である推定ＰＭ堆積量を算出する。本実施の形態の推定量算出部２６２の詳細は後述する。
【０１５４】
強制再生判定部２６３は、推定量算出部２６２により算出された推定ＰＭ堆積量に基づき、推定ＰＭ堆積量の算出の対象となった走行ルートを車両が走行した場合に、強制再生が行われるか否かを判定する。尚、本実施の形態では、例えば、推定ＰＭ堆積量が、予め設定された閾値よりも大きくなった場合に、強制再生が行われるものと判定しても良い。
【０１５５】
走行ルート出力部２６４は、強制再生判定部２６３による判定結果により、ナビゲーション装置３００に対して提示すべき走行ルートとして選択された走行ルートをナビゲーション装置３００に対して出力する。
【０１５６】
次に、本実施の形態のナビゲーション装置３００について説明する。本実施の形態のナビゲーション装置３００は、入力受付部３１０、ＰＭ堆積量取得部３２０、ルート候補抽出部３３０、表示制御部３４０、通信部３５０を有する。
【０１５７】
入力受付部３１０は、ナビゲーション装置３００に対する各種の情報の入力を行う。具体的には、入力受付部３１０は、出発地、目的地、運転者ＩＤの入力を受け付ける。また、本実施の形態では、例えばナビゲーション装置３００が車両に備え付けられていない、携帯型の装置であれば、入力受付部３１０は、ナビゲーション装置３００が搭載された車両の車両ＩＤの入力も受け付ける。
【０１５８】
ＰＭ堆積量取得部３２０は、車両に設けられている排気浄化装置１００から、検出されたＰＭ堆積量を取得する。
【０１５９】
ルート候補抽出部３３０は、出発地と目的地の入力を受け付けて、出発地から目的地までの走行ルートの候補を抽出する。尚、走行ルートの候補は、ルート管理システム１５０の外部に存在する道路情報が格納されたサーバ等に走行ルートの候補の取得要求を行った結果として、抽出されるものである。
【０１６０】
表示制御部３４０は、ナビゲーション装置３００の有するディスプレイ等に、走行ルートや地図情報等を表示させる。通信部３５０は、ナビゲーション装置３００とルート管理サーバ２００との通信を担う。
【０１６１】
次に、排気浄化装置１００について説明する。排気浄化装置１００は、自動車１６０に設けられており、自動車１６０の有するＤＰＦに堆積したＰＭをクリーニングする。本実施の形態の排気浄化装置１００は、マイクロ波測定部７０が含まれているＰＭ堆積量検出部１１０を有する。ＰＭ堆積量検出部１１０は、ＤＰＦに堆積したＰＭ堆積量を検出する。
【０１６２】
尚、図１９の例では、ＰＭ堆積量検出部１１０が排気浄化装置１００の内部に設けられるものとしたが、これに限定されない。ＰＭ堆積量検出部１１０は、排気浄化装置１００の外部に独立して設けられていても良い。
【０１６３】
次に、図２０を参照して、本実施の形態のルート管理処理部２６０の有する推定量算出部２６２について説明する。図２０は、推定量算出部の機能を説明する図である。
【０１６４】
本実施の形態の推定量算出部２６２は、走行ルート選択部２７１、道路区分部２７２、情報参照部２７３、算出部２７４を有する。
【０１６５】
走行ルート選択部２７１は、ナビゲーション装置３００から取得した走行ルートの候補から、推定ＰＭ堆積量の算出対象となる走行ルートを選択する。
【０１６６】
道路区分部２７２は、選択された走行ルートに含まれる道路の区間を、直線、緩やかなカーブ、急なカーブに区分する。言い換えれば、道路区分部２７２は、選択された走行ルートに含まれる道路の区間を、運転パターンデータベース２１０の項目「運転パターン」と対応付けられた、道路の形状を示す項目に対応するように区分する。
【０１６７】
情報参照部２７３は、情報取得部２６１がナビゲーション装置３００から取得した各種の情報や、ルート管理サーバ２００の有する各データベースを参照する。
