JP2007017021A - 冷蔵庫の開扉制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータなどのアクチュエータを用いた突出解放機構に関して、開扉装置の基本的な突出開放動作、および使用者による外力やその他の要因による異常検出を行い、開扉装置及び制御手段の温度上昇をより的確に防止することができることに加えて、再度開扉動作が可能な状態に復帰させる。また、位置検知手段が故障していても、アクチュエータのロック状態を継続することなく、正常時とほぼ同様の動作を行うことが出来る。
【解決手段】開扉装置３が突出動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に突出できない状態に陥った場合でも、この状態で所定時間が経過すれば異常状態にあると見なし、強制的に原点復帰動作を行うことで開扉装置３の機構破壊及びモータ等のアクチュエータの異常発熱を防止し、また再度開扉動作が可能な状態に復帰させる。
【選択図】図３

Description

本発明は冷蔵庫の貯蔵開口部を開閉する扉の自動開扉装置に関する。

近年の冷蔵庫においては、貯蔵庫の大容量化による大型化、または省エネを目的とした密閉性の向上が進んでいる。このため冷蔵庫の扉の重量も重くなり、また密閉性の良いガスケット構造を採っていることなどから冷蔵庫の扉を開閉する為に必要な操作力が増大している。

このような問題を解決する為に、例えばモータ等のアクチュエータを用いて扉を開放させる電動機構を設けることが考えられる。しかしながらこのような電動機構を用いるにあたって、電動機構への長時間の通電またはモータのロックによる温度上昇や、使用者の期待に反する開扉動作に対する防止対策を行う必要がある。

例えば、冷蔵庫の開扉制御に関する従来の技術として、通電されたときに扉に対し開放方向の力を作用させることにより扉を開放する電動開扉ユニットと、使用者により操作された状態で操作信号を出力する開扉用スイッチを備え、操作信号が入力されたときに前記電動開扉ユニットに所定時間だけ通電を行い、長時間の通電による電動開扉ユニットの温度上昇を防止するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−５９６７５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成は、電動機構の通電時間が一定時間を超えると通電を停止するだけで、電動機構への通電開始直後にロック状態に陥っても、通電開始から暫くしてからロック状態に陥っても通電時間は変わらない。この構成では通電中に電動機構が動作しているのかロックしているのかを判別することができないのである。よって通電開始直後にロック状態に陥った場合でも、とりあえず動作しているものと見なして例えば３秒程度の通電を行わざるを得ない。つまり通電開始後しばらくしてからロック状態に陥った場合は１秒間のロックで済むかも知れないが通電開始直後にロック状態に陥った場合は３秒間のロック状態となってしまい、徒に無駄な通電を行うことになる。これは当然ながら電動機構にとっても、これを駆動するための電子部品にとっても望ましいことではない。

また、この構成では電動機構がどのような動作中に異常状態に陥ったのかを判別することができないため、停止した後に再度開扉動作が可能な状態に復帰できているのかを判別することもできない。よって、もし再度開扉動作が不可能な状態にあった場合は使用者の手によって異常状態からの復帰を行うか、メーカーによる修理を行わなければならない。

本発明は上記従来の問題点を解決するもので、開扉電動機構の位置検知手段または電流検知手段、タイマー、ドア開閉検知手段等を備え、開扉電動機構の基本的な開放動作、および使用者による外力やその他の要因による異常検出を行うことで、開扉電動機構及び制御部品の温度上昇をより的確に防止することができることに加えて、再度開扉動作が可能な状態に復帰させることができる実用的な冷蔵庫の開扉制御を提案するものである。

本発明は、冷蔵庫本体は、断熱区画された貯蔵室と、前記貯蔵室の前面開口部を開閉する扉と、前記貯蔵室側に設けられるとともに前記扉を押すことで開扉を行う開扉装置と、前記突出部の位置を検知する位置検出手段と、前記突出部の突出動作を解除し原点に復帰させる原点復帰手段と、使用者が操作することで操作信号を出力する操作手段と、前記操作手段と前記位置検出手段からの信号に基づいて前記開扉装置に開扉信号及び原点復帰信号を出力し突出動作及び原点復帰動作及び停止を行わせる制御手段と、前記位置検出手段によって検出される突出部の位置によって対応する動作の動作時間を計数するタイマーとを備え、前記開扉装置が動作することによって前記突出部が突出動作を行う際に、前記タイマーによって計数した動作時間が予め設定された所定時間を経過しても、前記突出部が対応する位置にないことが前記位置検出手段によって検出された場合に、原点復帰手段が動作することで前記突出部を原点に復帰させるとともに、前記開扉装置への通電を停止するものであり、前記開扉装置が突出動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に突出できない状態に陥った場合でも、この状態で所定時間が経過すれば異常状態にあると見なし、強制的に原点復帰動作を行うことで、開扉電動機構及び制御部品の温度上昇をより的確に防止することができることに加えて、再度開扉動作が可能な状態に復帰させることができる。

