(57)【要約】【課題】加熱対象物において必要な加熱量の分布を検出できる検出装置、及び、加熱装置を提供する。【解決手段】検出装置は、ミリ波の放射対象物が配置される配置場所の第１軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第１出射部と、前記複数の第１出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する第１受信部と、前記第１受信部が受信するミリ波の二次元的な強度分布を検出する第１検出部とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリ波の放射対象物が配置される配置場所の第１軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第１出射部と、
前記複数の第１出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する複数の第１受信部と、
前記第１受信部が受信するミリ波の二次元的な強度分布を検出する第１検出部と
を含む、検出装置。
【請求項２】
前記配置場所の第２軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる前記特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第２出射部と、
前記複数の第２出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する第２受信部と、
前記第２受信部が受信するミリ波の二次元的な強度分布を検出する第２検出部と
をさらに含む、請求項１記載の検出装置。
【請求項３】
ミリ波の放射対象物が配置される配置場所の第１軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第１出射部と、
前記複数の第１出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する第１受信部と、
前記第１受信部が受信するミリ波の二次元的な第１強度分布を検出する第１検出部と、
前記配置場所にマイクロ波を出射するマイクロ波出射部と、
前記第１検出部によって検出される前記第１強度分布に基づき、強度が小さい部位ほど前記マイクロ波の出力が大きくなり、強度が大きい部位ほど前記マイクロ波の出力が小さくなるように、前記マイクロ波出射部が出射するマイクロ波の出力を制御する出力制御部と
を含む、加熱装置。
【請求項４】
前記配置場所の第２軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる前記特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第２出射部と、
前記複数の第２出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する第２受信部と、
前記第２受信部が受信するミリ波の二次元的な第２強度分布を検出する第２検出部と
をさらに含み、
前記出力制御部は、前記第１検出部及び前記第２検出部によって検出される前記第１強度分布及び前記第２強度分布に基づき、強度が小さい部位ほど前記マイクロ波の出力が大きくなり、強度が大きい部位ほど前記マイクロ波の出力が小さくなるように、前記マイクロ波出射部が出射するマイクロ波の出力を制御する、請求項３記載の加熱装置。
【請求項５】
前記マイクロ波出射部は複数あり、
前記出力制御部は、前記第１強度分布及び前記第２強度分布に基づき、前記複数のマイクロ波出射部から出射されるマイクロ波同士の位相が前記特定物質が存在する位置において等しくなるように、前記複数のマイクロ波出射部を制御する、請求項４記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、及び、加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、水分を含む水分含有物を冷却または放熱する冷却放熱装置と、該水分含有物に波長０．１ｍｍ〜１００ｍｍのミリ波を照射するミリ波照射装置と、水分含有物を透過した前記ミリ波を検出するミリ波検出装置と、を備えたことを特徴とする水分含有物の冷凍解凍装置がある。前記ミリ波の照射出力と検出出力から水分含有物の吸収量を演算し水分含有物の相変化状態を検出する相変化検出装置と、検出された相変化状態から前記冷却放熱装置を制御する冷解凍制御装置と、をさらに備えたことを特徴とする（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０１７４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、冷凍解凍装置によって加熱（解凍）される加熱対象物の内部における水分量は均一ではなく、加熱対象物の種類によっても水分量の分布は異なる。
【０００５】
しかしながら、従来の冷凍解凍装置は、ミリ波検出装置の照射方向に対する横方向又は縦方向における相変化の分布を検出することはできない。
【０００６】
このため、従来の冷凍解凍装置は、加熱対象物の相変化の分布を検出することができず、均一に解凍することが困難である。すなわち、加熱対象物において必要な加熱量の分布を検出することはできないため、均一な解凍が困難である。
【０００７】
また、加熱対象物が水分を含まない物質である場合にも、物質の分布を検出することは困難であるため、加熱対象物において必要な加熱量の分布を検出できず、均一な加熱が困難である。
【０００８】
そこで、加熱対象物において必要な加熱量の分布を検出できる検出装置、及び、加熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施の形態の検出装置は、ミリ波の放射対象物が配置される配置場所の第１軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第１出射部と、前記複数の第１出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する第１受信部と、前記第１受信部が受信するミリ波の二次元的な強度分布を検出する第１検出部とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
加熱対象物において必要な加熱量の分布を検出できる検出装置、及び、加熱装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の加熱装置１００を示す平面図である。
【図２】ＰＡＲ１１０Ｘを示す図である。
【図３】受信アレイ１２０Ｘを示す図である。
【図４】マイクロ波発生器１３０を示す図である。
【図５】受信アレイ１２０Ｘ及び１２０Ｚによって受信されるミリ波の強度分布の一例を示す図である。
【図６】マイクロ波発生器１３０から放射するマイクロ波の強度と位相を説明するための図である。
【図７】加熱装置１００のフローチャートを示す図である。
【図８】実施の形態２の加熱装置２００を示す図である。