【０１６８】
算出部２７４は、選択された走行ルートにおいて、道路区分部２７２により区分された区間毎に推定ＰＭ堆積量を算出する。算出部２７４による推定ＰＭ堆積量の算出の詳細は後述する。
【０１６９】
以下に、図２１〜図２３を参照して、本実施の形態のルート管理システム１５０の有する各装置の動作について説明する。尚、以下に説明する図２１〜図２３の処理は、例えば運転者が自動車１６０の運転を開始する前等に行われる。
【０１７０】
図２１は、ナビゲーション装置の動作を説明するフローチャートである。
【０１７１】
本実施の形態の３００は、入力受付部３１０により、各種の入力を受け付ける（ステップＳ１１０１）。具体的には、入力受付部３１０は、ナビゲーション装置３００が搭載されている自動車１６０の運転者による入力される運転者ＩＤ、出発地、目的地等の入力を受け付ける。また、入力受付部３１０は、例えば運転者ＩＤの入力を受け付けると、自動車１６０の車両ＩＤを取得し、積荷データベース２３０において車両ＩＤと対応付けられた積荷ＩＤを取得しても良い。
【０１７２】
続いて、ナビゲーション装置３００は、ＰＭ堆積量取得部３２０により、排気浄化装置１００のＰＭ堆積量検出部１１０が検出したＰＭ堆積量を取得する（ステップＳ１１０２）。
【０１７３】
続いて、ナビゲーション装置３００は、ルート候補抽出部３３０は、出発地と目的地とから、走行ルートの候補を抽出する（ステップＳ１１０３）。尚、ナビゲーション装置３００は、通信部３５０により、出発地と目的地の情報を外部のサーバ等に送信し、外部のサーバにより取得された走行ルートの候補を受信しても良い。
【０１７４】
次に、ナビゲーション装置３００は、通信部３５０により、取得した走行ルートの候補をルート管理サーバ２００へ送信する（ステップＳ１１０４）。
【０１７５】
続いて、ナビゲーション装置３００は、通信部３５０により、ルート管理サーバ２００から、推奨される走行ルートの提示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１１０５）。
【０１７６】
ステップＳ１１０５において、走行ルートの提示を受け付けない場合、ナビゲーション装置３００は、走行ルートの提示を受け付けるまで待機する。
【０１７７】
ステップＳ１１０５において、走行ルートの提示を受け付けると（ステップＳ１１０６）、ナビゲーション装置３００は、表示制御部３４０により、走行ルートをディスプレイに表示させ（ステップＳ１１０７）、処理を終了する。
【０１７８】
次に、図２２を参照して、本実施の形態のルート管理サーバ２００の処理について説明する。図２２は、ルート管理サーバの動作を説明するフローチャートである。
【０１７９】
本実施の形態のルート管理サーバ２００は、ルート管理処理部２６０の情報取得部２６１により、ナビゲーション装置３００から各種の情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１２０１）。ここで、情報取得部２６１が取得する各種の情報とは、運転者ＩＤ、車両ＩＤ、積荷ＩＤ、ＰＭ堆積量、走行ルートの候補を含む情報である。
【０１８０】
ステップＳ１２０１において、各種の情報を取得しない場合、ルート管理処理部２６０は、上述した各種の情報を取得するまで待機する。
【０１８１】
ステップＳ１２０１において、各種の情報を取得した場合、ルート管理処理部２６０は、情報取得部２６１により、運転パターンデータベース２１０を参照し、取得した運転者ＩＤと対応する運転パターン情報を取得する（ステップＳ１２０２）。
【０１８２】
次に、情報取得部２６１は、車両データベース２２０を参照し、取得した車両ＩＤと対応する車両情報を取得する（ステップＳ１２０３）。続いて、情報取得部２６１は、積荷データベース２３０を参照し、取得した積荷ＩＤと対応する積荷情報を取得する（ステップＳ１２０４）。
