JP2005241215A

JP2005241215A - 電気機器、冷蔵庫、冷蔵庫の操作方法

Info

Publication number: JP2005241215A
Application number: JP2004054468A
Authority: JP
Inventors: Naho Misumi; 奈穂美寿見; Toshie Hiraoka; 利枝平岡; Hironobu Yano; 裕信矢野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】冷蔵庫における操作パネルの設定は難解で設定段階も多く、調理作業中などは特に手を介することはわずらわしい作業だった。また、操作パネルを子供や老人などが操作してしまい、冷蔵庫の制御が変ってしまい食品の保存に影響がでることがあった。
【解決手段】音声や各種照合技術によって、冷蔵庫の設定をできるようにすることで作業中も手をわずらわせないようにした。また、各種照合技術を使うことでそのユーザのみ操作を可能とし、ユーザの好みに応じて機能をカスタマイズできるようにした。
【選択図】図４

Description

この発明は、各種照合技術を用いて特定個人のみが操作することを可能にした冷蔵庫のような電気機器の技術に関するものである。

従来の冷蔵庫は、音声を入力信号とし、あらかじめ登録された設定音声に合致した時に、扉の開閉を行う機能を有していた。これにより両手がふさがれていても簡単に開閉できる。（例えば、特許文献１参照）又、設定や運転状況を音声で知らせる液晶表示操作パネルを備えこれにより簡単に操作できる冷蔵庫が知られている。（例えば、特許文献２参照）更に、子供のいたずらが出来ない位置に温度調節部を設け誤操作対策を有し、通信にて調節可能な冷蔵庫なども知られている。（例えば、特許文献３参照）そのほか１つの電気製品にほかの用途を行わせる、たとえばエアコンにテレビジョンをもうける技術なども知られている。

特開平１−１７９８８５号公報（請求項、第１図）特開２００２−３１４６８号公報（図２、図４等）特開２００３−３０２１３８号公報（図２、図７等）

従来の冷蔵庫は、あらかじめ登録された標準パターンの音声とのマッチングを行ってその音声データを認識していたため、正しく音声が入力されれば誰でも声で操作できたため、操作は簡単であったが、主に使用するユーザ以外でも使用させたくない人、例えば家庭用の冷蔵庫においては、子供や家族以外の他人、痴呆症や拒食症患者等が自由に温度設定を変更できたり、扉を開けたりすることができるという問題点があった。また業務用の冷蔵庫などでは誰が収納したか分からない様な牛肉などの食料があると食の安全のため確認の問題があり、業務の遂行が遅れるなどの問題があった。

従来の冷蔵庫やエアコンは、家庭内ならだれでも必要に応じ、あるいはその時の気分に応じて手軽に利用できることを目的としている。又事務所や食堂、ホールなどで使用される場合は多くの人に都合良く、快適な生活が送れる様にエアコンの温度設定や冷蔵庫の扉開閉が行われる。このため複数の人が取り扱える様に簡単な操作や固定された設定など、その電気機器の主要な目的に最も使い易い構成や性能を合わせており、このような家電品などの電気機器や空調装置では、近年の様に個人もしくは生活パターンが同じ人々の生活が主体となっている場合にマッチングせずその活動範囲や食生活、個人の好みを考えないで不都合を強いると言う問題があった。

この発明の目的は、上記のよう課題を解決するためになされたもので、特定個人を照合し、特定個人のみが扱える電気機器、例えば冷蔵庫の設定変更や扉を開けることができ、業務や生活をスムースに、且つ安心して行うことが出来る装置を得るものである。

また、この発明の目的は個人の生活における快適性や安心感を好みに応じた機能を選択して簡単な操作で取り扱える装置を得るものである。

この発明に係る電気機器は、機器本体もしくは機器本体と通信可能な通信手段に設けられ、機器本体に設けられた操作手段の操作内容を選択可能な操作選択手段と、操作選択手段と接続され操作手段の操作を特定個人に限定する様に予め登録された音声もしくは身体的特徴もしくはコードの識別要素と特定個人の個人認定要素とを照合する照合手段と、機器本体もしくは機器本体と通信可能な通信手段に設けられ、機器本体の選択された操作を登録された特定個人が操作する状態であることを検知する操作状態検知手段と、を備え、操作状態検知手段にて検知され、且つ、照合手段で個人認定要素を有すると照合された特定個人のみが機器の選択された操作内容を操作可能である。

この発明の冷蔵庫は、冷蔵庫本体もしくは冷蔵庫本体と通信可能な通信手段に設けられ、冷蔵庫本体に設けられた操作手段の操作内容を選択可能な操作選択手段と、操作選択手段と接続され操作手段の操作を特定個人に限定する様に予め登録された音声、コードなどの個人認定手段と照合する照合手段と、を備え、冷蔵庫本体の選択された操作内容は前記照合手段にて照合された特定個人のみが操作可能である。

又この発明の冷蔵庫の操作方法は、冷蔵庫が操作される状態であることを検知する検知ステップと、検知ステップにて検知され冷蔵庫本体に設けられた操作手段の操作内容を指令する指令ステップと、操作内容の指令が音声、コードなどの識別要素を有する特定個人であることを検知する個人認定ステップと、認定された識別要素を予め登録された音声、コードなどの識別要素と照合する照合ステップと、を備え、照合された特定個人が冷蔵庫の操作内容を操作可能である。

この発明は、特定個人を照合し、特定個人のみが扱えるので、例えば冷蔵庫の設定変更や扉を開けることができ、食の安全が確保できると言う如く、個人の業務や生活を、快適に、あるいは、安心して行うことが出来る。また、この発明は個人の好みに応じた機能を実現でき便利で気分の良い生活を簡単な操作で取り扱える。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における冷凍冷蔵庫の正面図、図２は図１を断面で見た簡単なブロック図である。図１において、冷蔵庫本体１１は冷蔵室１、冷蔵室扉２、冷蔵室１に設けられたスライド室３、切替室４、野菜室５、冷凍室６、製氷室１０をを有しており、切替室４は冷凍温度帯（約―１８℃）、ソフト冷凍（約―９℃、ー７℃、ー５℃等）、チルド（約０℃）、冷蔵（約３℃）、野菜（約５℃）の各温度帯に切り替えることができる。