【図９】データセンタの情報処理装置５００を含む運行管理システムを示す図である。
【図１０】情報処理装置５００の構成を示す図である。
【図１１】ＥＣＵ３００の構成を示す図である。
【図１２】情報処理装置５００が実行する処理を示すフローチャートを示す図である。
【図１３】ＥＣＵ３００が実行する処理を示すフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の検出装置、及び、加熱装置を適用した実施の形態について説明する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１の加熱装置１００を示す平面図である。実施の形態１の検出装置は、加熱装置１００に含まれる。以下では、ＸＹＺ座標系を定義して説明する。
【００１４】
加熱装置１００は、加熱室１０１、ステージ１０２、フェーズドアレイレーダ(Phased  Array  Radar、以下、ＰＡＲと称す)１１０Ｘ、１１０Ｚ、受信アレイ１２０Ｘ、１２０Ｚ、マイクロ波発生器１３０、及び制御部１４０を含む。加熱装置１００は、所謂電子レンジである。
【００１５】
また、ＰＡＲ１１０Ｘ、１１０Ｚ、及び、受信アレイ１２０Ｘ、１２０Ｚと、制御部１４０のうち、ＰＡＲ１１０Ｘ、１１０Ｚ、及び、受信アレイ１２０Ｘ、１２０Ｚの制御に関する部分とは、実施の形態１の検出装置を構築する。
【００１６】
加熱室１０１は、加熱処理が行われる空間であり、マイクロ波を反射する反射壁１０１Ａによって覆われている。加熱室１０１は、中央にステージ１０２が配置され、周囲には、ＰＡＲ１１０Ｘ、１１０Ｚ、受信アレイ１２０Ｘ、１２０Ｚ、及びマイクロ波発生器１３０が配設される。ステージ１０２には加熱対象物１０３が搭載される。
【００１７】
ＰＡＲ１１０Ｘは、加熱室１０１のＸ軸負方向側に位置し、加熱室１０１内にＸ軸正方向にミリ波を放射するように配置されている。ＰＡＲ１１０Ｘが有するアレイ状のレーダ照射部は、Ｙ軸方向に沿って複数段配設されるとともに、Ｚ軸方向に沿って複数個配設されている。すなわち、ＹＺ平面に沿ってマトリクス状に配列されている。ＰＡＲ１１０Ｘの複数のレーダ照射部は、第１出射部の一例である。
【００１８】
ＰＡＲ１１０Ｘは、マトリクス状に配列された複数のレーダ照射部から照射するミリ波の位相を調整することにより、照射方向をＸ軸に対して左右（ＸＺ平面内でＸ軸に対して角度を付ける方向）と上下（ＸＹ平面内でＸ軸に対して角度を付ける方向）に走査することができる。ＰＡＲ１１０Ｘのミリ波の照射と角度の走査は、制御部１４０によって行われる。
【００１９】
ＰＡＲ１１０Ｘのレーダ照射部が照射するミリ波の周波数は、一例として、２２ＧＨｚである。２２ＧＨｚのミリ波は、凍結していない（解凍されている）水分に吸収されるが、凍結している水分には吸収されにくく、透過率が高くなる性質を有する。
【００２０】
レーダ照射部は、例えば、パッチアンテナである。ＰＡＲ１１０Ｘのパッチアンテナは、加熱室１０１のＸ軸負方向側の反射壁１０１Ａの中央部分に設けられている。Ｘ軸負方向側の反射壁１０１Ａは、マイクロ波を反射し、パッチアンテナから放射されるミリ波を透過するように、ミリ波の波長に対応したサイズの複数の開口が設けられており、各開口の奥にパッチアンテナが配置されている。
【００２１】
ＰＡＲ１１０Ｚは、加熱室１０１のＺ軸負方向側に位置し、加熱室１０１内にＺ軸正方向にミリ波を放射するように配置されている。ＰＡＲ１１０Ｚの構成は、ＰＡＲ１１０Ｘと同様であり、ＸＹ平面に沿ってマトリクス状に配列される複数のレーダ照射部を有する。各レーダ照射部が照射するミリ波の周波数は、一例として、２２ＧＨｚである。ＰＡＲ１１０Ｚの複数のレーダ照射部は、第２出射部の一例である。
【００２２】
ＰＡＲ１１０Ｚは、マトリクス状に配列された複数のレーダ照射部から照射するミリ波の位相を調整することにより、照射方向をＺ軸に対して左右（ＸＺ平面内でＺ軸に対して角度を付ける方向）と上下（ＹＺ平面内でＺ軸に対して角度を付ける方向）に走査することができる。ＰＡＲ１１０Ｚのミリ波の照射と角度の走査は、制御部１４０によって行われる。
【００２３】
レーダ照射部は、ＰＡＲ１１０Ｘと同様に、例えば、パッチアンテナである。ＰＡＲ１１０Ｚのパッチアンテナは、加熱室１０１のＺ軸負方向側の反射壁１０１Ａの中央部分に設けられており、Ｚ軸負方向側の反射壁１０１Ａは、Ｘ軸負方向側の反射壁１０１Ａと同様の構成を有する。
【００２４】
受信アレイ１２０Ｘは、加熱室１０１のＸ軸正方向側において、ＰＡＲ１１０Ｘに対向するように配設されている。受信アレイ１２０Ｘは、ＹＺ平面に沿ってマトリクス状に配置される複数のパッチアンテナを有し、ＰＡＲ１１０Ｘから放射されるミリ波を受信する。受信アレイ１２０Ｘの複数のパッチアンテナは、第１受信部の一例である。
【００２５】
複数のパッチアンテナは、加熱室１０１のＸ軸正方向側の反射壁１０１Ａの略全体に設けられている。Ｘ軸正方向側の反射壁１０１Ａは、マイクロ波を反射し、ミリ波は複数のパッチアンテナに透過するように、ミリ波の波長に対応したサイズの複数の開口が設けられており、各開口の奥にパッチアンテナが配置されている。受信アレイ１２０Ｘのパッチアンテナが受信したミリ波の強度を表す信号は、制御部１４０に入力される。
【００２６】
受信アレイ１２０Ｚは、加熱室１０１のＺ軸正方向側において、ＰＡＲ１１０Ｚに対向するように配設されている。受信アレイ１２０Ｚは、ＸＹ平面に沿ってマトリクス状に配置される複数のパッチアンテナを有し、ＰＡＲ１１０Ｚから放射されるミリ波を受信する。各パッチアンテナのサイズは、２２ＧＨｚのミリ波に合わされている。受信アレイ１２０Ｚの複数のパッチアンテナは、第２受信部の一例である。
【００２７】
複数のパッチアンテナは、加熱室１０１のＺ軸正方向側の反射壁１０１Ａの略全体に設けられている。Ｚ軸正方向側の反射壁１０１Ａは、マイクロ波を反射し、ミリ波は複数のパッチアンテナに透過するように、ミリ波の波長に対応したサイズの複数の開口が設けられており、各開口の奥にパッチアンテナが配置されている。受信アレイ１２０Ｚのパッチアンテナが受信したミリ波の強度を表す信号は、制御部１４０に入力される。
【００２８】
マイクロ波発生器１３０は、加熱室１０１の四隅に設けられている。図１には４つのマイクロ波発生器１３０を示すが、マイクロ波発生器１３０は、Ｙ軸方向に２つ（上下２段）ずつ加熱室１０１の四隅に設けられていてもよい。この場合は、８つのマイクロ波発生器１３０が存在する。各マイクロ波発生器１３０は、制御部１４０によって制御される。マイクロ波発生器１３０は、アンテナと、増幅器と、高周波源（発振器）とを有する。マイクロ波発生器１３０の構成については、図４を用いて後述する。
【００２９】
制御部１４０は、ＰＡＲ１１０Ｘ及び１１０Ｚを制御してミリ波を走査し、受信アレイ１２０Ｘ及び１２０Ｚで受信するミリ波の強度分布に基づいて、各マイクロ波発生器１３０の駆動制御を行う。制御部１４０は、電子レンジの制御部であり、ＣＰＵ(Central  Processing  Unit:中央演算処理装置)チップを含むコンピュータによって実現される。制御部１４０は、第１検出部、第２検出部、出力制御部の一例である。