【０１８３】
次に、情報取得部２６１は、渋滞データベース２４０を参照し、走行ルートの候補から、走行ルートと対応する渋滞情報を取得する（ステップＳ１２０５）。具体的には、情報取得部２６１は、取得した走行ルートの候補に示される道路を区間毎に分けて、渋滞データベース２４０において、対応する区間毎に渋滞情報を取得しても良い。
【０１８４】
続いて、ルート管理処理部２６０は、推定量算出部２６２により、取得した走行ルートの候補から、１つの走行ルートの候補を選択する（ステップＳ１２０６）。
【０１８５】
続いて、ルート管理処理部２６０は、ステップＳ１２０２からステップＳ１２０５において取得した運転パターン情報、車両情報、積荷情報及び渋滞情報を用いて、推定量算出部２６２により選択された走行ルートの候補の推定ＰＭ堆積量を算出する（ステップＳ１２０７）。ステップＳ１２０７の処理の詳細は後述する。
【０１８６】
続いて、ルート管理処理部２６０は、強制再生判定部２６３により、選択された走行ルートの候補にしたがって走行した場合に、目的地に到着するまでにクリーニング（強制再生）されないか否かを判定する（ステップＳ１２０８）。言い換えれば、本実施の形態の強制再生判定部２６３は、算出された推定ＰＭ堆積量が、予め設定されていた閾値未満であるか否かを判定している。尚、判定の基準となる閾値は、強制再生判定部２６３に保持されていても良い。この閾値は、例えば車両毎に予め決められていても良く、車両ＩＤと共にナビゲーション装置３００により取得されて、ルート管理サーバ２００に送信されても良い。
【０１８７】
ステップＳ１２０８において、強制再生が行われる場合には、推定量算出部２６２は、次の走行ルートの候補を選択し（ステップＳ１２０９）、ステップＳ１２０７へ戻る。
【０１８８】
ステップＳ１２０８において、強制再生が行われない場合、ルート管理処理部２６０は、ナビゲーション装置３００から取得した走行ルートの候補全てについて、ステップＳ１２０７以降の処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ１２１０）。
【０１８９】
ステップＳ１２１０において、全ての走行ルートの候補について処理していない場合、ルート管理処理部２６０は、ステップＳ１２０９に移行する。
【０１９０】
ステップＳ１２１０において、全ての走行ルートの候補について処理した場合、ルート管理処理部２６０は、強制再生が行われない走行ルートの候補が存在するか否かを判定する（ステップＳ１２１１）。
【０１９１】
ステップＳ１２１１において、該当する走行ルートの候補が存在する場合、走行ルート出力部２６４は、該当する走行ルートの候補を、強制再生を回避する走行ルートの候補として、ナビゲーション装置３００へ送信し（ステップＳ１２１２）、処理を終了する。
【０１９２】
ステップＳ１２１１において、該当する走行ルートの候補が存在しない場合、走行ルート出力部２６４は、該当する走行ルートの候補が存在しないことを示す通知をナビゲーション装置３００に送信し（ステップＳ１２１３）、処理を終了する。
【０１９３】
尚、図２２の例では、ルート管理サーバ２００は、走行ルートの候補から、強制再生が行われない走行ルートを選択してナビゲーション装置３００に提示するものとしたが、これに限定されない。ルート管理サーバ２００は、例えば強制再生が行われない走行ルートが存在しない場合には、強制再生が行われる回数が最も少ない走行ルートをナビゲーション装置３００に提示しても良い。
【０１９４】
次に、図２３を参照して、本実施の形態の推定量算出部２６２の処理を説明する。図２３は、推定量算出部の処理を説明するフローチャートである。図２３は、図２２のステップＳ１２０７の処理の詳細を示している。