また、前記冷蔵室１の扉２には扉の開閉に使用するハンドル７と温度調節やタイマーが設定できる操作パネル８が設けられ、扉２の駆動装置９が冷蔵庫上部に配置されている。ている。温度帯の切換えや各室の温度の調整や急速冷凍などは操作パネルで表示を見ながら扱える。

図２において、冷凍冷蔵庫の制御装置２１が、冷凍冷蔵庫の背面に庫室と断熱材を介して設置されている。制御装置２１は操作パネル８、と接続してあり、お互いに送受信が可能である。また、冷蔵室１、切換え室４、野菜室５、冷凍室６の扉の開閉状態を検知するする扉スイッチ１２や、庫室内の温度を検知する温度サーミスタ１６、各室への冷気の流入量を調節するダンパ１３などのアクチュエータとも接続しており、熱交換器１４にて冷却される循環空気の状態を、即ち各室の冷却状態を圧縮機１５などのオンオフやダンパー１３の開閉などで調節、制御している。

図３は冷蔵室の扉２に設けられた操作パネル８の正面図である。図において３１は液晶表示部であり、操作パネル８の中央部に配置されている。操作パネル８の下部にはスピーカー３２とマイク３３が備えられている。また、液晶表示部下部には操作スイッチ３４、登録スイッチ３５、照合スイッチ３６が、上部には人体検知センサー４４が備えられている。

図４は、音声認識装置の簡単なブロック図である。図において、マイク３３に入力音声が与えられると、アンプにて増幅し、Ａ／Ｄ変換され音声データとしてパネルマイコン４１に取り込まれる。また、音声を発した話者は事前に同じマイク３３とその回路を使用してパネルマイコン４１に音声を登録し、その音声データはフラッシュ４２に格納されている。パネルマイコン４１のマイコンソフトには音声認識処理を行うアルゴリズムが組み込んであり、事前に登録した登録音声と入力音声をＤＰマッチングによって照合を行う。４４は操作パネル８の前に人がいることを検知することができる赤外線を利用した焦電センサなどからなる人体検知センサ４４にて人を検知するとメインマイコン２２にデータを送り、ＬＥＤ４５を点灯させる。このＬＥＤ４５が点灯しているときのみ音声入力をパネルマイコン４１が受付け、それ以外のときは音声を発声しても認識は行わない。登録音声に入力音声が照合された場合は、その音声内容に従ったデータをメインマイコン２２に送信し、メインマイコン２２から冷蔵庫本体１１にも受けられた各アクチュエータ等を作動させて音声にて話者が指令した冷蔵庫制御を行う。また、パネルマイコン４１は話者に照合成功であることをフィードバックするために、液晶表示部３１に、「照合成功」または設定変更した結果を表示する。

ここで、音声により操作を伝えた話者に登録済みの話者であるという照合に成功したことをフィードバックする手段としては、ＬＥＤを使用して視覚を利用しても良いし、スピーカーを介して音声ガイダンスを利用しても良い。

また、図４の構成における音声認識手段は、ユーザである特定個人の音声を入力し音声信号に含まれる言語情報を自動的に認識し、認識結果をテキストとして出力する。この音声認識処理は、代表的な手法であるＤＰ（Dynamic Programming）マッチング、あるいはＨＭＭ（Hidden Markov Model）によって実現することが可能である。ＤＰマッチングおよびＨＭＭによる音声認識処理、話者認識処理については例えば「音声情報処理」古井貞煕著、１９９８年６月、森北出版株式会社の第５章、第６章に詳細が記されている。即ち同じ言葉を発生した音声でも継続時間はその都度代わり変化するので時間軸を非線形に伸縮する時間性気化であるＤＰマッチングを行う。又単語や音素を標準的なマルコフモデルで表現して、モデルパラメータの学習処理を行い確率的に判断する。

特に、図４の構成における音声認識手段は、話者認識であって、音声波に含まれる個人性の情報を用いて、誰の声かを判定することが出来る。話者を認識させる照合を行うためには指令したい操作内容を例えば５音節以上のキーワードとして操作と同じマイクを使用して登録しておく。１秒程度以上のキーワードで数回発生して登録すると登録データとの類似性の検出精度が向上する。冷蔵庫本体に面して直接マイクで操作をしたいときと電話を通して回路を介して操作をしたいときは音声信号の使用できる周波数範囲が異なる等のため、携帯電話でも行いたい内容の登録はマイクへ直接と両方で行う必要がある。登録したユーザである特定個人の音声を入力しこの音声で操作する場合登録時と同じ発生内容にて認証する。キーワード方式を使うことにより登録した音声と直接比較できるので簡単である。しかしながら音声の場合しゃべり方や風邪を引いた時など周波数分析などでピーク値を拾うと差が出るなどのため周波数データをコサイン変換した包絡線で判断する。即ち音声パターンで比較して類似度を評価する。冷蔵庫などの機器を使用する場所の騒音対策として非定常騒音に強いＤＰマッチング方式を使用するが、音声中の騒音成分を抑圧する手法を使用しても良い。