本発明の冷蔵庫の開扉制御は突出部の位置検出および作動時間の検出を行うことで電動機構の異常状態を検知することができるので、電動機構への長時間の通電またはモータのロックによる温度上昇や、使用者の期待に反する開扉動作を的確に防止することができるので、信頼性の高い冷蔵庫の開扉装置を提供することができる。

請求項１に記載の発明は、冷蔵庫本体は、断熱区画された貯蔵室と、前記貯蔵室の前面開口部を開閉する扉と、前記貯蔵室側に設けられるとともに前記扉を押すことで開扉を行う開扉装置と、前記突出部の位置を検知する位置検出手段と、前記突出部の突出動作を解除し原点に復帰させる原点復帰手段と、使用者が操作することで操作信号を出力する操作手段と、前記操作手段と前記位置検出手段からの信号に基づいて前記開扉装置に開扉信号及び原点復帰信号を出力し突出動作及び原点復帰動作及び停止を行わせる制御手段と、前記位置検出手段によって検出される突出部の位置によって対応する動作の動作時間を計数するタイマーとを備え、前記開扉装置が動作することによって前記突出部が突出動作を行う際に、前記タイマーによって計数した動作時間が予め設定された所定時間を経過しても、前記突出部が対応する位置にないことが前記位置検出手段によって検出された場合に、原点復帰手段が動作することで前記突出部を原点に復帰させるとともに、前記開扉装置への通電を停止するものであり、前記開扉装置が突出動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に突出できない状態に陥った場合でも、この状態で所定時間が経過すれば異常状態にあると見なし、強制的に原点復帰動作を行うことで、開扉電動機構及び制御部品の温度上昇をより的確に防止することができることに加えて、再度開扉動作が可能な状態に復帰させることができるので、信頼性の高い冷蔵庫の開扉装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、冷蔵庫の貯蔵室開口部を開閉する扉と、開扉信号に基づいて前記扉を突出開放後、原点復帰信号に基づいて元の位置への原点復帰動作を行う突出部を備えた開扉装置と、前記突出部が最も突出した位置にあることを検知する最突出検知手段と、前記突出部が原点位置にあることを検知する原点検知手段と、使用者が操作することで操作信号を出力する操作手段と、前記操作手段と前記最突出検知手段と前記原点検知手段からの信号に基づいて前記開扉装置に開扉信号及び原点復帰信号を出力し、突出動作及び原点復帰動作及び停止を行わせる制御手段と、突出動作時間を計数する突出用タイマーと、原点復帰動作時間を計数する原点復帰用タイマーと、停止時間を計数する停止用タイマーを備え、前記制御手段は前記突出用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせるものであり、前記開扉装置が突出動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に突出できない状態に陥った場合でも、この状態で所定時間が経過すれば異常状態にあると見なし、強制的に原点復帰動作を行うことで前記開扉装置の機構破壊及びモータ等のアクチュエータの異常発熱を的確に防止し、再度開扉動作が可能な状態に復帰させることができる。また、前記最突出検知手段が故障していて最突出検知を行えない状態にあっても、最突出位置でのロック状態を継続することなく原点復帰動作を行うことで、正常時とほぼ同様の動作を行うことが出来る。

請求項３に記載の発明は、特に請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記突出用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ、前記開扉装置を停止させるものであり、前記開扉装置が突出動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に突出できない状態に陥った場合でも、この状態で所定時間が経過すれば異常状態にあると見なし、強制的に停止させることで前記開扉装置の機構破壊及びモータ等のアクチュエータの異常発熱を的確に防止し、また、この状態で更なる外力を受けた場合でもモータの逆起電力による電子部品の破壊、及び、多大な応力が機構部に掛かることを防止することができる。

請求項４に記載の発明は、特に請求項２に記載の発明において、前記制御手段は、前記突出用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ前記開扉装置を停止させ、この後前記停止用タイマーが所定時間を計数するまでに前記原点検知手段による検知がなければ、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせるものであり、前記開扉装置が突出動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に突出できない状態に陥った場合でも、この状態で所定時間が経過すれば異常状態にあると見なし、強制的に停止させることで前記開扉装置の機構破壊及びモータ等のアクチュエータの異常発熱を的確に防止し、また、この状態で更なる外力を受けた場合でもモータの逆起電力による電子部品の破壊、及び、多大な応力が機構部に掛かることを防止し、更には所定時間の停止後原点復帰動作を行うことで、次の開扉動作に備えることができる。