【０１９５】
本実施の形態の推定量算出部２６２は、選択された走行ルートに含まれる道路を区間毎に分ける（ステップＳ１３０１）。続いて、推定量算出部２６２は、区間毎に、区間内の道路を、直線、緩やかなカーブ、急なカーブに区分する（ステップＳ１３０２）。言い換えれば、推定量算出部２６２は、区間毎に、区間内の道路を、運転パターンと対応付けられた道路の形状毎に区分する。
【０１９６】
続いて、推定量算出部２６２は、基準堆積量データベース２５０を参照し、区間毎のＰＭ堆積量の基準値を取得する（ステップＳ１３０３）。
【０１９７】
続いて、推定量算出部２６２は、以下の数１に示す式により、推定ＰＭ堆積量Ｘを算出する（ステップＳ１３０４）。
【０１９８】
【数１】
2018151221.tif 000003
【０１９９】
尚、数１に示す式において、Ｐ１は出発地の位置情報であり、Ｐ２は目的地の位置情報を記す。また、ｆ（区間）は、区間毎のＰＭ堆積量の基準値を示し、ａ（運転者ＩＤ）は、運転者ＩＤを含む運転パターン情報を示し、具体的には、運転者ＩＤと対応付けられた、区間における道路の形状と対応する運転パターンの値を示す。また、ｂ（車両ＩＤ）は、車両ＩＤを含む車両情報であり、具体的には車両ＩＤと対応付けられたＰＭの堆積のしやすさの値を示す。
【０２００】
また、ｃ（積荷ＩＤ）は、積荷ＩＤを含む積荷情報を示し、具体的には、積荷ＩＤと対応付けられたＰＭの堆積のしやすさの値を示す。また、ｄ（区間）は、区間毎の渋滞情報を示し、具体的には、区間毎の渋滞の種類と対応付けられたＰＭの堆積のしやすさの値を示す。
【０２０１】
つまり、本実施の形態の推定量算出部２６２は、出発地から目的地までの間の区間毎に、ＰＭの堆積の仕方に影響を及ぼす各種の項目と対応付けられたＰＭの堆積のしやすさの指標となる値と、過去の履歴から算出された区間毎のＰＭ堆積量の基準値との積を求める。
【０２０２】
この積は、自動車１６０が走行ルートを走行することにより増加すると推定されるＰＭ堆積量である。以下の説明では、増加すると推定されるＰＭ堆積量を、推定増加ＰＭ堆積量と呼ぶ。そして、推定量算出部２６２は、推定増加ＰＭ堆積量と、自動車１６０において既に堆積されているＰＭ堆積量との和を、目的地に到着したときに堆積されると推定される推定ＰＭ堆積量としている。
【０２０３】
本実施の形態では、この推定ＰＭ堆積量が閾値未満となる走行ルートの候補を、強制再生を行わずに目的地に到達できる走行ルートとする。
【０２０４】
以下に、図２４〜図２７を参照して、本実施の形態のルート管理サーバ２００の処理について、さらに説明する。
【０２０５】
図２４は、走行ルートの例を説明する図である。図２４では、出発地を地点Ａとし、目的地を地点Ｂとした場合の走行ルートを示している。図２４の例では、出発地を地点Ａとし、目的地を地点Ｂとした場合の走行ルートの候補として、第１走行ルートと第２走行ルートとが挙げられたとする。
【０２０６】
第１走行ルートの道路は、地点Ａからカーブ１までの区間１、カーブ１の始点から終点までの区間２、カーブ１の終点からカーブ２の始点までの区間３、カーブ２の始点から終点までの区間４を含む。また、第１走行ルートの道路は、カーブ２の終点からカーブ３の始点までの区間５、カーブ３の始点から終点までの区間６、カーブ３の終点からカーブ４の始点までの区間７、カーブ４の始点からカーブ４の終点までの区間８、カーブ４の終点からＢ地点までの区間９を含む。つまり、第１走行ルートは、９つの区間を含む。
【０２０７】
第２走行ルートの道路は、地点Ａからカーブ５の始点までの区間１１、カーブ５の始点から終点までの区間１２、カーブ５の終点から地点Ｂまでの区間１３を含む。つまり、第２走行ルートは、３つの区間を含む。