図１で示す冷蔵庫１１の冷蔵室１の上部にはソレノイドを利用して扉を開く扉駆動装置９が設けられている。この扉駆動装置９の構造図を図５に示す。図５のように冷蔵庫本体１１の上部の凹部５１に駆動装置９が埋めこまれた状態で取り付けられていて、非磁性材の押出し棒５２が磁性材性のプランジャ５３と直線状に固着されたものがソレノイド５４を貫通している。扉が閉まっているときは、ソレノイド５４は断電状態であり、押出し棒５２の先端部のキャップ５５が扉２の非押圧部５６に接触している。この状態でメインマイコン２２から扉開信号を受信するとソレノイド５４は短時間通電され、プランジャ５３は瞬時に扉側に吸いこまれ、押出し棒５２が扉２の非押圧部５６を突き出すように移動するので、扉２は開放される。プランジャ５３の後方部には戻しばね５７が備わっており、扉を開放したあとは伸びたその戻しばね５７が元に戻る力によって、押出し棒５２とプランジャ５３は反扉側に移動を行い、初期の位置に戻る。

また、冷蔵室１内部には電気式の扉ロック機構が設けられている。図６は冷蔵室の斜視図、図７はロック機構を上から見たものである。冷蔵室扉２には受け金具５７、冷蔵室１には電動ロック５８が設けられており、通常状態では電動ロックは受金具とは無関係にｂ方向に収まっており、冷蔵室扉２が閉じた状態でロック信号が送られてくると受金具方向ａ方向に飛び出し受金具に掛けられた構造となりロックがかかる構造となっている。

次に冷蔵庫扉２を開く動作を例に説明する。図８はその登録を表したフローチャート、図９は音声操作を行うモード例、図１０はその照合を表したフローチャートである。まず、特定個人であるユーザは冷蔵庫扉２を開くためのキーワードを登録する。図８に示すように、ユーザは操作パネル８に備えられたマイク３３の前に立ち、ＳＴＥＰ１で通常状態６０にある操作パネル８の登録スイッチ３５を押し、登録モードを設定ＳＴＥＰ２する。次に、ＳＴＥＰ３にてスイッチ３４を押すと、音声で操作可能な機能が液晶表示部３１に繰り返し表示されるので、その中から音声で操作できるようにしたい機能を選択する。この操作内容である音声モードの各機能について図９にて説明する。

図９のドアオープン６１は扉駆動装置９を作動させ、冷蔵室扉２を押し出すことにより、手で引っ張るという動作無しに扉を開けることができる機能である。これにより両手が塞がるなどでも簡単に扉２を明けることが出来る。温度表示６２は各室の温度表示を順番に表示し、確認できる操作機能である。ビール６３は、切替室にビールを入れた後に設定することで、切替室を急激に冷却し、ビールの冷やし忘れや急なお客様に対応する機能である。カップラーメン６４はキッチンタイマー機能であり、設定されると自動的に３分タイマーを始動し、３分経過後にはアラーム音で終了を知らせする。これは冷蔵庫の制御装置２１のタイマー機能を利用して冷蔵庫の傍で家事をしながら３分経過を知ることが出来る操作内容である。タイマー６５は通常の温度表示からタイマーモード表示に切り替える機能である。タイマーモードは冷蔵庫の基本機能ではないので、操作パネルでは複雑な設定をもってタイマーモード表示に切り替えるので、一声で操作できるようにする機能である。チャイルドロック６６は、設定した瞬間に扉のロック機構を作動させ、扉が開かなくしたり、操作パネルのスイッチの受付を無効にしたりする機能である。メモ６７は音声録音をできる機能である。メモ６７を受付けると、メモモードに設定し、操作スイッチ３４にてメモ番号を選択し、登録スイッチ３５にて録音を開始する。再生６８はメモ６７にて録音した音声を再生する機能である。再生６８を受付けると、再生モードに設定し、操作スイッチ３４にてメモ番号を選択し再生をはじめる。キーワード６９は登録したキーワードを忘れた際に再生する機能である。

上記機能の中から音声で操作したい音声モードを選択、決定した後ＳＴＥＰ４、音声の登録を行う。その際特定個人である登録者が立つ位置は冷蔵庫より３０ｃｍ程度の距離が望ましい。ＳＴＥＰ５でまず、キーワード「ドアオープン」を一度発声し、音声データとして仮登録する。この際キーワードは音声モードの機能名に限らず、ユーザの好きな単語を使用しても良い。例えば、ドアオープン機能６１に対し、「ドアオープン」ではなく、子供あるいはペットのように愛着のある特別な名前をキーワードとして登録すれば、その名前を冷蔵庫に対して呼ぶことで冷蔵室扉２を開けることができるようになる。次にＳＴＥＰ６で、ＳＴＥＰ５にて仮登録したキーワードを再度発声する。そしてＳＴＥＰ５で登録した音声データとＳＴＥＰ６で登録した音声データの距離値を測定し、ある一定の距離以下（閾値）ＳＴＥＰ７である場合は登録を受付けＳＴＥＰ８、ＬＥＤ表示しＳＴＥＰ９通常状態６０に戻る。距離値が閾値よりも大きい場合は登録を受付けずＳＴＥＰ５に戻る。また、背景ノイズなどの影響により登録がうまくいかない場合は登録スイッチ３５を再度押すことで設定モードを終了し通常状態６０に戻ることができる。

なお、この音声データは入力された音声をＡ／Ｄ変換によってデジタル化された音声波形から、周波数や音声パワーなどの音響的な特徴をベクトルとして抽出して、特徴ベクトルの時系列として出力し、音響分析を行う。照合手段は登録された発声の特徴ベクトル列と、照合のために入力された音声の特徴ベクトル列から、登録発声と照合発声との距離を計算する。距離計算は、たとえば特徴ベクトル同士のユークリッド距離の和や、特徴ベクトルの各次元に重みをつけた重みつきユークリッド距離の和を用いることができる。また、一般に同一の音声であっても時間的に伸縮があるので、異なった長さ(列数)のベクトル列同士について、最適な対応とその場合の距離を求めるDPマッチングなどの計算手法が用いられることが多い。

ここで、ＳＴＥＰ５〜６と２回の音声データを取得することで、１回の登録よりもより正確な音声データにすることができるので、登録話者本人の特定の精度をより上げることが可能となる。また、登録過程において雑音などの背景ノイズが大きいと、照合の際に本人の音声データと異なり特定することができなくなることを避けることができる。