請求項５に記載の発明は、特に請求項２に記載の発明に加えて、前記開扉装置の駆動電流検出手段と、前記駆動電流検出手段による検出電流が所定の値以上である時間を計数する駆動電流用タイマーを設け、前記制御手段は前記駆動電流用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせるものであり、前記開扉装置が突出動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に突出できない状態に陥った場合でも、このとき発生するロック電流を検知している状態が所定時間経過すれば異常状態にあることを検出し、強制的に原点復帰動作を行うことで前記開扉装置の機構破壊及びモータ等のアクチュエータの異常発熱をより的確に防止し、再度開扉動作が可能な状態に復帰させることができる。また、前記最突出検知手段が故障していて最突出検知を行えない状態にあっても、最突出位置でのロック状態を継続することなく原点復帰動作を行うことで、正常時とほぼ同様の動作を行うことが出来る。

請求項６に記載の発明は、特に請求項５に記載の発明において、前記制御手段は、前記駆動電流用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ、前記開扉装置を停止させるものであり、前記開扉装置が突出動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に突出できない状態に陥った場合でも、このとき発生するロック電流を検知している状態が所定時間経過すれば異常状態にあることを検出し、強制的に停止させることで前記開扉装置の機構破壊及びモータ等のアクチュエータの異常発熱をより的確に防止し、また、この状態で更なる外力を受けた場合でもモータの逆起電力による電子部品の破壊、及び、多大な応力が機構部に掛かることを防止することができる。

請求項７に記載の発明は、特に請求項５に記載の発明において、前記制御手段は、前記駆動電流用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ前記開扉装置を停止させ、この後前記停止用タイマーが所定時間を計数するまでに前記原点検知手段による検知がなければ、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせるものであり、前記開扉装置が突出動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に突出できない状態に陥った場合でも、このとき発生するロック電流を検知している状態が所定時間経過すれば異常状態にあることを検出し、強制的に停止させることで前記開扉装置の機構破壊及びモータ等のアクチュエータの異常発熱をより的確に防止し、また、この状態で更なる外力を受けた場合でもモータの逆起電力による電子部品の破壊、及び、多大な応力が機構部に掛かることを防止し、更には所定時間の停止をおいて原点復帰動作を行うことで、次の開扉動作に備えることができる。

請求項８に記載の発明は、特に請求項２から７のいずれか一項に記載の発明において、前記制御手段は、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまでに原点検知手段による検知が無ければ、前記開扉装置を停止させるものであり、前記開扉装置が原点復帰動作中に何らかの力を逆方向に受けて完全に原点復帰できない状態に陥った場合でも、この状態で所定時間が経過すれば異常状態にあると見なし、強制的に停止させることで前記開扉装置の機構破壊及びモータ等のアクチュエータの異常発熱をより的確に防止し、この状態で更なる外力を受けた場合でもモータの逆起電力による電子部品の破壊、及び、多大な応力が機構部に掛かることを防止することができる。また、前記原点検知手段が故障していて原点検知を行えない状態にあっても、原点位置でのロック状態を継続することなく停止することで、正常時とほぼ同様の動作を行うことが出来る。

請求項９に記載の発明は、特に請求項２から８のいずれか一項に記載の発明に加えて、電源投入直後に所定の時間を計数するイニシャル用タイマーを設け、前記制御手段は電源投入直後から前記イニシャル用タイマーの計数が終了するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせるものであり、例えば前記開扉装置が動作中に停電になり、前記突出部が中途半端な位置で停止してしまった場合でも、停電復帰後にはすぐに原点復帰動作を行い次の開扉動作に備えることができる。

請求項１０に記載の発明は、特に請求項２から８のいずれか一項に記載の発明に加えて、前記扉開閉検知手段が前記扉が閉じられたことを検知した直後に所定の時間を計数する扉開閉用タイマーを設け、前記制御手段は前記扉が閉じられた直後から前記扉開閉用タイマーの計数が終了するまで前記開扉装置を動作させないものであり、使用者が前記操作手段を操作した状態で前記扉を閉じたとき、前記扉開閉検知手段が扉が閉じたことを検知した瞬間に前記操作手段による前記開扉装置の動作を受け付けてしまい、使用者が扉を閉じたと同時に開扉動作を行ってしまう現象が考えられるが、前記扉を閉じた直後から所定時間は前記操作手段による操作信号の受付を拒否することでこの現象を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉制御装置の制御ブロック図、図２（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉機構の動作説明図である。