【０２０８】
ここで、第１走行ルートのカーブ１、カーブ２は緩やかなカーブであり、カーブ３、カーブ４は急なカーブとする。また、各カーブ間の区間の道路は直線とする。第２走行ルートのカーブ５は緩やかなカーブであり、カーブ以外の区間の道路は直線とする。
【０２０９】
また、地点Ａから地点Ｂまでを走行する自動車１６０は、車両ＩＤ「１０１」とし、この自動車１６０を運転する運転者は、運転者ＩＤ「１」の運転者とする。また、自動車１６０には、積荷ＩＤ「１０」の積荷が積載されているものとする。
【０２１０】
さらに、第１走行ルートは、軽い渋滞が発生しているものとし、第２走行ルートは大渋滞が発生しているものとする。
【０２１１】
この場合、第１走行ルートの区間１の道路は直線であるため、推定量算出部２６２は、区間１の運転パターン情報として、ＰＭの堆積のしやすさを示す値「０．９」を取得する（図１４参照）。また、区間２の道路は、緩やかなカーブである。よって、推定量算出部２６２は、区間２の運転パターン情報として、ＰＭの堆積のしやすさを示す値「１．２」を取得する。
【０２１２】
また、推定量算出部２６２は、区間１〜９における車両情報として、ＰＭの堆積のしやすさを示す値「０．７」を取得する（図１５参照）。また、自動車１６０には、積荷ＩＤ「１０」が積載されている。よって、推定量算出部２６２は、区間１〜９における積荷情報として、ＰＭの堆積のしやすさを示す値「１．５」を取得する（図１６参照）。
【０２１３】
また、推定量算出部２６２は、第１走行ルートの区間１〜９の渋滞情報として、各区間に発生している渋滞の状態に応じたＰＭの堆積のしやすさを示す値を取得する。
【０２１４】
図２５を参照して、区間１〜９の渋滞情報の一例を説明する。図２５は、渋滞情報の一例を示す第一の図である。
【０２１５】
図２５では、第１走行ルートの区間１〜９のそれぞれについて、渋滞なし、軽い渋滞、大渋滞、という３つの渋滞の状態に応じたＰＭ堆積量が示されている。図２５に示す各値は、例えば、過去に運転者ＩＤ「１」の運転者が、車両ＩＤ「１０１」の自動車１６０で第１走行ルートを走行した際の記録として、渋滞データベース２４０に保持されていても良い。また、図２５に示す各値は、過去に第１走行ルートを走行した複数の車両から取得した値の平均値等であっても良い。
【０２１６】
本実施の形態の推定量算出部２６２は、各区間のＰＭ堆積量と、各区間の堆積量の基準値と、に基づき算出された、区間毎の「ＰＭの堆積のしやすさを示す値」を取得する。
【０２１７】
そして、本実施の形態の推定量算出部２６２は、基準堆積量データベース２５０を参照し、区間毎のＰＭ堆積量の基準値と、各情報として取得した区間毎の「ＰＭの堆積のしやすさを示す値」と、の積である推定増加ＰＭ堆積量を求める。そして、推定量算出部２６２は、区間毎の推定増加ＰＭ堆積量の合計と、ナビゲーション装置３００において検出されたＰＭ堆積量との和を、第１走行ルートを走行した場合の推定ＰＭ堆積量とする。
【０２１８】
次に、図２６を参照して、区間１〜３の渋滞情報の一例を説明する。図２６は、渋滞情報の一例を示す第二の図である。
【０２１９】
図２６では、第２走行ルートの区間１〜３のそれぞれについて、渋滞なし、軽い渋滞、大渋滞、という３つの渋滞の状態に応じたＰＭ堆積量が示されている。図２６に示す各値は、図２５と同様に、過去に運転者ＩＤ「１」の運転者が、車両ＩＤ「１０１」の自動車１６０で第２走行ルートを走行した際の記録として、渋滞データベース２４０に保持されていても良い。また、図２６に示す各値は、過去に第２走行ルートを走行した複数の車両から取得した値の平均値等であっても良い。
【０２２０】
推定量算出部２６２は、第１走行ルートのときと同様に、区間１〜３の推定増加ＰＭ堆積量を求め、推定増加ＰＭ堆積量の合計と、ナビゲーション装置３００において検出されたＰＭ堆積量との和を、第２走行ルートを走行した場合の推定ＰＭ堆積量とする。