次に、照合する手順を説明する。図１０は音声操作における照合手順を示したフローチャートである。キーワードを音声データで登録した特定個人であるユーザは、図１０に示すように操作パネル８に供えられたマイク３３の前に立ち、キーワードドアオープン６１を発声する。ＳＴＥＰ１１で通常状態６０にある操作パネル８の前に立つと、赤外線センサなどを用いた人体感知センサ４４が反応し、そフィードバックとしてＬＥＤ４５を点灯しＳＴＥＰ１２、ユーザに対し、音声入力の受付が可能であることを促す。

ここで、人体検知センサとして利用した赤外線センサ４４は、人体から自然に放出されている遠赤外線を検知することを利用したものである。あらゆる物体は、その温度に応じた赤外線エネルギーを放出し、人体からは、７〜14ミクロンの波長帯域にある遠赤外線を放射しており、この波長帯の赤外線を検知可能であり、人の検知が可能となる。人が近づくと、センサは人から発せられる遠赤外線を検知し、駆動部に信号を送る。

ＳＴＥＰ１３でユーザはキーワード「ドアオープン」を発声すると、ＳＴＥＰ１４において図８のフローで登録した音声データとＳＴＥＰ１３で入力した音声データの距離値を測定し、ある一定の距離以下（閾値）である場合は照合成功とする。距離値が閾値以上であった場合は照合失敗とし通常状態６０へ戻る。キーワードであり操作内容であるドアオープン６１を音声入力で照合し、特定個人としてのドアオープン６１を受付けた場合はＳＴＥＰ１５、扉開信号をメインマイコンに送信しＳＴＥＰ１６、扉駆動装置を駆動ＳＴＥＰ１７、扉を開放する。

音声モードの各機能６２から６９も同様に、キーワードの登録、照合という手順によって、音声入力にて冷蔵庫の設定変更や録音・再生機能などを使用することができる。この様にここでは特定個人の認識を音声で行ったが、これは特定個人を識別するものであれば指紋、虹彩、顔貌、手の静脈配置などの生体認証手段ようなものや認証されたコードのようなものでも良く、登録した識別要素と比較して照合することは同じである。冷蔵庫本体に設けられた操作手段の図９ような操作内容を図８のフローの様に選択して登録し、図１０のフローのような特定個人に限定する様に予め登録された音声、コードなどの個人認定手段と照合すると、冷蔵庫本体の選択された操作内容は照合手段にて照合された特定個人のみが操作可能となる。上記説明の様に特定の個人が冷蔵庫の前に立つことにより冷蔵庫が操作される状態であることを人体検知センサー４４で検知し、検知された冷蔵庫に設けられた操作手段の操作内容を指令すると、操作内容の指令が音声、コードなどの識別要素を有する特定個人であることを検知して、認定された識別要素を予め登録された音声、コードなどの識別要素と照合し、照合された特定個人が冷蔵庫の操作内容を操作を行うことが出来る。

以上のように、特定個人であるユーザが操作したい機能を音声にてキーワードで登録し、操作させたいときにそのキーワードを発声して音声入力による操作を行うことで、従来の複数回繰返しが必要な操作パネルのスイッチによる複雑な操作にくらべ、操作を簡便に行うことができ、ユーザを照合するのでユーザ以外の子供など触らせたくない人の操作を無効にすることができる。また、機能として音声モードを複数を備えた中から、ユーザが使用方法・頻度に応じた好みの機能を選択、キーワード登録を行うことでユーザによりカスタマイズした冷蔵庫となり、使い勝手が向上する。本発明の冷蔵庫では個人しか開けられなくなる為個人専用の化粧品や衣類などの保管庫としても使用できる。

また、音声で操作できれば、両手に物をもっていたり、調理中であったりして手がふさがっている場合や、ユーザ自身が操作パネル８まで手の届かないところにいるときなどには操作ができない機能、例えば、ドアオープン６１、チャイルドロック６６などが手をわずらわすことなく、が操作できる効果がある。

以上の説明では、音声入力をして照合するときは赤外線等を用いた人体検知センサにて、操作パネルの前に人がいることを感知しているときにＬＥＤ４５を点灯し、その間のみ音声入力を受付けるようにしたものであるが、図３における、照合スイッチ３６を押しているときのみ照合を可能とし、照合スイッチ３６を押しながら、音声入力するようにしてもよい。またこのスイッチは他の温度調節用のスイッチなどで兼用にすれば、スイッチ数を減らし、安価にすることができる。この様な場合は人体検知センサは無くても良い。また、照合スイッチ３６が入力されている時間は、ＬＥＤ４５を点灯させたり、ＬＣＤの液晶表示部３１に、「お話しください」などの表示を行う。

以上のように、センサやスイッチを設けその時だけ照合させるようにしたので、常に話者照合のアルゴリズムを稼動させなくても良い。これにより話者である特定個人が話者照合して冷蔵庫などの機器を操作しようとする状態に無い時、即ちマイクの前に立ったり、特定のスイッチを押したりをしない限り、話者である特定個人が、何処で何をしゃべっていようと、あるいは背景ノイズや、テレビやラジオのように似た音声データによる誤動作の心配がないので、閾値の設定を厳しくすることができ、より精度の高い話者照合を行うことができる。ただし、音声入力受付可能状態の認識をユーザのスイッチ入力による場合、手がふさがっている場合や、ユーザ自身が操作パネル８まで手の届かないところにいるときなどには操作ができない。そういった場合には人体検知センサ４４にて音声入力受付可能状態を認識すれば良い。なお一人生活の場合等、このような人体検知センサーやスイッチは不用であっても誤動作の可能性はほとんど無い。また、この話者登録は１人である必要性は無く同じ生活をしている複数の人間が登録しても良いし、業務として肉などの食品を扱う複数の人間がこれらの収納や使用等食の安全確保に責任を負うことで登録しても良い。