【００３０】
制御部１４０は、受信アレイ１２０Ｘによって受信されるミリ波の強度分布から、加熱対象物１０３のＹＺ平面における凍結している部分（凍結部分）と凍結していない部分（非凍結部分）との分布を検出する。また、制御部１４０は、受信アレイ１２０Ｚによって受信されるミリ波の強度分布から、加熱対象物１０３のＸＹ平面における凍結部分と非凍結部分との分布を検出する。
【００３１】
これにより、制御部１４０は、加熱対象物１０３のＸＺ平面における凍結部分と非凍結部分との分布と、ＸＹ平面における凍結部分と非凍結部分との分布とに基づき、加熱対象物１０３の凍結部分と非凍結部分の三次元的な分布を検出できる。
【００３２】
制御部１４０は、加熱対象物１０３の凍結部分と非凍結部分の三次元的な分布に基づき、凍結部分に照射されるマイクロ波の強度が大きくなるとともに、非凍結部分に照射されるマイクロ波の強度が小さくなるように、各マイクロ波発生器１３０の駆動制御を行う。
【００３３】
図２は、ＰＡＲ１１０Ｘを示す図である。なお、ＰＡＲ１１０Ｚの構成は、ＰＡＲ１１０Ｘと同様であるため、ここでは、ＰＡＲ１１０Ｘについて説明する。
【００３４】
ＰＡＲ１１０Ｘは、ＰＬＬ(Phase  Locked  Loop:移動同期回路)１１１、乗算器１１２、位相器１１３、増幅器１１４、及びパッチアンテナ１１５を有する。ＰＬＬ１１１は、２２ＧＨｚのミリ波を乗算器１１２に出力する。ＰＬＬ１１１の出力側には、複数組の乗算器１１２、位相器１１３、増幅器１１４、及びパッチアンテナ１１５が並列に接続されている。
【００３５】
乗算器１１２には、ＰＬＬ１１１から出力される２２ＧＨｚのミリ波と、０．５ＧＨｚの信号が入力され、両者を乗算したミリ波を位相器１１３に出力する。０．５ＧＨｚの信号は、位相検出用に用いるものであり、ＰＬＬ１１１とは別のＰＬＬ等から供給するようにすればよい。
【００３６】
位相器１１３は、乗算器１１２から出力されるミリ波の位相を調整して出力する。位相器１１３によるミリ波の位相の調整は、ＰＡＲ１１０Ｘによるミリ波の走査のために行われる。増幅器１１４は、位相器１１３から出力されるミリ波を増幅してパッチアンテナ１１５に出力する。増幅器１１４は、位相器１１３から出力されるミリ波を増幅するパワーアンプである。パッチアンテナ１１５は、上述したＰＡＲ１１０Ｘのパッチアンテナであり、加熱室１０１のＸ軸負方向側の反射壁１０１Ａの中央部分に設けられている。
【００３７】
ＰＡＲ１１０Ｘは、位相器１１３における位相量と、増幅器１１４の増幅度とが制御部１４０によって制御され、ミリ波１１５Ａを出力する。ミリ波１１５Ａの照射方向は、Ｚ軸に対して左右（ＸＺ平面内でＺ軸に対して角度を付ける方向）と上下（ＹＺ平面内でＺ軸に対して角度を付ける方向）に走査することができる。
【００３８】
図３は、受信アレイ１２０Ｘを示す図である。なお、受信アレイ１２０Ｚの構成は、受信アレイ１２０Ｘと同様であるため、ここでは、受信アレイ１２０Ｘについて説明する。
【００３９】
受信アレイ１２０Ｘは、パッチアンテナ１２１、ＬＮＡ(Low  Noise  Amplifier)１２２、乗算器１２３、ＩＦ(Interface)アンプ１２４、及び信号処理部１２５を有する。
【００４０】
パッチアンテナ１２１は、上述した受信アレイ１２０Ｘのパッチアンテナであり、加熱室１０１のＸ軸正方向側の反射壁１０１Ａに設けられている。各パッチアンテナ１２１には、ＬＮＡ１２２、乗算器１２３、及びＩＦアンプ１２４が直列に接続されており、各ＩＦアンプ１２４の出力は、信号処理部１２５を介して制御部１４０に入力される。
【００４１】
パッチアンテナ１２１は、加熱対象物１０３を透過したミリ波１１５Ａ１を受信し、ＬＮＡ１２２に出力する。ＬＮＡ１２２は、ミリ波のノイズを除去するとともに増幅して、乗算器１２３に出力する。
【００４２】
乗算器１２３は、ＬＮＡ１２２の出力（ミリ波）と、ローカル信号ＬＯとを乗算し、ＬＮＡ１２２の出力（ミリ波）のローカル信号ＬＯに対する位相差を表す信号をＩＦアンプ１２４に出力する。ローカル信号ＬＯは、ＰＬＬ１１１から出力されるミリ波の位相を表す信号である。位相差を表す信号は、ＩＦアンプ１２４を経て信号処理部１２５に入力され、さらに制御部１４０に入力される。この結果、制御部１４０で各パッチアンテナ１２１で受信されたミリ波の信号レベルと、位相とを検出することができる。なお、信号処理部１２５を制御部１４０の内部に設けてもよい。
【００４３】
図４は、マイクロ波発生器１３０を示す図である。各マイクロ波発生器１３０は、同様の構成を有するため、ここでは１つのマイクロ波発生器１３０の構成について説明する。
【００４４】
マイクロ波発生器１３０は、位相器１３１、増幅器１３２、及びアンテナ１３３を１つずつ有する。位相器１３１は、マイクロ波を発生する発振器１３５に接続されている。発振器１３５は、一例として、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発振する。位相器１３１は、マイクロ波の位相を調整して、増幅器１３２に出力する。
【００４５】
増幅器１３２は、位相器１３１から出力されるマイクロ波を増幅できる増幅器であれば、どのような形式の増幅器であってもよいが、ここでは一例として、窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体製のトランジスタを含む増幅器を用いる。
【００４６】
窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体製のトランジスタを含む増幅器は、増幅率が非常に高く、発振器から出力されるマイクロ波を効率的に増幅できるからである。窒化ガリウム（ＧａＮ）半導体製のトランジスタの一例は、GaN-HEMT(High  Electron  Mobility  Transistor)である。
【００４７】
アンテナ１３３は、ホーンアンテナ又はパッチアンテナである。アンテナ１３３は、加熱室１０１の反射壁１０１Ａに設けられており、増幅器１３２から出力されるマイクロ波を放射する。
【００４８】
位相器１３１で調整するマイクロ波の位相量と、増幅器１３２における増幅率は、制御部１４０によって制御される。マイクロ波発生器１３０は、発振器１３５から発振されるマイクロ波の位相を位相器１３１で調整し、増幅器１３２で増幅して、アンテナ１３３から加熱室１０１に放射する。
【００４９】
加熱装置１００がマイクロ波発生器１３０を８つ含む場合には、加熱室１０１には、８つのアンテナ１３３が配設される。
【００５０】
図５は、受信アレイ１２０Ｘ及び１２０Ｚによって受信されるミリ波の強度分布の一例を示す図である。図５では、制御部１４０を省略する。また、ＰＡＲ１１０Ｘ及び１１０Ｚの複数のレーダ照射部と、受信アレイ１２０Ｘ、１２０Ｚの複数のパッチアンテナとを示す。また、加熱対象物１０３の凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂを示す。
【００５１】