【０２２１】
本実施の形態では、以上のようにして、走行ルート毎の推定ＰＭ堆積量が算出される。次に、図２７を参照して、強制再生判定部２６３による判定について説明する。
【０２２２】
図２７は、強制再生判定部の判定を説明する図である。図２７では、第１走行ルートと第２走行ルートのそれぞれについて、推定ＰＭ堆積量を示すグラフを渋滞の状態毎に示している。
【０２２３】
また、図２７では、強制再生が行われるか否かを判定するための閾値ＴＨを１．５［ｇ／ｌ］としている。また、図２７では、ナビゲーション装置３００から取得したＰＭ堆積量を１．３［ｇ／ｌ］としている。
【０２２４】
図２７において、第１走行ルートでは、渋滞なしの状態の場合、目的地に到着したときに、推定ＰＭ堆積量は閾値ＴＨ未満である。また、第１走行ルートでは、軽い渋滞又は大渋滞の場合には、目的地に到着したときに、推定ＰＭ堆積量は閾値ＴＨ以上となる。
【０２２５】
これに対し、第２走行ルートでは、渋滞の状態に関わらず、推定ＰＭ堆積量は、閾値を超えない。ただし、第２走行ルートは、第１走行ルートと比較すると、距離が長く、目的地までの到着時間が、第１走行ルートよりも遅くなることが予想される。
【０２２６】
ここでは、第１走行ルートには軽い渋滞が発生しており、第２走行ルートには大渋滞が発生しているものとして説明する。
【０２２７】
この場合、第１走行ルートでは、推定ＰＭ堆積量が閾値ＴＨ以上となるため、強制再生判定部２６３は、強制再生が行われる走行ルートとして、第１走行ルートを選択肢から除外する。また、第２走行ルートは、推定ＰＭ堆積量が閾値ＴＨ未満であるため、強制再生判定部２６３は、強制再生が行われない走行ルートとして、ナビゲーション装置３００に提示する走行ルートとする。
【０２２８】
したがって、ルート管理サーバ２００は、走行ルート出力部２６４により、燃費を向上させる走行ルートとして、第２走行ルートをナビゲーション装置３００に出力する。ナビゲーション装置３００は、この出力を受けて、燃費を向上させる走行ルートであることを示す情報と、第２走行ルートとを表示させる。
【０２２９】
また、例えば第１走行ルートが渋滞なしであった場合についても説明する。この場合、第１走行ルートであっても、目的地に到着したときに、推定ＰＭ堆積量は閾値ＴＨ未満である。
【０２３０】
よって、走行ルート出力部２６４は、第１走行ルートと第２走行ルートの２つを、燃費を向上させる走行ルートとしてナビゲーション装置３００に出力する。
【０２３１】
この場合に、走行ルート出力部２６４は、例えば第１走行ルートよりも、第２走行ルートの方が、より燃費を向上させること、第１走行ルートの方が第２走行ルートよりも走行距離が短いこと、等も、走行ルートと共にナビゲーション装置３００へ出力しても良い。
【０２３２】
ナビゲーション装置３００は、これらの出力を受けて、燃費を向上させる走行ルートとして、第１走行ルートと第２走行ルートを表示させる。このとき、ナビゲーション装置３００は、走行ルートの走行距離が短い順に各走行ルートを表示させても良いし、ＰＭ堆積量が少ない順に各走行ルートを表示させても良い。また、ナビゲーション装置３００は、このような順に各走行ルートの表示順を変更させるソート操作を受け付けても良い。
【０２３３】
以上のように、本実施の形態によれば、走行ルートの選定を行うときに、走行ルートを走行することで堆積される増加推定ＰＭ堆積量を算出し、車両から検出されたＰＭ堆積量に加算することで、目的地に到着するまでの推定ＰＭ堆積量を算出する。そして、本実施の形態では、この推定ＰＭ堆積量に基づき、クリーニング回数を低減させる走行ルートを選択し、提示する。
【０２３４】