図１及び図２において、冷蔵庫は貯蔵室開口部を開閉する扉１を、開扉信号に基づいて突出部２を突出させることで開放を行う開扉装置３を備えている。また、開扉後には、原点復帰信号に基づいて元の位置への原点復帰動作を行う原点復帰手段によって、突出部２は原点位置に戻る。また、位置検出手段は突出部２が最も突出した位置にあることを検知する最突出検知手段４と、突出部２が原点位置にあることを検知する原点検知手段５とを有する。使用者が操作することで操作信号を出力する操作手段６および、操作手段６と最突出検知手段４と原点検知手段５からの信号に基づいて開扉装置３に開扉信号及び原点復帰信号を出力し、突出動作及び原点復帰動作及び停止を行わせる制御手段７によって突出部２の動作は制御されており、さらに位置検出手段によって検出される突出部２の位置によって対応する動作の動作時間を計数するタイマーは、突出動作時間を計数する突出用タイマー８と、原点復帰動作時間を計数する原点復帰用タイマー９、停止時間を計数する停止用タイマー１０、電源投入直後に所定の時間を計数するイニシャル用タイマー１１、扉開閉検知手段１２が扉１が閉じられたことを検知した直後に所定の時間を計数する扉開閉用タイマー１３を備えている。また冷蔵庫本体には扉１の開閉状態を検知する扉開閉検知手段１２が備えられている。

以下、図２を用いて開扉動作の概要を説明する。

本実施の形態においては、開扉装置３は冷蔵庫の上部に設置され、突出部２の前方１０ミリ程度の位置に扉１がある。待機時は図２（ａ）のように突出部２はその大半が開扉装置３内に収まっておりこの位置を原点とする。開扉装置３を駆動するためのアクチュエータとして、本発明の実施の形態１ではモータを用いる。

使用者によって操作手段６により開扉動作を促がされると開扉装置３内のモータ及びギア類で形成されたアクチュエータは図２（ｂ）のように突出部２を前方に突出動作させ、この突出部２に押された扉１は開扉する。突出部２が完全に突出されたことが最突出検知手段４によって検知されると開扉動作を終了する。操作手段６としてはスイッチのようなクリック感のあるもの、または圧電センサ、静電センサのような触覚センサ類、あるいはフォトセンサ、電波センサのような非接触センサ類が考えられる。また、最突出検知手段４はスイッチ、フォトセンサ、ホール素子等によって突出部２の位置検知を行う構成が考えられる。

もし、開扉動作後に突出部２が貯蔵庫前面に突き出たままであれば扉１を閉じることができなくなる。よって開扉動作終了後は速やかに突出部２を原点位置に戻す必要がある。原点復帰動作は図２（ｃ）のように開扉装置３のモータを開扉時と逆方向に回転させ、突出部２を原点位置まで復帰させれば良い。突出部２が原点位置まで復帰したことは原点検知手段５によって検知する。原点検知手段５も最突出検知手段４と同様、スイッチ、フォトセンサ、ホール素子等によって突出部２の位置検知を行う構成が考えられる。最突出検知及び原点検知をひとつの構成で行うことができればなお望ましい。

突出部２は直線的に動作するように、また開扉装置３から飛び出してしまわないようにガイドが設けられており、最突出位置及び原点位置ではガイドのストッパー部に衝突して停止する。よって最突出位置または原点位置にて開扉装置３がさらに動作を続けても突出部２はそれ以上動作することなく、開扉装置３内のモータがロック状態になる。このロック状態になると開扉装置３及び制御手段７上の電子部品には通常動作時よりも大電流が流れ発熱し、また機構的にも負荷を与えつづける状態となるので、この状態はなるべく避けなければならない。

最突出検知手段４及び原点検知手段５はこのロック状態を防止するために、最突出位置または原点位置で突出部２の位置検知を行うために設けられている。開扉装置３のモータロック状態はこれ以外の状況でも起きる可能性があるが、この対処法に関しては以下で説明する。

図３は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉制御装置の制御フローチャート、図４（ａ）（ｂ）は本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉装置が外力を受ける場合の状況説明図である。

以下、図３を参照しながら本発明の実施の形態１における開扉制御の動作詳細を説明する。

まず、冷蔵庫の電源が入れられた（ＳＴＥＰ１０１）直後はイニシャル制御を行う（ＳＴＥＰ１０２）。この制御は、例えば停電のために突出部２が突出した状態のまま停止してしまった場合、再度電源が入れられた直後に突出部２を原点位置まで戻す必要があるからである。