以上の説明では、個人特有の身体的特徴として音声を利用した話者照合技術を応用したものであるが、指紋、顔貌、虹彩、網膜、手の静脈などを識別要素として身体的特徴を用いたその他のバイオメトリクスを用いても良い。図８、図１０と同様な登録と照合を行うことが出来る。バイオメトリクスは生理的あるいは行動の特性に基づくヒトを認識する自動的な方法であり、個人の体や行動の特徴を利用して認証を行う方法である。あらかじめ、個人の生体情報をテンプレートとして登録しておき、冷蔵庫やエアコンの本体、あるいはリモートコントローラ、あるいはアダプターなどこれらの電気機器の近くに配置した通信手段に設けた特定個人であることを認証する生態認証手段、即ちマイク、画像読取装置、コードリーダーなどで個人認定要素を読取照合すれば良い。照合は採取した生体情報との類似度で合否を判定する認証技術である。

図１１は、このような場合の、指紋によって個人の特定を行い、冷蔵庫の制御を行う操作パネルの正面図を示したものであり、７０は操作パネルに設けられた指紋認証装置である。指紋認証装置は、静電容量型、感熱型、電界式、感圧式などの半導体式や、光学式などがある。ユーザはあらかじめ、指紋認証装置にて指紋を採取しておき、その後ユーザは使用したいときに操作パネルの前に立ち、認証を行うことで、個人の照合を行うことができ、ユーザと特定したとき、扉の開放、温度調節などの冷蔵庫の制御を可能とする。指紋の場合、その認証のアルゴリズムとしては画像を重ねあわせて照合するパターンマッチングや、指紋の切れ目や分かれ目などの特徴的な部分を抽出して登録、照合を行うマニューシャ方式などが一般的である。

以上のように、冷蔵庫がユーザである特定個人を認証するので、冷蔵庫を開けさせたくない人、設定の変更をしてしまう恐れのある人に冷蔵庫を触らせない効果がある。更にエアコンでは勝手に温度を変えてしまわれることなども無い。

以上の説明では、個人特有の身体的特徴として音声を利用した話者照合技術等を応用したものであるが、コード例えば二次元コードなどのを用いた認証方法を用いても良い。二次元コードは現在普及しているバーコード（1次元）に比べ、小さな表示面積でも情報量が多く、多くの文字数を表現できるコードとして近年普及してきたものである。また、近年、携帯電話の普及と技術革新を背景に、インターネットを通しての二次元コードの配信することで様々な利用方法が開発されている。図１２は二次元コードの一例のＱＲコードであり、ＪＩＳやＩＳＯで規格化されているものである。二次元コードはバーコードがバーの太さの組合せでデータを表示するのに対し、平面的な広がりでデータを記憶するものである。また、二次元コードはマークの方向性を表す切り出しシンボル７５と各マスの位置を大きさを表すタイミングマーク７６からなる。これによって、マークの向き、サイズによらず読み取り可能、多少ゆがんだ局面上に印刷されていれも読み取れるといった特徴がある。二次元コードリーダーは操作パネルに上または、扉上に設けられ、ユーザはあらかじめ、冷蔵庫などの製造メーカーの提供する二次元コード取得サイトにアクセスして、好みに応じた機能の二次元コードを取得し、携帯電話に画像を保存しておく。その後、ユーザは使用したいときに記憶させている携帯電話によりその二次元コードを二次元コードリーダーにかざすことで、個人の照合と、冷蔵庫の機能の実施を行うことができる。

以上のように、ユーザが操作したい機能はサイトから取得することができるので、今までコスト優先でマイコンのスペックに限界があり載せられなかった情報は取扱説明書やサービスセンターに頼らざるをえなかったが、取扱説明書の廃止や、サービスセンターのコール数の減少させる効果がある。また、メーカーの提供サイトにアクセスし、二次元コードを取得する際に、ユーザ登録を行えば、メーカーは顧客管理とその後のアフターサービスや情報提供、ユーザ情報取得ができ、拡販へとつなげられる効果もある。

以上の説明では、個人特有の身体的特徴として音声を利用した音声認識技術を応用したものやコード信号として２次元コードを使用したものなどであるが、コード信号として赤外線通信を用いた認証方法を用いても良い。赤外線通信は、赤外線を利用してデータを受信する無線技術であり、携帯電話の技術進歩などにより標準装備されはじめ、一般的に普及してきた通信技術である。特に数十センチの距離で使うのに適しており、赤外線ポートを備えた機器同士を向かい合わせることで通信が可能である。赤外線ポートは操作パネルまたは扉上に設けられ、ユーザはあらかじめ、メーカーの提供する赤外線データ取得サイトにアクセスして、好みに応じた機能の赤外線データを取得し、携帯電話にそのデータを保存しておく。その後、ユーザは使用したいときにその赤外線データを赤外線ポートにかざすことで、個人の照合と、冷蔵庫の機能の実施を行うことができる。赤外線データを保存する装置は本人が常に持ち歩くものなどが良いが、例えば携帯電話自身に生体認証手段を設け本人以外は扱えないものや鍵類等であれば有効である。