また、受信アレイ１２０Ｘによって受信されるミリ波の受信レベルの分布と、受信アレイ１２０Ｚによって受信されるミリ波の受信レベルの分布とを示す。受信アレイ１２０Ｘによって受信されるミリ波の受信レベルの分布は、Ｙ軸方向のある位置におけるＺ軸方向の受信レベルの分布である。このような分布は、ＰＡＲ１１０Ｘが照射するミリ波をＹ軸方向のある位置において、加熱室１０１のＺ軸負方向側の端部からＺ軸正方向側の端部まで走査することによって得られる。
【００５２】
また、受信アレイ１２０Ｚによって受信されるミリ波の受信レベルの分布は、Ｙ軸方向のある位置におけるＸ軸方向の受信レベルの分布である。受信レベルは、受信アレイ１２０Ｘ及び１２０Ｚが受信するミリ波の電圧を表す。このような分布は、ＰＡＲ１１０Ｚが照射するミリ波をＹ軸方向のある位置において、加熱室１０１のＸ軸負方向側の端部からＸ軸正方向側の端部まで走査することによって得られる。
【００５３】
図５に示すように、受信アレイ１２０Ｘによって受信されるミリ波の受信レベルは、Ｙ軸方向のある位置において、Ｚ軸方向において凍結部分１０３Ａがある位置では低く、非凍結部分１０３Ｂがある位置では高くなる。また、受信アレイ１２０Ｚによって受信されるミリ波の受信レベルは、Ｙ軸方向のある位置において、Ｘ軸方向において凍結部分１０３Ａがある位置では低く、非凍結部分１０３Ｂがある位置では高くなる。
【００５４】
このような受信アレイ１２０Ｘ及び１２０Ｚによって受信されるミリ波の受信レベルをＹ軸方向において、加熱室１０１の下端から上端まで求めれば、加熱対象物１０３の凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂの三次元的な分布を求めることができる。Ｙ軸方向における加熱室１０１の下端から上端までの受信レベルの分布は、ＰＡＲ１１０Ｘ及び１１０Ｚが照射するミリ波をＹ軸方向に走査することによって得られる。
【００５５】
図６は、マイクロ波発生器１３０から放射するマイクロ波の強度と位相を説明するための図である。図６には、受信アレイ１２０Ｘ、１２０Ｚのパッチアンテナを区別して１２１Ｘ、１２１Ｚとして示す。また、加熱室１０１の８つの角に配置される８つのマイクロ波発生器１３０にＭ１からＭ８の符号を付して区別し、マイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８と称す。
【００５６】
ここで、パッチアンテナ１２１Ｘは、Ｘ軸正方向側の反射壁１０１Ａに５行（Ｙ軸方向）×４列（Ｚ軸方向）に２０個配列されている。パッチアンテナ１２１Ｚは、Ｚ軸正方向側の反射壁１０１Ａに５行（Ｘ軸方向）×５列（Ｙ軸方向）に２５個配列されている。なお、これらの数は一例である。
【００５７】
ここで、加熱室１０１のＸ軸方向の寸法をａ、Ｙ軸方向の寸法をｂ、Ｚ軸方向の寸法をｃとする。また、マイクロ波発生器Ｍ１が配置される加熱室１０１の角をＸＹＺ座標系の原点とする。
【００５８】
マイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８の座標は、それぞれ、Ｍ１（０，０，０）、Ｍ２（ａ，０，０）、Ｍ３（０，０，ｃ）、Ｍ４（ａ，０，ｃ）、Ｍ５（０，ｂ，０）、Ｍ６（ａ，ｂ，０）、Ｍ７（０，ｂ，ｃ）、Ｍ８（ａ，ｂ，ｃ）である。また、加熱室１０１内の任意の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）について検討する。
【００５９】
マイクロ波発生器Ｍ１から照射されるマイクロ波が点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で共振する際の電界Ｅ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と位相φ１は、それぞれ、式（１）、（２）で表される。
【００６０】
【数１】
2018060598.tif 000003
【００６１】
【数２】
2018060598.tif 000004
【００６２】
ここでｋは波数であり、マイクロ波（電磁波）が通過する媒質と周波数で決まる。
【００６３】
このとき、マイクロ波発生器Ｍ８から照射されるマイクロ波が点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で共振する際の電界Ｅと位相φ８は、それぞれ、式（３）、（４）で表される。なお、座標（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）は、マイクロ波発生器Ｍ８が存在する加熱室１０１の角を原点とする座標である。
【００６４】
【数３】
2018060598.tif 000005
【００６５】
【数４】
2018060598.tif 000006
【００６６】
両者の位相差が点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において等しいときに、マイクロ波発生器Ｍ１から照射されるマイクロ波と、マイクロ波発生器Ｍ８から照射されるマイクロ波とは、互いに強め合い共振が起こる。
【００６７】
座標（ｘ，ｙ，ｚ）と（ｘ’，ｙ’，ｚ’）は恒常的に一致するわけではないので、必ずしも等しくはならない。位相器１３１を用いてＭ８の位相をシフトさせた場合、共振条件は以下の式（５）、（６）となる。なお、式（６）におけるθは、マイクロ波発生器Ｍ１から照射されるマイクロ波と、マイクロ波発生器Ｍ８から照射されるマイクロ波との位相差である。
【００６８】
【数５】
2018060598.tif 000007
【００６９】
【数６】
2018060598.tif 000008
【００７０】
ここで、座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と座標（Ｘ’，Ｙ’，Ｚ’）との関係は、次式（７）の通りである。
【００７１】
【数７】
2018060598.tif 000009
【００７２】
式（６）、（７）を整理すると、マイクロ波発生器Ｍ８から照射されるマイクロ波のマイクロ波発生器Ｍ１から照射されるマイクロ波に対する位相差θ８１は以下の式（８）で表される。
【００７３】
【数８】
2018060598.tif 000010
【００７４】
すなわち、マイクロ波発生器Ｍ８の位相器１３１で式（８）で表される位相差θ８１の分だけマイクロ波発生器Ｍ８から照射されるマイクロ波の位相をマイクロ波発生器Ｍ１から照射されるマイクロ波に対してシフトすれば、点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、マイクロ波発生器Ｍ１から照射されるマイクロ波と、マイクロ波発生器Ｍ８から照射されるマイクロ波とが共振を起こすことになる。この共振条件は、マイクロ波発生器Ｍ１に対するマイクロ波発生器Ｍ８の位置によって決まる。
【００７５】
従って、マイクロ波発生器Ｍ２〜Ｍ７から照射するマイクロ波についても、マイクロ波発生器Ｍ１から照射されるマイクロ波との位相差θ２１〜θ７１を次式（９）のように設定すればよい。
【００７６】
【数９】
2018060598.tif 000011
【００７７】