イニシャル制御が実行されると、制御手段７はまず開扉装置３のモータを逆転させ、突出部２は原点復帰動作を行う（ＳＴＥＰ２０１）。電源が入れられた時点で突出部２が最突出検知手段４または原点検出手段５が検知できる位置、すなわち最突出位置または原点にない場合、制御手段７は突出部２の位置を正確に把握することができない。このためイニシャル制御では、とりあえずモータを逆転させ原点復帰動作を行う。位置検知の手段をリニアに検知することでイニシャル制御の精度を高める方法も考えられるが、この構成では複雑で高価な構成になってしまう。

電源投入時に突出部２が原点位置以外で停止していた場合、制御手段７はイニシャル制御にて原点復帰動作を行い、原点検知手段５による検知が行われると（ＳＴＥＰ２０２）、開扉手段３を停止させイニシャル制御を終了する（ＳＴＥＰ２０３）。但し、電源投入時に突出部２が既に原点位置にあった場合、例えば原点検知手段５が故障していて原点検知を行うことができなければ突出部２は原点位置にありながら原点復帰動作を行うことになり、開扉装置３はモータロック状態に陥ってしまう。長時間のロック状態は開扉装置３及び制御手段７内の発熱、及び機構的に負荷を与えるため、原点復帰動作開始からの時間をイニシャル用タイマー１１により計数し、この時間が例えば１秒を超えるまでに原点検知手段５による検知がなければ（ＳＴＥＰ２０４）制御手段７は突出部２が既に原点位置にあったものと見なし、開扉手段３を停止させイニシャル制御を終了する（ＳＴＥＰ２０３）。

イニシャル制御が終了すると操作手段６による開扉操作待ちの待機状態に入る。操作手段６が操作されると（ＳＴＥＰ１０３）制御手段７は前回扉１が閉じられてから例えば３秒以上経過していることを扉開閉用タイマー１３によって確認する（ＳＴＥＰ１０４）。これは使用者が操作手段６を操作したまま扉１を閉じたとき、扉を閉じた直後に開扉装置３が動作してしまう現象を防止するためである。操作手段６がタッチセンサ、または非接触センサであった場合は特にこの可能性が高まるため充分に考慮しなければならない。

次に、前回扉１が閉じられてから３秒以上経過していれば制御手段７は開扉装置３のモータを正転させ、突出部２を突出動作させることにより扉１を開放する（ＳＴＥＰ１０５）。モータ正転後、突出部２が最突出検知手段４によって最突出位置まで突出されたことを検知すれば（ＳＴＥＰ１０６）、モータを停止し突出動作を終了する（ＳＴＥＰ１０７）。

モータ停止後は突出部２を速やかに原点位置に戻す必要がある。少なくとも使用者が扉１を閉じるときに突出状態にあることは防止しなければならない。よって、次はモータを逆転し突出部２に原点復帰動作をさせる（ＳＴＥＰ１０８）。

ここで、モータ正転後に長時間が経過しても最突出検知手段４が検知を行えない可能性がある。突出部２が何らかの要因で最突出位置手前で停止してしまったとき等がこれに当たる。例えば使用者が冷蔵庫にもたれていたとき突出部２は突出動作途中で固定され、モータはロック状態に陥ってしまう。このロック状態が長時間続けばモータ及び制御手段７上の電子部品類が発熱し危険な状態となる。よって、このような現象を防止するために、モータ正転による突出動作後（ＳＴＥＰ１０５）最突出検知手段４による検知が無い状態が（ＳＴＥＰ１０６）突出用タイマー８により例えば１秒以上計数されれば（ＳＴＥＰ１０９）制御手段７は何らかの異常があったものと見なし開扉装置３を停止する（ＳＴＥＰ１１０）。異常停止後の動作については後述する。

次に、ＳＴＥＰ１０８にてモータ逆転後、突出部２が原点検知手段５によって原点位置まで復帰したことを検知すれば（ＳＴＥＰ１１１）、制御手段７はモータを停止し原点復帰動作を終了する（ＳＴＥＰ１１２）。原点復帰後は再度待機状態に戻る（ＳＴＥＰ１０２）。

ここで、モータ逆転後に長時間が経過しても原点検知手段５が検知を行えない可能性がある。例えば開扉装置３に異物が噛み込んでしまい突出部２が原点位置手前で停止してしまった場合等である。このとき突出部２は原点復帰動作途中で固定され、モータはロック状態に陥ってしまう。このような現象を防止するために、モータ逆転による原点復帰動作後（ＳＴＥＰ１０８）原点検知手段５による検知が無い状態が（ＳＴＥＰ１１１）原点復帰用タイマー９により例えば２秒以上計数されれば（ＳＴＥＰ１１３）制御手段７は何らかの異常があったものと見なし開扉装置３を停止する（ＳＴＥＰ１１４）。

