JP2007010208A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】 貯蔵室内における食品の保存場所を明確に検出して特定できるようにして種々の食品管理に適用することができる冷蔵庫を提供する。
【解決手段】 貯蔵室内に形成した棚受け２ａと、この棚受けに保持される矩形状の棚10と、この棚の４隅部の下面に対応する前記棚受け上に配置して棚下面に当接させた圧力センサー11ａ〜11ｄとからなり、貯蔵品を載置した場合の前記棚の４隅部における圧力センサーの読み取り値から棚面上における貯蔵品12の位置を特定したことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、貯蔵室内における収納品の保存位置を検出して食品管理することができる冷蔵庫に関するものである。

近年、冷蔵庫内容積の大型化や食材の多様化にともなって貯蔵室内における収納食品の設置場所が不明瞭になる傾向にあり、食されないまま賞味期限が経過して廃棄されたり、既に貯蔵されているのに重複して購入したりする無駄が増加している。

これに対して、無線タグを利用し、この無線タグが付された食品を庫内に収納するとともに無線タグからの電波を送受信するために側壁などに配設した複数のアンテナと通信することで食品の収納位置を特定したり、食品の出し入れ回数をカウントするなどして食品情報を管理して確認するようにした家庭用の冷蔵庫が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−８１８４８公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されているような冷蔵庫は、庫内に収納されている食品の賞味期限等を管理することが目的であって、貯蔵室の上下および前後空間に多数収納されている個々の食品の位置を具体的に特定することは困難であり、貯蔵室内に収納した食品の保存位置については依然として記憶に頼らざるを得ず、また食品の残量についても不明瞭な状態のままであった。

本発明は上記点を考慮してなされたものであり、貯蔵室内における食品の保存場所を明確に検出して特定できるようにして種々の食品管理に適用することができる冷蔵庫を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の請求項１記載の冷蔵庫は、貯蔵室内に形成した載置部材の受け部と、この受け部に保持される載置部材と、この載置部材の隅部の下面に対応する前記受け部上に複数個配置された圧力センサーとからなり、貯蔵品を載置した場合の前記載置部材の隅部における各圧力センサーの読み取り値から貯蔵品の位置を特定したことを特徴とするものであり、請求項２記載の冷蔵庫は、貯蔵室内に形成した棚受けと、この棚受けに保持される矩形状の棚と、この棚の４隅部の下面に対応する前記棚受け上に配置して棚下面に当接させた圧力センサーとからなり、貯蔵品を載置した場合の前記棚の４隅部における圧力センサーの読み取り値から棚面上における貯蔵品の位置を特定したことを特徴とするものである。

本発明によれば、貯蔵品が保持されている棚などの載置部材を特定するだけでなく、棚などにおける載置面上の貯蔵品位置をも特定できることから、貯蔵室内に収納した多数の中から必要とする貯蔵品の保存箇所を把握することができ、扉を開けて室内を探す煩わしさを熱漏洩を省いて収納食品の種々の管理を高い精度でおこなうことができる。

また、無線タグと組み合わせることにより、対象食品の保存位置のみならず、賞味期限や庫外への取り出し回数、温度変化よる品質劣化、残量など細部に亙る管理を高精度で簡単におこなうことが可能となる。

以下、本発明の１実施形態につき、図面を参照して説明する。図１に示す冷蔵庫本体（１）には、断熱壁を介して設けた内箱（２）内に、上方から冷蔵室（３）、製氷室（４）、野菜室（６）、冷凍室（７）が配設され、製氷室（４）の側方には室内を多温度に切り替えることができる切替室（５）を併設している。

最も貯蔵品出し入れの使用頻度が高く収納容量も大きい冷蔵室（３）は、両側をヒンジで枢支した観音開き式の回転扉（８）でその前面開口を閉塞し、製氷室（４）、切替室（５）、野菜室（６）および冷凍室（７）には、それぞれ引出し式の扉を設けており、また、冷蔵庫（１）の主制御部（９）は、マイクロコンピュータで構成され、本体の背面に配設されている。

冷蔵室（３）は、冷蔵温度に保持された室内を適当間隔で設けた複数の棚（10）によって上下に区画し、その底部には前記製氷室（４）内に製氷用水を供給する給水タンクやチルド温度に保持する低温室（13）を設けている。