なお、位相差θ２１は、マイクロ波発生器Ｍ２から照射されるマイクロ波のマイクロ波発生器Ｍ１から照射されるマイクロ波に対する位相差である。これは、マイクロ波発生器Ｍ３〜Ｍ７についても同様であり、位相差θ７１は、マイクロ波発生器Ｍ７から照射されるマイクロ波のマイクロ波発生器Ｍ１から照射されるマイクロ波に対する位相差である。
【００７８】
以上のように、マイクロ波発生器Ｍ２〜Ｍ８から点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に照射されるマイクロ波の電界の位相差θ２１〜θ８１が求まった。位相差θ２１〜θ８１は、マイクロ波発生器Ｍ１から点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に照射されるマイクロ波の電界の位相に対する位相差である。
【００７９】
ここで、点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）にマイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８から照射されるマイクロ波の位相をαとすると、点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）にマイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８から照射されるマイクロ波の電界強度ＥＭ１〜ＥＭ８は次式（１０）で表すことができる。ＡＭ１〜ＡＭ８は、マイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８から照射されるマイクロ波の振幅である。各振幅は、マイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８の増幅器１３２によって設定される。
【００８０】
【数１０】
2018060598.tif 000012
【００８１】
式（１０）で表される８つの電界は、点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）で強め合うので、点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における電界強度は、次式（１１）で表すことができる。
【００８２】
【数１１】
2018060598.tif 000013
【００８３】
従って、加熱対象物１０３の凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂの三次元的な分布に基づいて、凍結部分１０３Ａに照射されるマイクロ波の強度が大きくなるとともに、非凍結部分１０３Ｂに照射されるマイクロ波の強度が小さくなるように、各マイクロ波発生器１３０の駆動制御を行えばよい。
【００８４】
図７は、加熱装置１００のフローチャートを示す図である。図７に示すフローは、制御部１４０が実行する。
【００８５】
制御部１４０は、加熱装置１００のスタートボタンが押されると処理を開始し、ＰＡＲ１１０Ｘ及び１１０Ｚが照射するミリ波の照射と角度を走査する（ステップＳ１）。このとき、ステージ１０２には、加熱対象物１０３が置かれている。
【００８６】
制御部１４０は、受信アレイ１２０Ｘ及び１２０Ｚからミリ波の強度分布を取得する（ステップＳ２）。ミリ波の強度分布は、加熱対象物１０３の凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂの三次元的な分布を表す。
【００８７】
制御部１４０は、ステップＳ３で得た三次元的な分布に基づいて、マイクロ波の電界強度を計算する（ステップＳ３）。具体的には、点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における電界強度を式（１１）で求める。このような計算処理を加熱対象物１０３のすべての点において行う。
【００８８】
制御部１４０は、マイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８からマイクロ波を照射する（ステップＳ４）。マイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８の各々が照射するマイクロ波の電界強度は、式（１０）で表される電界強度ＥＭ１〜ＥＭ８である。
【００８９】
なお、マイクロ波を照射する時間は、ユーザによって設定されていれば、設定された時間になる。また、ユーザによって時間が設定されていない場合は、目標温度、加熱対象物１０３の種類、マイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８が出力するマイクロ波の出力（電力）等に基づいて決めればよい。
【００９０】
制御部１４０は、ＰＡＲ１１０Ｘ及び１１０Ｚが照射するミリ波の照射と角度を走査し、受信アレイ１２０Ｘ及び１２０Ｚからミリ波の強度分布を取得する（ステップＳ５）。これは、ステップＳ１及びＳ２と同様の処理である。マイクロ波照射後に加熱対象物１０３の凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂの三次元的な分布を取得するためである。
【００９１】
制御部１４０は、凍結部分１０３Ａの有無を判定する（ステップＳ６）。まだ加熱処理が必要かどうかを判定するためである。
【００９２】
制御部１４０は、凍結部分１０３Ａが有る（Ｓ６：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ３にリターンする。マイクロ波の電界強度を計算し、再度加熱するためである。
【００９３】
一方、制御部１４０は、凍結部分１０３Ａが無い（Ｓ６：ＮＯ）と判定すると、加熱モードをオフにする（ステップＳ７）。そして、制御部１４０は、フローを終了する（エンド）。加熱が完了しているため、終了することとした物である。
【００９４】
以上、実施の形態１によれば、加熱対象物１０３のＸＺ平面における凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂとの分布と、ＸＹ平面における凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂとの分布とに基づき、加熱対象物１０３の凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂの三次元的な分布を検出できる。これは、実施の形態１の検出装置によって得られる効果である。
【００９５】
また、実施の形態１によれば、加熱対象物１０３の凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂの三次元的な分布に基づいて、加熱対象物１０３の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における電界強度を求め、マイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８からマイクロ波を照射するため、凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂの三次元的な分布に応じて、加熱対象物１０３を加熱（解凍）することができる。