次に異常停止後（ＳＴＥＰ１１０、ＳＴＥＰ１１４）の動作について説明する。

何らかの異常が発生してモータを停止させた後は、開扉装置３及び制御手段７自身の故障を除いては、突出部２を原点位置まで復帰させ再度待機状態に戻す必要がある。

よって、モータを逆転し突出部２に原点復帰動作をさせることになるが、ここで異常停止後の使用者の予測行動を図４を用いて考える。

異常停止後に使用者が突出部２が突出状態にあることを気付かずに扉１を閉じようとした場合、もし図４（ａ）のように原点復帰動作中にその動作速度を上回る勢いで扉１が閉じられたとすれば、扉１によって突出部２は原点方向にさらに押し込まれることになる。この時モータは動作しているので、逆起電圧による悪影響や機構部への負荷は図４（ｂ）のようにモータが停止している場合よりも大きくなる可能性がある。

ここで図４（ａ）が発生する状況を考えると、例えば使用者が誤って開扉操作を行ったが、すぐに気付き開扉装置３が動作中にもかかわらず扉１を閉じようとした場面が思い当たる。使用者が開扉動作中に扉１を閉じようとすることでモータはロック状態となり異常停止し、その後の原点復帰動作にてその動作速度を上回る勢いで突出部２が押し込まれる状況である。よって、異常停止直後は数秒間、開扉装置３を停止させておくことが望ましいとも考えられる。

異常停止後、すぐに原点復帰を行う方が良いか、またしばらく停止させる方が良いかは開扉装置３等の構成等によるところもあるが、図３のフローチャートにおいては異常停止後は開扉装置３を停止させたまま３秒間待機させることとする（ＳＴＥＰ１１５）。

以降の異常停止後の制御は前述のイニシャル制御と同様に行う。

制御手段７はまず開扉装置３のモータを逆転させ、突出部２は原点復帰動作を行う（ＳＴＥＰ２０１）。突出部２が原点位置以外で停止していた場合、制御手段７は原点復帰動作を行い、原点検知手段５による検知が行われると（ＳＴＥＰ２０２）開扉手段３を停止させる（ＳＴＥＰ２０３）。但し、突出部２が既に原点位置にあり、且つ原点検知手段５が故障等により原点検知をできない状態であれば突出部２は原点位置にありながらさらに原点復帰動作を行うことになり開扉装置３はモータロック状態となってしまう。よって原点復帰動作開始からの時間をイニシャル用タイマー１１により計数し、この時間が例えば１秒を超えるまでに原点検知手段５による検知がなければ（ＳＴＥＰ２０４）突出部２は既に原点位置にあったものと見なし、開扉手段３を停止させる（ＳＴＥＰ２０３）。

以上のように、本発明の実施の形態１の冷蔵庫の開扉制御においては、最突出検知手段４、原点検知手段５、及び突出用タイマー８、原点復帰用タイマー９、停止用タイマー１０、イニシャル用タイマー１１、扉開閉用タイマー１３、及び扉開閉検知手段１２等によって、開扉装置３の基本的な突出開放動作、および使用者による外力やその他の要因による異常検出を行い、開扉装置３及び制御手段７の温度上昇をより的確に防止することができることに加えて、再度開扉動作が可能な状態に復帰させることができる。また、最突出検知手段４、及び原点検知手段５が故障していて位置検知を行えない状態にあっても、ロック状態を継続することなく原点復帰動作または停止を行うことで、正常時とほぼ同様の動作を行うことが出来る。

（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の開扉制御装置の制御ブロック図である。

図５において、開扉装置３の駆動電流検出手段１４は開扉装置３の動作時は常時この駆動電流を検出している。開扉装置３のモータがロック状態に陥ったときは駆動電流検出手段１４の検出値が大きくなることでこれを検知することができる。

駆動電流検出手段１４による検出電流が所定の値以上である時間を計数する駆動電流用タイマー１５は、主に駆動電流検出手段１４がロック電流を検出している時間を計数する。

図６は本発明の実施の形態２における冷蔵庫の開扉制御装置の制御フローチャートである。

以下、図６を参照しながら本発明の実施の形態２における開扉制御の動作詳細を説明する。なお、図６のＳＴＥＰ３０１〜ＳＴＥＰ３０３以外の作用については、本発明の実施の形態１の図３と同様の作用を行うため詳細な説明を省略する。