前記棚（10）は、合成樹脂材を射出成形した矩形の板状体であって、冷蔵室（３）を形成する内箱（２）の側壁に前後方向に亙って凸形成された棚受けビード（２ａ）に側縁部を載置して保持されており、この各棚（10）下面の４隅部に対応する位置には、図２、図３に示すように、圧力センサーＡ（11ａ），同Ｂ（11ｂ），同Ｃ（11ｃ）および同Ｄ（11ｄ）を配置している。

この圧力センサーＡ〜Ｄ（11ａ〜11ｄ）は、前記棚受けビード（２ａ）上に固着されており、幅７ｍｍ×５ｍｍで厚みが３ｍｍ程度の大きさからなる単結晶シリコンで形成され、受圧膜であるダイアフラム上に、ゲージ抵抗である拡散抵抗と鋼球からなる球状の感知部を配置し、加圧によりダイアフラムが受ける応力によってもたらされる前記拡散抵抗の抵抗変化を電気変換することで、棚（10）上に掛かる重量負荷を検出するものである。

そして、棚（10）下面の４隅部に対応する位置に、圧力センサーＡ（11ａ）他の球状感知部を当接させて設置することで、棚（10）上に載置された微小荷重を高精度で検出することができるものであり、各隅部の検出値により、食品（12）が棚（10）面上のどの位置にあるかを特定するものである。

前記棚（10）上における食品（12）位置の特定は、例えば、図３に示すように、棚載置面を幅および奥行き方向にそれぞれ５〜６等分して３０区画程度に区分し、初期値を測定した４隅部の圧力センサーＡ乃至Ｄ（11ａ〜11ｄ）に掛かる負荷量（重量）から誤差を補正し、合計測定値が所定重量、例えば、１００ｇを超えている場合には、重量の最大値を検出したセンサー、例えば、センサーＡ（11ａ）が最大値であれば、その対面するセンサーＢ（11ｂ）と同Ｃ（11ｃ）の値を使用して食品（12）の位置を検出する。

その際、棚（10）の平面を座標として、ｘ方向の位置は、センサーＡ（11ａ）を原点として、誤差補正値のｃ／（ａ＋ｃ）、ｙ方向の位置は、センサーＢ（11ｂ）を原点として、同様にｂ／（ａ＋ｂ）から算出することで、前記３０区画のいずれの区画に位置しているかが特定でき、具体的イメージで表示することができるものである。

次に、図２によって、制御構成を説明する。前記圧力センサー（11）は増幅器（15）を介して主制御部（９）に接続されており、食品（12）を棚（10）上に載置した際の圧力（重量）による読み取りデータを主制御部（９）に入力し管理する。

前記主制御部（９）には、前記圧力センサー（11）による圧力値の読み取り装置（16）のほかに、無線タグ読み取り装置（17）、年月日及び現在時刻を計測するための時間積算装置（18）や外気温センサー（19）、庫内温度センサー（20）、冷蔵室（３）の扉（８）や各引出し式扉の開閉を検知する扉スイッチを統括する扉開閉検出部（21）などの情報の入力装置を具備している。

さらに、この主制御部（９）は、データを記憶するためのメモリ部（22）、冷蔵庫本体（１）の外部にある宅内ネットワーク装置（23）と通信するための通信ユニット（24）が設けられており、また、ユーザーインターフェイスとして、文字、画像あるいは音声の出力装置（25）などの入力装置を備えている。

宅内ネットワーク装置（23）はインターネット（26）を介してデータサーバ（27）と通信を行ない、さらに、ユーザーが保有する携帯電話（28）や外部の情報データベースと通信を行なうことができる。

しかして、前記圧力センサー（11）で読み取った検出データ値は、食品の位置情報および存在情報として増幅器（15）で増幅し、主制御部のメモリ部（22）に記憶させるものであり、棚受けビード（２ａ）上に棚（10）を載置した状態を「０」として、棚上に食品（12）を置いた際の圧力（重量）を、４隅に配置した圧力センサー（11）が読み取り、その４点個々に読み取られた検出値から位置計算することによって棚面上の食品位置を特定することができる。