【００９６】
なお、点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、加熱室１０１の内部で、ある所定の間隔をおいて、三次元的に配置されるように予め設定しておけばよい。例えば、ある所定の間隔が１０ｍｍである場合には、加熱室１０１の内部にＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に１０ｍｍ間隔で複数の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が配置されることになり、複数の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）について凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂの分布を検出し、マイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８から照射するマイクロ波の電界強度を設定すればよい。
【００９７】
以上、実施の形態１によれば、加熱対象物において必要な加熱量の分布を検出できる検出装置、及び、加熱装置１００を提供することができる。
【００９８】
なお、以上では、ＰＡＲ１１０Ｘ及び１１０Ｚと受信アレイ１２０Ｘ及び１２０Ｚとを用いて、ミリ波の三次元的な強度分布を求める形態について説明したが、ＰＡＲ１１０Ｘ及び受信アレイ１２０Ｘ、又は、ＰＡＲ１１０Ｚ及び受信アレイ１２０Ｚを用いて、三次元的な強度分布を求めてもよい。二次元的な分布であっても、凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂの分布があれば、分布がない場合に比べれば、加熱対象物１０３を効率的に加熱することができる。
【００９９】
＜実施の形態２＞
図８は、実施の形態２の加熱装置２００を示す図である。実施の形態１の加熱装置１００は、凍結部分１０３Ａと非凍結部分１０３Ｂを有する加熱対象物１０３を加熱対象とするが、実施の形態２の加熱装置２００は、ＤＰＦ(Diesel  particulate  filter)２０３を加熱対象とする。
【０１００】
ＤＰＦ２０３は、ディーゼルエンジンの排気ガスを浄化する装置であり、ディーゼルエンジンの排気ガスを排出する排気管に直列に挿入される。ＤＰＦ２０３は、排気ガスに含まれる煤を吸着するため、所定の頻度で（例えば、定期的に）煤を除去するために加熱処理（再生処理）を行う。
【０１０１】
実施の形態２の加熱装置２００は、ＤＰＦ２０３を加熱対象とし、ＤＰＦ２０３に吸着される煤をマイクロ波のエネルギで分解する。実施の形態２では、ＰＡＲ１１０Ｘ及び１１０Ｚが照射する２２ＧＨｚのミリ波は、ＤＰＦ２０３に吸着される煤によって反射される周波数帯のミリ波として用いられる。
【０１０２】
ＰＡＲ１１０Ｘ、１１０ＺからＤＰＦ２０３にミリ波を照射すると、煤のある部分２０３Ａでは煤のない部分２０３Ｂよりもミリ波が反射されるため、受信アレイ１２０Ｘ、１２０Ｚで受信するミリ波の強度が低下する。これは、実施の形態１において、凍結部分１０３Ａでミリ波の強度が低下することと同様である。
【０１０３】
従って、受信アレイ１２０Ｘ、１２０Ｚで受信するミリ波の強度に基づいて得られる、ミリ波の三次元的な分布に基づいて、マイクロ波発生器１３０から照射するマイクロ波の電界強度を決定すればよい。
【０１０４】
以上、実施の形態２によれば、ＤＰＦ２０３の煤のある部分２０３Ａと煤のない部分２０３Ｂの三次元的な分布に基づいて、ＤＰＦ２０３の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における電界強度を求め、８つのマイクロ波発生器１３０から（実施の形態１のマイクロ波発生器Ｍ１〜Ｍ８と同様に）マイクロ波を照射する。これにより、煤のある部分２０３Ａと煤のない部分２０３Ｂの三次元的な分布に応じて、ＤＰＦ２０３を加熱し、ＤＰＦ２０３の再生処理を行うことができる。
【０１０５】
従って、実施の形態２によれば、ＤＰＦ２０３において必要な加熱量の分布を検出できる検出装置、及び、加熱装置２００を提供することができる。
【０１０６】
また、以下のようにしてもよい。
【０１０７】
図９は、データセンタの情報処理装置５００を含む運行管理システムを示す図である。データセンタの情報処理装置５００は、無線基地局４１０を介して、車両４００と無線通信を行えるようになっている。無線基地局４１０は、例えば、携帯電話回線を利用する無線通信用の基地局（中継局）である。このようなデータセンタの情報処理装置５００は、サーバであってもよく、複数のサーバ又はコンピュータ等によって実現される仮想マシン（例えば、クラウド型のコンピュータ）であってもよい。
【０１０８】
図１０は、情報処理装置５００の構成を示す図である。情報処理装置５００は、主制御部５０１、目詰まり度合取得部５０２、判定部５０３、通信部５０４、及びメモリ５０５を有する。
【０１０９】
以下では、受信アレイ１２０Ｘ、１２０Ｚをアンテナ１２０と称す。
【０１１０】
主制御部５０１は、情報処理装置５００の処理を統括する処理部であり、車両４００と通信し、煤の堆積量、積み荷の種類、走行済みのルート等に応じて、通信部５０４を介して、ＤＰＦ２０３の再生処理を実行させる指令信号を車両４００のＥＣＵ３００に送信する等の所定の処理を行う。主制御部５０１が実行する具体的な処理については、図１２のフローチャートを用いて後述する。
【０１１１】
目詰まり度合取得部５０２は、目詰まり度合を検出するセンサとして用いられるアンテナ１２０によって検出される目詰まり度合を表す信号を車両４００のＥＣＵ３００から通信部５０４を介して、無線通信で取得する。目詰まり度合は、アンテナ１２０が受信したマイクロ波の強度によって表される。
【０１１２】
判定部５０３は、目詰まり度合取得部５０２によって取得される目詰まり度合を表す信号（マイクロ波の強度を表す信号）に基づいて、ＤＰＦ２０３の煤の堆積量を計算する。ＤＰＦ２０３の煤の堆積量は、アンテナ１２０からＤＰＦ２０３に出力したマイクロ波の強度に対する、アンテナ１２０で受信したマイクロ波の強度の比に基づいて求めることができる。
【０１１３】
判定部５０３は、アンテナ１２０からＤＰＦ２０３に出力したマイクロ波の強度を表すデータを予め保持しておき、目詰まり度合（アンテナ１２０で受信したマイクロ波の強度）との比を求めることによって、ＤＰＦ２０３の煤の堆積量を計算する。
【０１１４】
アンテナ１２０からＤＰＦ２０３に出力したマイクロ波の強度に対する、アンテナ１２０で受信したマイクロ波の強度の比が小さいほど、煤の堆積量が少なく、比が大きいほど、煤の堆積量が多いことになる。煤の堆積量が少ない場合は、マイクロ波はＤＰＦ２０３によって殆ど反射されず、煤の堆積量が多い場合は、マイクロ波はＤＰＦ２０３によって反射される度合が増大するからである。
【０１１５】
なお、マイクロ波の強度との比と、煤の堆積量との関係を予め実験又はシミュレーション等で決めておくことによって、マイクロ波の強度との比から、具体的な煤の堆積量を求めることができる。