したがって、本実施の形態によれば、堆積した粒子状物質のクリーニングの回数を低減させることができる。
【０２３５】
さらに、本実施の形態では、増加推定ＰＭ堆積量を算出する際に、運転者、車両、積荷、道路の形状、渋滞の状態等、ＰＭの堆積の仕方に影響を及ぼす各種パラメータに対して、ＰＭの堆積のしやすさを示す値を付与し、この値に基づき増加推定ＰＭ堆積量を算出する。言い換えれば、本実施の形態では、ＰＭの堆積の仕方に影響を及ぼす各種パラメータに対して重み付けを行い、この重みと、過去に収集された走行履歴から算出されたＰＭ堆積量の基準値とから、推定増加ＰＭ堆積量を算出する。
【０２３６】
したがって、本実施の形態によれば、走行ルートを走行することによって増加するＰＭ堆積量の推定の精度が向上するため、クリーニングが行われるか否かの判定の精度も向上させることができ、クリーニングの回数を低減させる走行ルートを提示することができる。
【０２３７】
尚、本実施の形態では、ＰＭの堆積の仕方に影響を及ぼすパラメータの一例として、図１４〜図１７に示す各データベースで説明したが、パラメータの種類はこれに限定されない。このパラメータには、例えば気象情報や路面の状態を示す情報等が含まれても良く、ＰＭの堆積の仕方に関連するパラメータであれば、どのようなものであっても良い。
【０２３８】
また、本実施の形態では、ナビゲーション装置３００は、出発地と目的地を外部のサーバに送信して走行ルートの候補を取得するものとしているが、これに限定されない。本実施の形態のルート管理サーバ２００は、出発地と目的地の入力を受けて、走行ルートの候補を抽出して提供するナビゲーション機能を有していても良い。その場合、ナビゲーション装置３００は、ルート管理サーバ２００に対して出発地と目的地の情報を送信すれば良い。
【０２３９】
また、上述した自動車１６０には、ディーゼルエンジンが搭載されているものとしているが、これに限定されない。自動車１６０は、ディーゼルエンジン以外のエンジンが搭載された車両であっても良い。
【０２４０】
以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態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範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。
【０２４１】
上記の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
マイクロ波発生部と、
被加熱物が設置される筐体部と、
前記筐体部に接続された第１のマイクロ波放射部及び第２のマイクロ波放射部と、
前記マイクロ波発生部と前記第１のマイクロ波放射部との間に設けられた第１のフィルターと、
前記マイクロ波発生部と前記第２のマイクロ波放射部との間に設けられた第２のフィルターと、
前記筐体部に接続されたマイクロ波測定部と、
を有し、
前記マイクロ波発生部は、発生させるマイクロ波の周波数を変化させることができるものであって、
前記第１のフィルターと前記第２のフィルターは、透過するマイクロ波の周波数が異なることを特徴とするマイクロ波照射装置。
（付記２）
前記筐体部に接続された第３のマイクロ波放射部と、
前記マイクロ波発生部と前記第３のマイクロ波放射部との間に設けられた第３のフィルターと、
を有し、
前記第３のフィルターは、前記第１のフィルター及び前記第２のフィルターとは、透過するマイクロ波の周波数が異なることを特徴とする付記１に記載のマイクロ波照射装置。
（付記３）
マイクロ波発生部と、
被加熱物が設置される筐体部と、
前記筐体部に接続された第１のマイクロ波放射部及び第２のマイクロ波放射部と、