イニシャル制御が終了後、操作手段６が操作されると（ＳＴＥＰ１０３）制御手段７は前回扉１が閉じられてから例えば３秒以上経過していることを扉開閉用タイマー１３によって確認を行い（ＳＴＥＰ１０４）、前回扉１が閉じられてから３秒以上経過していれば制御手段７は開扉装置３のモータを正転させ、突出部２を突出動作させることにより扉１を開放する（ＳＴＥＰ１０５）。

モータ正転後、突出部２が最突出検知手段４によって最突出位置まで突出されたことを検知すれば（ＳＴＥＰ１０６）、モータを停止し突出動作を終了する（ＳＴＥＰ１０７）が、モータ正転後に長時間が経過しても最突出検知手段４が検知を行えない可能性がある。突出部２が何らかの要因で最突出位置手前で停止してしまった場合等がこれに当たり、モータはロック状態に陥ってしまうが、このロック状態が長時間続けばモータ及び制御手段７上の電子部品類が発熱し危険な状態となる。

よって、このような現象を防止するために、モータ正転による突出動作後（ＳＴＥＰ１０５）最突出検知手段４による検知が無い状態で（ＳＴＥＰ１０６）、駆動電流検出手段１４がロック電流を検出している状態を駆動電流用タイマー１５が例えば０．１秒以上計数すれば（ＳＴＥＰ３０１）制御手段７は何らかの異常があったものと見なし開扉装置３を停止する（ＳＴＥＰ１１０）。

また、ＳＴＥＰ１０８にてモータ逆転後、突出部２が原点検知手段５によって原点位置まで復帰したことを検知すれば（ＳＴＥＰ１１１）、制御手段７はモータを停止し原点復帰動作を終了する（ＳＴＥＰ１１２）が、例えば開扉装置３に異物が噛み込んでしまい突出部２が原点位置手前で停止してしまった場合、モータはロック状態に陥ってしまう。

このような現象を防止するために、モータ逆転による原点復帰動作後（ＳＴＥＰ１０８）原点検知手段５による検知が無い状態で（ＳＴＥＰ１１１）駆動電流検出手段１４がロック電流を検出している状態を駆動電流用タイマー１５が例えば０．１秒以上計数すれば（ＳＴＥＰ３０２）制御手段７は何らかの異常があったものと見なし開扉装置３を停止する（ＳＴＥＰ１１４）。

次にイニシャル制御時、及び異常停止後の制御について説明する。

制御手段７はまず開扉装置３のモータを逆転させ、突出部２は原点復帰動作を行う（ＳＴＥＰ２０１）が、このとき突出部２が既に原点位置にあり、且つ原点検知手段５が故障等により原点検知をできない状態であれば突出部２は原点位置にありながらさらに原点復帰動作を行うことになり開扉装置３はモータロック状態に陥ってしまう。

このような現象を防止するために、モータ逆転による原点復帰動作後（ＳＴＥＰ２０１）原点検知手段５による検知が無い状態で（ＳＴＥＰ２０２）駆動電流検出手段１４がロック電流を検出している状態を駆動電流用タイマー１５が例えば０．１秒以上計数すれば（ＳＴＥＰ３０３）制御手段７は何らかの異常があったか、突出部２が既に原点位置にあったものと見なし開扉装置３を停止する（ＳＴＥＰ１１４）。

以上のように、本実施の形態の冷蔵庫の開扉制御においては、駆動電流検出手段１４及び駆動電流用タイマー１５を備えることにより、特に開扉装置３のモータがロック状態に陥ったときには、ロック電流を検知して例えば０．１秒後に停止するという手法を用いることができ、より確実に長時間のモータロック状態を防止することができる。また、最突出検知手段４、及び原点検知手段５が故障していて位置検知を行えない状態にあっても、ロック状態を継続することなく原点復帰動作または停止を行うことで、正常時とほぼ同様の動作を行うことが出来る。さらにはモータロック状態を微小時間に抑えることができるため、最突出検知手段４及び原点検知手段５を除いたとしても、特に問題なく開扉動作を行うことができる可能性も考えられ、この場合は最突出検知手段４及び原点検知手段５の両者分のコストを抑えることができる。

本発明の冷蔵庫の開扉制御はモータなどのアクチュエータを用いた突出解放機構に関するもので、開扉装置の基本的な突出開放動作、および使用者による外力やその他の要因による異常検出を行い、開扉装置及び制御手段の温度上昇をより的確に防止することができることに加えて、再度開扉動作が可能な状態に復帰させる。

近年では高齢者等に大きな負担を掛けずに操作できる機構が様々と考案されており、本発明の開扉制御もこれに当たる。本発明では冷蔵庫の開扉を行うために、開扉装置の安全性及び実用性を考慮した制御方法を提案したが、これは他の扉を持つ家電製品、自動車等への応用も期待できるものである。