【０１１６】
判定部５０３は、計算した目詰まり度合が所定の閾値度合以上であるかどうかを判定する。目詰まり度合が所定の閾値度合以上であると判定した場合には、判定部５０３は、ＥＣＵ３００にＤＰＦ２０３の再生処理を実行させるために、指令信号を車両４００のＥＣＵ３００に送信する処理を主制御部５０１に実行させる。
【０１１７】
通信部５０４は、携帯電話回線を利用する無線通信によって、車両４００のＥＣＵ３００と無線通信を行う。通信部５０４は、モデムである。また、メモリ５０５は、データセンタで行う処理に必要な様々なデータ等が格納されている。
【０１１８】
図１１は、ＥＣＵ３００の構成を示す図である。
【０１１９】
ＥＣＵ３００は、主制御部３０１、堆積量測定部３０２、及び再生処理実行部３０４を含む。ＥＣＵ３００は、通信部３１０に接続されている。通信部３１０は、車両４００に搭載され、携帯電話回線を利用する無線通信によって、情報処理装置５００の通信部５０４と無線通信を行うモデムである。
【０１２０】
主制御部３０１は、ＥＣＵ３００の処理を統括する処理部であり、制御部２７０を介して種々の処理を実行する。主制御部３０１が実行する処理の具体的な内容については、図１３を用いて後述する。
【０１２１】
堆積量測定部３０２は、情報処理装置５００からの指令に応じて、制御部２７０を介してアンテナ１２０から測定用のマイクロ波をＤＰＦ２０３に放射し、アンテナ１２０で受信するマイクロ波の強度を取得する。堆積量測定部３０２は、取得したマイクロ波の強度を表す信号を情報処理装置５００に送信する。マイクロ波の強度を表す信号は、ＤＰＦ２０３に堆積した煤の量（ＤＰＦ２０３の目詰まり度合）を計算する際に用いられる。
【０１２２】
再生処理実行部３０４は、情報処理装置５００からの指令に応じて、制御部２７０を介してＤＰＦ２０３の再生処理を行う。再生処理実行部３０４は、求めた煤の堆積量に基づき、煤の加熱・焼却（再生処理）を行うためのマイクロ波の強度と照射時間を決定する。
【０１２３】
図１２は、情報処理装置５００が実行する処理を示すフローチャートを示す図である。このフローは、主制御部５０１、目詰まり度合取得部５０２、判定部５０３、及び通信部５０４によって実行される。
【０１２４】
主制御部５０１は、フローを開始する（スタート）と、車両４００からの問い合わせの有無を確認する（ステップＳ１）。車両４００からの問い合わせは、車両４００のＥＣＵ３００が再生処理を実行する際に、情報処理装置５００に対して行うものである。ステップＳ１の処理は、問い合わせがあったことを確認するまで繰り返し実行される。
【０１２５】
主制御部５０１は、運転手ＩＤ(Identification)を取得する（ステップＳ２）。運転手ＩＤは、車両４００が情報処理装置５００に問い合わせを行う際に、車両４００のＥＣＵ３００から情報処理装置５００に送信される。主制御部５０１は、データベースの中で運転手ＩＤに紐付けられている運転パターンを表すデータを読み出す。
【０１２６】
主制御部５０１は、車両ＩＤを取得する（ステップＳ３）。車両ＩＤは、車両４００が情報処理装置５００に問い合わせを行う際に、車両４００のＥＣＵ３００から情報処理装置５００に送信される。
【０１２７】
目詰まり度合取得部５０２は、車両４００から送信されるマイクロ波の強度を表す信号を取得する（ステップＳ４）。マイクロ波の強度を表す信号は、ＤＰＦ２０３の目詰まり度合を表す信号であり、ＤＰＦ２０３に堆積した煤の量を計算する際に用いられる。
【０１２８】
主制御部５０１は、積荷ＩＤを取得する（ステップＳ５）。積荷ＩＤは、車両４００が情報処理装置５００に問い合わせを行う際に、車両４００のＥＣＵ３００から情報処理装置５００に送信される。積荷ＩＤは、車両４００が積載している荷物の種類を表す。
【０１２９】
主制御部５０１は、走行済みルートを取得する（ステップＳ６）。走行済みルートとは、図１２に示すフローの処理の対象になっている車両４００が、問い合わせの時点までに走行した道路の履歴である。このような走行済みルートは、例えば、車両４００のＥＣＵ３００と情報処理装置５００が定期的に通信を行い、車両４００のナビゲーションシステムから走行している道路を表すデータを入手することによって取得することができる。
【０１３０】
判定部５０３は、ＤＰＦ２０３の煤の堆積量を計算する（ステップＳ７）。判定部５０３は、マイクロ波の強度を表す信号に基づいて、ＤＰＦ２０３の煤の堆積量を計算する。
【０１３１】
判定部５０３は、煤の堆積量が所定の閾値以上であるかどうかを判定する（ステップＳ８）。所定の閾値は、予め情報処理装置５００がメモリ５０５に保持しておけばよい。
【０１３２】
主制御部５０１は、煤の堆積量が所定の閾値以上である（Ｓ８：ＹＥＳ）と判定すると、車両４００のＥＣＵ３００にＤＰＦ２０３の再生処理を指示する（ステップＳ９）。
【０１３３】
主制御部５０１は、最適ルートを指示する（ステップＳ１０）。最適ルートは、車両４００が再生処理を行う際に、現在の行き先までに通り得るルートのうち、再生処理を行うのに最も適したルートである。再生処理を行うのに適したルートとは、例えば、高速道路のように一定の速度で連続的な走行を行いやすいルートをいう。
【０１３４】
以上の処理を終えると、主制御部５０１は、フローをステップＳ１にリターンする。情報処理装置５００は、複数の車両４００と通信を行うため、いずれかの車両４００から問い合わせがある度に、図１２に示すフローを実行する。
【０１３５】
図１３は、ＥＣＵ３００が実行する処理を示すフローチャートを示す図である。以下の処理は、ＥＣＵ３００が制御部２７０を介して実行する。
【０１３６】
主制御部３０１は、所定のタイミングで処理をスタートし、堆積量の測定用の発振器２１０にマイクロ波を出力させる（ステップＳ２１）。所定のタイミングは、例えば、前回の再生処理の後に、車両４００の走行距離が所定距離に達した場合、又は、燃料の噴射量が所定量に達した場合等である。なお、ＤＰＦ２０３の再生処理を略定期的に行うことができればよいため、所定のタイミングの取り方は、上記以外の方法であってもよい。
【０１３７】
堆積量測定部３０２は、堆積量の測定用のマイクロ波をＤＰＦ２０３に照射し、アンテナ１２０から受信するマイクロ波の強度を取得する（ステップＳ２２）。マイクロ波の強度を表す信号は、ＤＰＦ２０３の目詰まり度合を表す信号であり、ＤＰＦ２０３に堆積した煤の量を計算する際に用いられる。
【０１３８】
主制御部３０１は、測定した煤の堆積量を表す信号をデータセンタの情報処理装置５００に送信する（ステップＳ２３）。
【０１３９】
主制御部３０１は、データセンタの情報処理装置５００から回答があったかどうかを判定する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４の処理は、情報処理装置５００から回答があるまで繰り返し実行される。
【０１４０】
主制御部３０１は、データセンタの情報処理装置５００から指令を取得する（ステップＳ２５）。
【０１４１】