前記マイクロ波発生部と前記第２のマイクロ波放射部との間に設けられたフィルターと、
前記筐体部に接続されたマイクロ波測定部と、
を有し、
前記マイクロ波発生部は、発生させるマイクロ波の周波数を変化させることができるものであることを特徴とするマイクロ波照射装置。
（付記４）
前記マイクロ波の周波数は、１０ＭＨｚ以上、３．０ＧＨｚ以下であることを特徴とする付記１から３のいずれかに記載のマイクロ波照射装置。
（付記５）
前記マイクロ波発生部において発生させるマイクロ波の周波数を制御する制御部が設けられていることを特徴とする付記１から４のいずれかに記載のマイクロ波照射装置。
（付記６）
付記５に記載のマイクロ波照射装置を有し、
被加熱物は、排気に含まれる微粒子を捕集する微粒子捕集部であって、
前記微粒子捕集部は、前記排気の吸入口及び排出口とを備えた筐体部により覆われており、
前記微粒子捕集部には、前記マイクロ波照射装置からマイクロ波が照射されることを特徴とする排気浄化装置。
（付記７）
前記制御部は、前記マイクロ波測定部において測定されたマイクロ波の強度に基づき、前記微粒子捕集部に一定量以上のすすが堆積しているか否かを判断することを特徴とする付記６に記載の排気浄化装置。
（付記８）
前記制御部は、前記マイクロ波測定部において測定されたマイクロ波の強度に基づき、前記微粒子捕集部に堆積しているすすが除去されたか否かを判断することを特徴とする付記６に記載の排気浄化装置。
（付記９）
前記微粒子捕集部には温度計が設けられており、
前記制御部は、前記温度計により測定された温度と前記マイクロ波測定部において測定されたマイクロ波の強度に基づき、前記微粒子捕集部の再生を行うか否か、また、前記微粒子捕集部の再生が終了したか否かの判断を行うことを特徴とする付記６に記載の排気浄化装置。
（付記１０）
前記制御部には、前記微粒子捕集部の再生の判断に用いられる前記温度計により測定された温度と前記マイクロ波測定部において測定されたマイクロ波の強度の関係を示すテーブルが備えられていることを特徴とする付記９に記載の排気浄化装置。
（付記１１）
付記６から１０のいずれかに記載の排気浄化装置を有する自動車。
（付記１２）
付記１１に記載する自動車と、
前記自動車と無線による情報通信を行う無線基地局と、
を有することを特徴とする管理システム。
（付記１３）
前記自動車に搭載されたナビゲーション装置と、前記無線基地局と接続されたサーバとを有するルート管理を行う管理システムであって、
前記サーバは、
前記ナビゲーション装置から取得した走行ルートの候補毎に、前記自動車が前記走行ルートを走行して目的地に到着した場合において、前記自動車のエンジンの排気通路に配置された前記微粒子捕集部に捕集される排気微粒子量の推定量を算出する推定量算出部と、
前記推定量に基づき、前記微粒子捕集部の強制再生の回数が最小となる走行ルートを前記ナビゲーション装置に表示させる走行ルート出力部と、
を有する付記１２に記載の管理システム。
【符号の説明】
【０２４２】
１０        微粒子捕集部
１１        第１の領域
１２        第２の領域
２０        筐体部
３０        マイクロ波発生部
４０        マイクロ波伝送部
４１        分岐部
５１        第１のマイクロ波放射部
５２        第２のマイクロ波放射部
６０        制御部
７０        マイクロ波測定部
８０        温度計
９１        第１のフィルター
９２        第２のフィルター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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