本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉制御装置の制御ブロック図 （ａ）本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉機構の動作説明図（ｂ）本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉機構の動作説明図（ｃ）本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉機構の動作説明図 本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉制御装置の制御フローチャート （ａ）本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉装置が外力を受ける場合の状況説明図（ｂ）本発明の実施の形態１における冷蔵庫の開扉装置が外力を受ける場合の状況説明図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の開扉制御装置の制御ブロック図 本発明の実施の形態２における冷蔵庫の開扉制御装置の制御フローチャート

符号の説明

１ 扉
２ 突出部
３ 開扉装置
４ 最突出検知手段
５ 原点検知手段
６ 操作手段
７ 制御手段
８ 突出用タイマー
９ 原点復帰用タイマー
１０ 停止用タイマー
１１ イニシャル用タイマー
１２ 扉開閉検知手段
１３ 扉開閉用タイマー
１４ 駆動電流検出手段
１５ 駆動電流用タイマー

Claims (10)

1. 冷蔵庫本体は、断熱区画された貯蔵室と、前記貯蔵室の前面開口部を開閉する扉と、前記貯蔵室側に設けられるとともに前記扉を押すことで開扉を行う開扉装置と、前記突出部の位置を検知する位置検出手段と、前記突出部の突出動作を解除し原点に復帰させる原点復帰手段と、使用者が操作することで操作信号を出力する操作手段と、前記操作手段と前記位置検出手段からの信号に基づいて前記開扉装置に開扉信号及び原点復帰信号を出力し突出動作及び原点復帰動作及び停止を行わせる制御手段と、前記位置検出手段によって検出される突出部の位置によって対応する動作の動作時間を計数するタイマーとを備え、前記開扉装置が動作することによって前記突出部が突出動作を行う際に、前記タイマーによって計数した動作時間が予め設定された所定時間を経過しても、前記突出部が対応する位置にないことが前記位置検出手段によって検出された場合に、原点復帰手段が動作することで前記突出部を原点に復帰させるとともに、前記開扉装置への通電を停止するものである冷蔵庫の開扉制御装置。
2. 前記位置検出手段は、前記突出部が最も突出した位置にあることを検知する最突出検知手段と、前記突出部が原点位置にあることを検知する原点検知手段とを有し、前記タイマーは突出動作時間を計数する突出用タイマーと、原点復帰動作時間を計数する原点復帰用タイマーと、停止時間を計数する停止用タイマーとを備え、前記制御手段は前記突出用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせる請求項１に記載の冷蔵庫の開扉制御装置。
3. 前記制御手段は、前記突出用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ、前記開扉装置を停止させる請求項２に記載の冷蔵庫の開扉制御装置。
4. 前記制御手段は、前記突出用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ前記開扉装置を停止させ、この後前記停止用タイマーが所定時間を計数するまでに前記原点検知手段による検知がなければ、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせる請求項２に記載の冷蔵庫の開扉制御装置。
5. 前記開扉装置の駆動電流検出手段と、前記駆動電流検出手段による検出電流が所定の値以上である時間を計数する駆動電流用タイマーを設け、前記制御手段は前記駆動電流用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせる請求項２に記載の冷蔵庫の開扉制御装置。
6. 前記制御手段は、前記駆動電流用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ、前記開扉装置を停止させる請求項５に記載の冷蔵庫の開扉制御装置。
7. 前記制御手段は、前記駆動電流用タイマーの計数時間が所定時間を超えても前記最突出検知手段による検知がなければ前記開扉装置を停止させ、この後前記停止用タイマーが所定時間を計数するまでに前記原点検知手段による検知がなければ、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせる請求項５に記載の冷蔵庫の開扉制御装置。
8. 前記制御手段は、前記原点復帰用タイマーが所定時間を計数するまでに原点検知手段による検知が無ければ、前記開扉装置を停止させる請求項２から７のいずれか一項に記載の冷蔵庫の開扉制御装置。
9. 電源投入直後に所定の時間を計数するイニシャル用タイマーを設け、前記制御手段は電源投入直後から前記イニシャル用タイマーの計数が終了するまで、または前記原点検知手段による検知が行われるまで原点復帰動作を行わせる請求項２から８のいずれか一項に記載の冷蔵庫の開扉制御装置。
10. 前記扉開閉検知手段が前記扉が閉じられたことを検知した直後に所定の時間を計数する扉開閉用タイマーを設け、前記制御手段は前記扉が閉じられた直後から前記扉開閉用タイマーの計数が終了するまで前記開扉装置を動作させない請求項２から８のいずれか一項に記載の冷蔵庫の開扉制御装置。

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