以上のように、赤外線データを利用することで、二次元コードを利用したと同様の効果がある。コード信号の利用は特定個人の識別要素を検出する構造や操作する構造を使用して、機器本来の目的外の用途、即ち生活の快適さなどに利用することが可能である。冷蔵庫やエアコンなど電気機器は通信手段としてのＩＴ端子やアダプター、あるいは中継端子が接続され外部とインターネットなどを介して通信が可能である。このウエブを通して外部のコード認証機関と接続され個人としての契約を結ぶことが出来る。図１３にサービス・音楽配信の構成図を示す。電気機器８０は外部との通信が可能なＩＴ端子、アダプターまたは中継端子等８１が接続されている。この端子８１からインターネットへ無線アクセスポイント、ゲートウェイなどを介して接続され、メーカーや携帯電話８２との通信が可能である。インターネットには認証機構サーバに接続されたサービス・音楽配信業者が接続され認証機構に認証され登録された特定個人に対し、各種サービスの案内や音楽を配信している。電気機器を個人的に使用するように登録し、且つ、サービス・音楽配信業者との間で配信を契約している特定個人は、エアウコンや冷蔵庫など電気機本体もしくはこの電気機器に接続競れ通信を行う端子８１にて照合することにより、例えば冷蔵庫の前で音楽と発生するだけで曲目リストが配信されその番号部分をパネルに触れることにより自動的に音楽が冷蔵庫から流れ出す。即ち、家庭内で本発明の冷蔵庫に設けられた操作手段の操作内容を指令すると、操作内容の指令が音声、コードなどの識別要素を有する特定個人であることを検知して特定個人であると認定し、この認定された識別要素を予め登録された音声、コードなどの識別要素とを認証機構が照合し、を備え、照合された特定個人が指令した音楽が冷蔵庫に配信されることになる。サービス・音楽配信業者は配信毎にカウントし特定個人に対し、別途費用請求が電話代に負荷して行われるか、あるいは認証機構などを経由して支払われることになる。特定個人は、例えば契約により外部から自分の好きなメロディや音楽、あるいは気分を落ち着かせるサウンドを取り寄せ、料理中に手を使わずに音楽などを聞くことが出来る。しかも、エアコンや冷蔵庫などの電気機器に本発明の特定個人の操作内容を登録して指定することが出来る。音楽、もしくはその種類を図９の様に操作内容に含めておけば、図１０のようなフローで指令を発生すれば、照合した後メインマイコン２２に接続されている通信手段、例えばそのまま電話線でもよいし、電灯線通信、無線などでも通信可能な手段を介して音楽配信業者から自動的に好みのメロディやサウンドが送られてくる。これにより食品保存という本来の用途を果たしている冷蔵庫の置かれた台所で好きな曲を聴きながら家事を行ったり、空気調和機能を行わないで放置されているエアコンから気分の良い音楽が流れてくる。特にエアコンの場合複数のスピーカーを設置することが可能であり音響効果のよいサウンドが得られる。なおこのような外部から配信される場合使用するスピーカーやパネルは電気機器本体に設けても、通信手段である端子などに設けても良い。

本発明は、この様にコード信号の利用以外でもマイクやスピーカーなど音声機器、あるいは液晶表示装置を利用して、即ち機器本体やリモコンに設けた特定個人の識別要素を検出する構造や操作する構造を使用して、機器本来の目的外の用途、即ち生活の快適さなどに利用することが可能である。図９の音声モード７のメモ機能の利用として、調理中に気づいた不足している食品や、あるいは調理の手順など本発明の図１０の操作で記憶させることが出来る。既に説明した様に図１３はＩＴ端子８１などを通じてインターネットと通信できるようにした電気機器の概略図である。冷蔵庫やエアコンなど電気機器８０は通信手段としてのＩＴ端子やアダプター、あるいは中継端子８１があり、記憶した内容は携帯電話８２などで何時でも自由に取り出すことができる。これは特定個人として占有するため関係無い人には邪魔をされないで好きな様に利用することが出来るという効果がある。又同じ構成の特定個人を識別し照合させる装置を携帯電話や複数の電気機器、例えばエアコンと冷蔵庫にも受けておき、これらの機器間をアダプターや中継端子など通信手段で接続しておけば、他の部屋にいる人に音楽を流したり、記憶させたメモを他の部屋で確認することが出来る。

更に、携帯電話に特定個人のものとして記憶したデータや内容を、前記通信手段を通じて、エアコンや冷蔵庫などの電気機器に送信し、そのデータを電気機器にて利用することも可能である。例えば、携帯電話に好みに応じたメロディやサウンドを音楽配信業者から取得し、データ保存する行為は近年一般的な行為であるが、その音声データを通信手段や赤外線通信などにより電気機器に送信すれば、電気機器に備えたスピーカーにて再生できる。また、個人的に携帯電話に記録したメモや音声を冷蔵庫に送信して、その表示部に表示したり再生することで、携帯電話への意識が薄れる帰宅後にも忘れなくしたり、そのメモを子供のおやつのメッセージや家族へ帰宅時間のメッセージとすれば、伝言機能としても使用できる。この場合メモの表示は誰でも見ることが出来るようにしておくと良い。

以上の説明では冷蔵庫扉２上に設置された操作パネル８向かって音声入力を行ったが、操作パネル８は赤外線送信素子を、冷蔵庫の本体側に赤外線受信素子を実装し、ワイヤレスリモコンの形にしてもよい。リモコンにすれば何処にでも置けるようになる。

リモコン型の構造をとれば、冷蔵庫本体から取り外しで、手元で操作できるので、調理などの作業を冷蔵庫から離れた所で行っていても、冷蔵庫に近づくことなくタイマーを活用したり、冷蔵庫の設定を変えたり、子供がいたずらしそうなときには冷蔵庫から離れた所からでもロックをかけたりすることができるので調理の作業効率があがる。即ち、本発明は特定個人あるいは複数の特定者が事前にキーワードとして音声を登録し、その音声データと各入力音声を照合する方式であり、例え登録していない状態で普通の状態で使用していたとしても、登録に関係の無い人は、冷蔵庫の扉開閉や温度調整、エアコンの運転温度設定など自由に使うことが出来る。しかしながら登録したメモを読んだり知ることは出来ず、更に音楽配信など外部機関との契約したことも行えない。更に登録ボタンをほかのボタンの複数の操作に置き換えたり、見えない配置にしておけば、操作内容を読み取ったり、知ることも出来ない。更にメモリーの容量が大きいので複数の特定個人が同じキーワードを登録し、その異なる個人により別のメモを選択することも出来る。