一方、棚上に食品（12）を置いた際の圧力（重力）値から食品の重量がわかるとともに、それをメモリ部（22）に記憶させているため、庫外への取り出しやその都度の圧力（重力）変化をチェックすることでその増減の差から残量を算出できるものであり、例えば、不足分について、追加購入の要否を検討するなど在庫食品の管理が可能となる。

前記食品管理は以下の手順でおこなわれる。まず、主制御部（９）において、扉開閉検出部（21）からの信号によって、冷蔵室（３）の扉（８）が開いたと判断した場合には、圧力センサー読み取り装置（16）に圧力センサー情報の読み込みを指示をするものであり、読み取り装置（16）は、主制御部（９）からの読み込み指示を受信すると動作を開始し、圧力センサー（11）からの圧力（重量）情報を検出し、読み取った情報を主制御部（９）に送信する。

主制御部（９）では、読み取り装置（16）から圧力（重量）情報を受信し、メモリ部（22）に記憶されているその食品（12）を載置した棚（10）に関する圧力（重量）情報を更新する。すなわち、載置されていた食品（12）が取り除かれた場合には圧力値がなくなるので、「食品がない」と言う情報になり、バターや調味料のように使用されて量が減少した場合には値が減るので残量が検知できるものであり、主制御部（９）は圧力センサー読み取り装置（16）に書き込みを指示するとともに、更新データを送信する。

圧力センサー（11）によるデータの検出は、上記のように開扉時におこなう。すなわち、食品（12）の出し入れには扉（８）の開閉動作をともなうため、扉開閉検出部（21）で扉の開閉を検出し、開扉時に圧力センサー（11）のデータを検出することで、合理的に正確なデータを検出できるものである。

また、閉扉時には、圧力センサー（11）の情報をリセットして０点補正するとともに、それまでの情報を主制御部（９）に記憶させていることで、該開閉扉前までの情報データとの比較により、継続して棚（10）上に載置されている食品の有無や残容量の状態、および新たに収納された食品の有無を、各圧力センサー（11）のデータ値の増減を分析することで判別できる。

次に前記無線タグ読み取り装置（17）について説明する。無線タグ（30）は、例えば、コイン状やカード状の外観を有し、内部にアンテナと送受信回路およびメモリを配設して樹脂で一体に形成されたものであり、前記メモリには、このタグを添付する食品の品名を表す識別コード、製造年月日、賞味期限、製造ロット番号などの商品流通に必要な情報が出荷段階で入力されている。前記無線タグ読み取り装置（17）は、食品に貼り付けられた無線タグ（30）からの無線タグ情報を送受信するための制御部であり、冷蔵庫本体（１）の天井面に設けられている。

冷蔵室（３）の周壁には、特に図示しないが、前記無線タグ読み取り装置（17）に接続され、無線タグ（30）が付された食品（12）が室内に収納されるとこの無線タグと通信をおこなって食品情報を送受信するアンテナ（31）を多数配設させている。このアンテナ（31）は、食品に付された無線タグ（30）が数１０ｃｍの範囲に存在すれば通信を可能とするもので、食品（12）が室内のどの位置に収納されても通信できるように、冷蔵室（３）を形成する壁面の開口部近傍の断熱材側や扉、棚に配設されている。

前記無線タグ読み取り装置（17）は主制御部（９）に接続されており、冷蔵庫（１）から出し入れされる食品に添付された無線タグ（30）の読み取りデータを基に管理する。

そして、主制御部（９）において、扉開閉検出部（21）からの信号によって、冷蔵室（３）の扉（８）が開いたと判断し、無線タグ（30）の移動によるその有無を確認した場合には、無線タグ読み取り装置（17）に情報の読み込みを指示するものであり、無線タグ読み取り装置（17）は読み込み指示により動作を開始し、無線タグ（30）からの無線タグ情報を検出し、読み取った無線タグ情報を主制御部（９）に送信する。

主制御部（９）では、無線タグ読み取り装置（17）から無線タグ情報を受信し、メモリ部（22）に記憶されているその食品に関する無線タグ情報を更新する。そして、主制御部（９）は無線タグ読み取り装置（17）に書き込み待機の指示を送信するとともに、更新データを送信する。