主制御部３０１は、ステップＳ２５で取得した指令が再生処理の実行指令であるかどうかを判定する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６の処理は、取得した指令が再生処理の実行指令であると判定するまで繰り返し実行される。
【０１４２】
再生処理実行部３０４は、求めた煤の堆積量に基づき、煤の加熱・焼却（再生処理）を行うためのマイクロ波の強度と照射時間を決定する（ステップＳ２７）。
【０１４３】
主制御部３０１は、ルートを更新する（ステップＳ２８）。
【０１４４】
以上の処理を終えると、主制御部３０１は、フローをステップＳ１にリターンする。
【０１４５】
以上、実施の形態によれば、パイプ１０の凸部１１の内部に配置したアンテナ１２０から、パイプ１０の内部に配設されるＤＰＦ２０３に直接的にマイクロ波を照射するため、排気ガス処理装置１００の構造を簡易にすることができる。排気ガス処理装置１００には、フィルタ再生装置、及び、フィルタ目詰まり検出装置が含まれており、排気ガス処理装置１００を用いてフィルタ目詰まり判定方法が行われる。
【０１４６】
従って、実施の形態によれば、簡易な構造のフィルタ再生装置、フィルタ目詰まり検出装置、排気ガス処理装置１００、及び、フィルタ目詰まり判定方法を提供することができる。
【０１４７】
また、アンテナ１２０は、パイプ１０の外周部が外側に突出した凸部１１の内部に配置されているので、アンテナ１２０が排気ガスの流路からオフセットしている。このため、アンテナ１２０が排気ガスの流れの邪魔になることを抑制でき、アンテナ１２０が排気ガスによって加熱されにくい構造にすることができ、アンテナ１２０の破損等を抑制し、長寿命化を図ることができる。
【０１４８】
また、アンテナ１２０からＤＰＦ２０３に出力したマイクロ波の強度に対する、アンテナ１２０で受信したマイクロ波の強度の比に基づいて、煤の堆積量を求めることができるため、ＤＰＦ２０３の再生を行う際に、煤の堆積量に応じてマイクロ波の強度を決めることができる。
【０１４９】
また、トランジスタ２３０としてＧａＮ−ＨＥＭＴを用いるため、発振器２１０で発生されるマイクロ波を高出力のマイクロ波に増幅することができる。
【０１５０】
なお、図１２及び図１３のフローによって実現される方法は、フィルタ目詰まり判定方法である。以上では、情報処理装置５００の判定部５０３が煤の堆積量が所定の閾値以上であるかどうかを判定する形態について説明したが、ＥＣＵ３００が煤の堆積量を所定の閾値と比較して判定を行うようにしてもよい。
【０１５１】
また、以上では、煤の堆積量を測るために、アンテナ１２０からマイクロ波を放射し、ＤＰＦ２０３で反射されるマイクロ波を受信する形態について説明した。しかしながら、ＤＰＦ２０３を挟んでアンテナ１２０の反対側にもう一つのアンテナを設けて、アンテナ１２０から放射され、ＤＰＦ２０３を透過したマイクロ波をもう一つのアンテナで受信してもよい。この場合は、受信するマイクロ波の強度が高いほど、煤の堆積量が少なく、受信するマイクロ波の強度が低いほど、煤の堆積量が多いことになる。
【０１５２】
また、以上では、アンテナ１２０がモノポールアンテナである形態について説明したが、アンテナ１２０は、ダイポールアンテナ、パッチアンテナ等のモノポールアンテナ以外の形式のアンテナであってもよい。
【０１５３】
また、アンテナ１２０が配置される凸部１１の形状は、半球体状に限られず、マイクロ波の放射と受信に影響が生じなければ、どのような形状であってもよい。
【０１５４】
以上、本発明の例示的な実施の形態の検出装置、及び、加熱装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
ミリ波の放射対象物が配置される配置場所の第１軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第１出射部と、
前記複数の第１出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する第１受信部と、
前記第１受信部が受信するミリ波の二次元的な強度分布を検出する第１検出部と
を含む、検出装置。
（付記２）
前記配置場所の第２軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる前記特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第２出射部と、
前記複数の第２出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する第２受信部と、
前記第２受信部が受信するミリ波の二次元的な強度分布を検出する第２検出部と
をさらに含む、付記１記載の検出装置。
（付記３）
ミリ波の放射対象物が配置される配置場所の第１軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第１出射部と、
前記複数の第１出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する第１受信部と、
前記第１受信部が受信するミリ波の二次元的な第１強度分布を検出する第１検出部と、
前記配置場所にマイクロ波を出射するマイクロ波出射部と、
前記第１検出部によって検出される前記第１強度分布に基づき、強度が小さい部位ほど前記マイクロ波の出力が大きくなり、強度が大きい部位ほど前記マイクロ波の出力が小さくなるように、前記マイクロ波出射部が出射するマイクロ波の出力を制御する出力制御部と
を含む、加熱装置。
（付記４）
前記配置場所の第２軸方向において、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記放射対象物に含まれる前記特定物質に吸収又は反射される波長のミリ波を出射する複数の第２出射部と、
前記複数の第２出射部と前記配置場所を介して対向するとともに、前記配置場所を向くように二次元的に配設され、前記ミリ波を受信する第２受信部と、
前記第２受信部が受信するミリ波の二次元的な第２強度分布を検出する第２検出部と
をさらに含み、
前記出力制御部は、前記第１検出部及び前記第２検出部によって検出される前記第１強度分布及び前記第２強度分布に基づき、強度が小さい部位ほど前記マイクロ波の出力が大きくなり、強度が大きい部位ほど前記マイクロ波の出力が小さくなるように、前記マイクロ波出射部が出射するマイクロ波の出力を制御する、付記３記載の加熱装置。
（付記５）
前記マイクロ波出射部は複数あり、
前記出力制御部は、前記第１強度分布及び前記第２強度分布に基づき、前記複数のマイクロ波出射部から出射されるマイクロ波同士の位相が前記特定物質が存在する位置において等しくなるように、前記複数のマイクロ波出射部を制御する、付記４記載の加熱装置。
【符号の説明】
【０１５５】
１００  加熱装置
１０１  加熱室
１０２  ステージ
１１０Ｘ、１１０Ｚ  ＰＡＲ
１２０Ｘ、１２０Ｚ  受信アレイ
１３０  マイクロ波発生器
１４０  制御部
【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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