また、照合による操作として登録した全ての機能は、電気機器出荷当時の初期状態に戻すことができるように、解除スイッチを設け、そのスイッチを操作することで解除できるようにしておくと良い。この解除をスイッチ類の特別なパターンで行うことにすれば記録を残したままでも特別な場合以外は秘密が守られることになる。

本発明は、冷蔵庫等の電気機器またはその扉又はリモコンに備えられたマイクにて音声を登録し、その登録音声と発生音声を照合することにより本人の確認を行い、その登録本人の操作のみ受付を可能とする。この本人の確認には指紋、虹彩、顔貌などの個人特有の身体的特徴や特性を利用して本人の確認を行う生体認証を用いて、個人照合し、その本人のみ操作可能とする。これにより本人だけ好きな操作も行える。

あるいは冷蔵庫本体または扉等に備えられた二次元コードリーダーにて、ユーザがかざした二次元コードを認証することでユーザを確認し、その本人のみ操作可能とする。あるいは赤外線ポートを機器などに設けて、ユーザの発信したデータによりユーザを確認し、その本人のみ操作可能とする。例えば、冷蔵庫本体または扉等に備えられたマイクにて音声を登録し、その登録音声と発話音声を照合することにより冷蔵庫の温度やタイマーを設定したり、扉を開けたりする操作を可能とする。あるいは指紋、虹彩、顔貌などの個人特有の身体的特徴や特性を利用して本人の確認を行うバイオメトリクスを用いて、照合することにより冷蔵庫の温度やタイマーを設定したり、扉を開けたりする操作を可能とする。あるいは冷蔵庫本体または扉等に備えられた二次元コードリーダーにて、ユーザがかざした二次元コードを認証することにより冷蔵庫の温度やタイマーを設定したり、扉を開けたりする操作を可能とする。あるいは冷蔵庫本体または扉等に備えられた赤外線ポートにて、ユーザの発信したデータにより冷蔵庫の温度やタイマーを設定したり、扉を開けたりする操作を可能とする。したがって快適な生活、食の安全を確保できる生活が行える。

本発明は、複数の操作を必要とする機能を１回で行うことができるモードを備えることが出来る。あるいはユーザの好みや使用スタイルに応じて、使用頻度の高い機能を選択、登録して使うことができる。

本発明は、人体検知センサにて操作パネルの前にユーザがいることを確認し、そのときのみ照合または認識を行う。またＳＷ入力があるときのみ音声入力を受付け、照合を行う。あるいは操作パネル部がとりはずせて、遠方からでも手元で声にて操作できる。これにより、エネルギーの無駄を排除することが出来る。

以上は家庭用の冷蔵庫を主体として説明をしてきたが、スーパーなどの店舗におけるショーケースや冷凍庫などで夜間の防犯対策として経営者が特定個人として登録しそれ以外夜間はロックしておくことも可能である。食品だけでなくその他のものに対しても本人以外は開閉できず、記録も出来ない安全な保管庫が得られることになる。更に冷凍倉庫など大型冷蔵庫での食の安全のため外来者が接近できない様にしておくことも出来る。あるいは冷暗所に野菜などを保管している食料庫などに使用しても同様な効果が得られる。

この発明の実施の形態１における冷凍冷蔵庫を示す正面図である。この発明の実施の形態１における冷凍冷蔵庫を示す制御ブロック図である。この発明の実施の形態１における操作パネルの正面図である。この発明の実施の形態１における個人識別と照合を行う音声認識装置のブロック図である。この発明の実施の形態１における扉駆動装置の斜視図である。この発明の実施の形態１における扉ロック機構の斜視図であるこの発明の実施の形態１における扉ロック機構の上面断面図であるこの発明の実施の形態１における登録のフローチャートである。この発明の実施の形態１における操作内容を示す音声モード例である。この発明の実施の形態１における照合のフローチャートである。この発明の実施の形態１における別の操作パネルの正面図ある。この発明の実施の形態１における二次元コード例である。この発明の実施の形態１におけるインターネット通信概略図である。

符号の説明

１冷蔵室、２冷蔵室扉、３スライド室、４切替室、５野菜室、
６冷凍室、７ハンドル、８操作パネル、９扉駆動装置、１０製氷室、１１冷蔵庫本体、１２扉スイッチ、１３ダンパ、１４熱交換器、１５圧縮機、１６サーミスタ、２１制御装置、２２メインマイコン、３１液晶表示部、３２スピーカー、３３マイク、３４操作スイッチ、３５登録スイッチ、３６照合スイッチ、４１パネルマイコン、４２フラッシュ、４３ＳＲＡＭ、４４人体検知センサ、４５ＬＥＤ、５１冷蔵庫本体凹部、５２押出し棒、５３プランジャー、５４ソレノイド、５５非押圧部、５６戻しばね、５７受け金具、５８電動ロック、６０通常状態、７０指紋認証装置、７５切り出しシンボル、７６タイミングマーク、８０電気機器、８１ＩＴ端子、アダプターまたは中継端子。