この更新データは、その食品が入庫された年月日および時刻を示す入庫日時情報と、入庫回数を含むデータであって、主制御部（９）は、受信した無線タグ情報とメモリ部（22）に記憶されている無線タグ情報を比較し、その無線タグ情報が新規なものであれば、メモリ部（22）にその無線タグ情報を追加する。

無線タグ読み取り装置（17）において、主制御部（９）から書き込み待機指示が有り、更新データが受信されると、更新データを送信するように動作を開始する。そして、無線タグ（30）を検出すると、更新データをアンテナ（31）を介して送信する。無線タグではこの送信された更新データに基づいて内部に記憶している入庫回数と入庫日時情報を更新し、無線タグ読み取り装置（17）では、書き込み結果を主制御部（９）に通知し終了するものであり、主制御部（９）では書き込み完了通知が無線タグ読み込み装置（17）から受信されると終了する。

主制御部（９）は、上記のようにしてメモリ部（22）に記憶している各食品の無線タグ情報について、通信ユニット（24）を介してデータサーバ（27）に送信し、さらに、データサーバ（27）にアクセスする度に、時間積算装置（18）の年月日及び現在時刻を更新する。これによって、冷蔵庫本体（１）のコンセントが抜かれたり、停電があった場合でも、正確な年月日及び時刻を入庫日時情報や出庫日時情報に記憶させることができる。

前記圧力センサー（11）を備えた棚（10）上に新たに食品を載置した際の管理過程について図５のフローチャートにより説明する。

まず、ステップ１として、主制御部（９）の電源が投入された場合は、圧力センサー（11）の値をリセットして０点に補正する。

扉（８）を開いたときには扉スイッチなどの扉開閉検出部（21）がこれを検知し、無線タグ（30）の読み取りを開始するとともに圧力センサー（11）のデータの読み取りを開始する（ステップ２）。

そして、冷蔵室（３）内に無線タグ（30）を付した食品（12）が収納された場合には、その食品（12）の情報をアンテナ（31）によって無線タグ読み取り装置（17）で読み取り、これを記憶し、出力装置（21）によって扉表面のディスプレー部にタッチ操作など必要に応じて食品名とともに賞味期限などを表示するものである（ステップ３）。

続いて食品を棚（10）の上面に載置した場合には、該当する棚（10）の下面に配置されている各圧力センサー（11）の情報を主制御部（９）が読み取って食品（12）の重量とともに載置位置を計算して推定し、その重量と位置とを記憶し、必要に応じてこれらを表示したり、音声で出力したりするものである（ステップ４）。

そして、閉扉したことを検知した場合は、無線タグ（30）による読み取り情報とともに、各圧力センサー（11）をリセットして０点補正し（ステップ５）、あらためてその時点で棚上に載置されている食品情報を検出し、各圧力センサー（11）による検出値から算出することで棚（10）上の食品（12）位置を特定し、記憶し、出力するとともにデータサーバ（27）に記録して管理するものである（ステップ６）。

その後、開閉扉の都度、上記ステップは繰り返されるものであり、閉扉後のリセットによって、あらためて新たに収納され載置された食品の情報を検出し出力することができるとともに、それまでの食品情報は一定期間の間は削除することなく主制御部（９）に記憶させているため、前記新規な載置食品情報と合わせて検出データ値の増加や減少を分析することで、載置食品の有無だけでなく、食品の増減や保存食品の残存量の増減なども算出して詳細に把握することができる。

したがって、冷蔵庫の扉表面などに設けた操作部を操作してディスプレー部に表示することで、貯蔵室（３）内における棚（10）上の食品（12）の情報を瞬時に得られるものであり、都度扉を開けて貯蔵室内の保存場所を探す手間を省くことができる。また音声で出力することも可能なことから、目の不自由な人でも容易に食品の載置場所を特定することができるものである。

そしてこの主制御部（９）のデータは、通信ユニット（24）を介して外部のデータサーバ（27）に出力できることから、外出先から携帯電話（28）によって情報を入手することができ、冷蔵庫内の食品情報の確認により、買い物忘れや無駄な買い物を防ぐことができる（ステップ７）。