Claims

冷蔵庫などの機器本体もしくは前記機器本体と通信可能な通信手段に設けられ、前記機器本体に設けられた操作手段の操作内容を選択可能な操作選択手段と、前記操作選択手段と接続され前記操作手段の操作を特定個人に限定する様に予め登録された音声もしくは身体的特徴もしくはコードの識別要素と前記特定個人の個人認定要素とを照合する照合手段と、前記機器本体もしくは前記機器本体と通信可能な通信手段に設けられ、前記機器本体の選択された操作を前記登録された特定個人が操作する状態であることを検知する操作状態検知手段と、を備え、前記操作状態検知手段にて検知され、且つ、前記照合手段で前記個人認定要素を有すると照合された特定個人のみが前記機器の選択された操作内容を操作可能であることを特徴とする電気機器。
前記操作状態検知手段は、前記機器本体に人体が近接したことを検知する、もしくは所定のスイッチに接触したことを検知することを特徴とする請求項１記載の電気機器。
前記個人認定要素の照合は、前記機器本体もしくは前記機器と通信可能な通信手段に設けられた、マイクにて前記特定個人が発生する発生音声を事前に登録された登録音声と照合する、もしくは、生体認証手段を用いて前記特定個人であることを指紋、虹彩、顔貌などの特定個人の身体的特徴や特性により照合する、もしくは、コードリーダーを用いて前記特定個人が取得したコードを認証することで照合するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の電気機器。
前記機器本体もしくは前記機器本体と通信可能な通信手段に設けられ、前記機器本体の選択された操作を登録された前記特定個人のみが操作する状態と、前記選択された操作を誰でも操作する状態を選択可能とする選択手段と、を備え、いずれの状態かを判別できる様にすることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の電気機器。
前記照合手段は、前記機器本体又は前記機器本体を遠隔操作する遠隔操作手段又は前記機器本体とウエブを介して通信可能な前記機器本体の製造者もしくは前記特定個人を照合する照合機関に設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電気機器。
前記操作手段の操作内容は、前記機器本体の操作もしくは前記個人認定要素の認定を行う構造を利用するものであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の電気機器。
冷蔵庫本体もしくは前記冷蔵庫本体と通信可能な通信手段に設けられ、前記冷蔵庫本体に設けられた操作手段の操作内容を選択可能な操作選択手段と、前記操作選択手段と接続され前記操作手段の操作を特定個人に限定する様に予め登録された音声、コードなどの個人認定手段と照合する照合手段と、を備え、前記冷蔵庫本体の選択された操作内容は前記照合手段にて照合された特定個人のみが操作可能であることを特徴とする冷蔵庫。
前記特定個人認定手段は、前記機器本体もしくは前記機器と通信可能な通信手段に設けられた、マイクにて前記特定個人が発生する発生音声を検知、もしくは、生体認証手段を用いて前記特定個人であることを指紋、虹彩、顔貌などの特定個人の身体的特徴や特性を検知、もしくは、コードリーダーを用いて前記特定個人が示すコードを検知、するもので、この検知した個人認定要素を前記照合手段と照合し特定個人であることを認定するものであることを特徴とする請求項７記載の冷蔵庫。
前記冷蔵庫本体もしくは前記冷蔵庫本体と通信可能な通信手段に設けられ、前記冷蔵庫本体の選択された操作を前記登録された特定個人が操作する状態であることを検知する操作状態検知手段と、を備え、前記操作状態検知手段の検知により前記特定個人の照合が可能であることを特徴とする請求項７又は８記載の冷蔵庫。
前記照合手段は、前記冷蔵庫本体又は前記冷蔵庫本体を遠隔操作する遠隔操作手段又は前記冷蔵庫本体と通信手段を介して通信可能な前記特定個人の携帯電話もしくは前記冷蔵庫本体の製造者もしくは前記特定個人を照合する照合機関に設けられることを特徴とする請求項７又は８又は９のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記操作手段の操作内容は、扉の開閉などの冷蔵庫本体の操作又は前記特定個人が行う音声での在庫品管理やスケジュールなどの記録又は外部からの音楽配信などの前記個人認定手段を利用するものであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記操作状態検知手段は、前記冷蔵庫本体又は前記冷蔵庫本体を遠隔操作する遠隔操作手段又は前記冷蔵庫本体と通信手段を介して通信可能な通信手段に備えられた人体検知手段もしくは所定のスイッチにて、人が操作する状態にあることを検知することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記冷蔵庫本体に設けられた操作手段の操作内容を選択可能な操作選択手段は、複数の操作手段の操作もしくは前記操作手段を順番に行う複数の操作を１回の選択で行うことができるモードを備えたことを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の冷蔵庫。
前記操作選択手段は前記冷蔵庫本体に着脱自在に設けられ操作できることを特徴とする請求項７乃至１３のいずれかに記載の冷蔵庫
携帯電話にて前記操作手段が操作され、照合された前記特定個人の操作と判断されると、指令された前記携帯電話の記憶内容が前記冷蔵庫本体に伝送されることを特徴とする請求項７乃至１３のいずれかに記載の冷蔵庫。
食料保管を行う本体もしくは前記本体と通信可能な通信手段に設けられ、前記本体に設けられた操作手段の操作を指令する操作スイッチと、前記操作スイッチと接続され前記操作手段の操作を特定個人に限定する様に予め登録された音声、コードなどの識別要素と前記特定個人の個人認定要素とを照合する照合手段と、前記本体もしくは前記本体と通信可能な通信手段に設けられ、前記本体の指令された操作を前記登録された特定個人が操作する状態であることを検知する操作状態検知手段と、を備え、前記操作状態検知手段にて検知され、且つ、前記照合手段で前記個人認定要素を有すると照合された特定個人が前記機器の選択された操作内容を操作することを特徴とする冷蔵庫。
冷蔵庫が操作される状態であることを検知する検知ステップと、前記検知ステップにて検知され前記冷蔵庫に設けられた操作手段の操作内容を指令する指令ステップと、前記操作内容の指令が音声、コードなどの識別要素を有する特定個人であることを検知する個人認定ステップと、認定された識別要素を予め登録された音声、コードなどの識別要素と照合する照合ステップと、を備え、照合された特定個人が前記冷蔵庫の操作内容を操作可能であることを特徴とする冷蔵庫の操作方法。
冷蔵庫等電気機器本体もしくはこの電気機器と通信可能な通信手段に設けられた特定個人の生体認証手段により前記特定個人であることを登録するステップと、登録された前記特定個人の生体認証である個人認定要素が前記電気機器本体に接続されているインターネットを介し認証機構にて認証されるステップと、前記認証機構に接続されたサービス・音楽配信業者が前記特定個人からの指令を受け照合により個人認定要素を有する特定個人であることを判断して前記指令のサービスを行うステップと、を備え、前記特定個人が通信を介して個人認定要素を照合されてサービスを受けることを特徴とする電気機器サービス方法。