本発明は以上のように構成されているが、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができるものであり、無線タグ（30）による食品管理については、前記無線タグ読み取り装置（17）や扉開閉検出部（21）、時間積算装置（18）や外気温センサー（19）、庫内温度センサー（20）などの情報を組み合わせることで、外部への取り出し時間や外気温度による食品の劣化状態を推測し、劣化度合が所定の値を超えた時点で実際的な賞味期限が切れたものと判定して、文字、画像あるいは音声の出力装置（25）によってユーザーに向けた警告を発するなど、実際的な賞味期限管理をおこなうようにしてもよい。

また、上記各実施形態では冷蔵室（３）の例で説明したが、これに限らず、冷蔵室扉（８）の内側に比較的大きな収納スペースを有するポケット部に採用してもよく、この場合は、ポケットの底面に圧力センサー（11）を設置すれば、扉ポケットに収納したペットボトル類の有無、あるいはその残容量をも検出し表示するすることができるものである。

さらに、切替室（５）や野菜室（６）、冷凍室（７）などの引き出し式扉に適用する場合は、引き出し容器の下面部、あるいは、引き出しレールの受け部に圧力センサーを配設することで容器内の食品位置を推定することが可能となるものであり、各貯蔵室毎に食品管理するようにしてもよい。

本発明は、圧力センサーにより貯蔵室内における収納食品の保存位置を検出するようにした冷蔵庫に利用することができる。

本発明の１実施形態を示す冷蔵庫の冷蔵室を開扉した正面図である。 図１における冷蔵室内の棚部を示す拡大正面図である。 図２における棚部の上面図である。 冷蔵庫の制御ブロック図である。 図１の冷蔵庫に収納した食品情報の管理状態を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 冷蔵庫本体 ２ 内箱 ２ａ 棚受けビード
３ 冷蔵室 ８冷蔵室扉 ９ 主制御部
10 棚 11ａ 圧力センサーＡ 11ｂ 圧力センサーＢ
11ｃ 圧力センサーＣ 11ｄ 圧力センサーＤ 12 食品
16 圧力値読み取り装置 17 無線タグ読み取り装置 21 扉開閉検出部
22 メモリ部 24 通信ユニット 25 出力装置
27 データサーバ 30 無線タグ 31 アンテナ

Claims (6)

1. 貯蔵室内に形成した載置部材の受け部と、この受け部に保持される載置部材と、この載置部材の隅部の下面に対応する前記受け部上に複数個配置された圧力センサーとからなり、貯蔵品を載置した場合の前記載置部材の隅部における各圧力センサーの読み取り値から貯蔵品の位置を特定したことを特徴とする冷蔵庫。
2. 貯蔵室内に形成した棚受けと、この棚受けに保持される矩形状の棚と、この棚の４隅部の下面に対応する前記棚受け上に配置して棚下面に当接させた圧力センサーとからなり、貯蔵品を載置した場合の前記棚の４隅部における圧力センサーの読み取り値から棚面上における貯蔵品の位置を特定したことを特徴とする冷蔵庫。
3. 扉開閉検出部により貯蔵室の開口部における扉の開閉を検知し、開扉検出の際に圧力センサー値の検出をおこなうようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の冷蔵庫。
4. 圧力センサー値の検出により貯蔵品の位置を記憶するとともに、圧力センサーの読み取り値から貯蔵品の庫外への取り出しを検知した場合には、前記圧力センサーの読み取り値をリセットすることを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
5. 貯蔵室扉の閉扉時に圧力センサーの読み取り値をリセットするようにしたことを特徴とする請求項４記載の冷蔵庫。
6. 食品に付されて食品識別コードや賞味期限、内容量データなどが入力されるとともに冷蔵庫内からの出し入れに付随する無線タグと、この無線タグと通信が可能なように庫内に設けたアンテナから無線タグ情報を読み取る無線タグ読み取り装置とを有し、前記無線タグと無線タグ読み取り装置と貯蔵品の位置を検出する圧力センサーの読み取り値とにより、貯蔵品管理をおこなうようにしたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の冷蔵庫。
   

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