JP2013092364A - Refrigerator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、庫内の収納物の収納状態を検知する手段を備えた冷蔵庫に関する。 The present invention relates to a refrigerator provided with means for detecting a storage state of storage items in a warehouse.
近年の家庭用冷蔵庫においては、ファンを用いて冷気を冷蔵庫内に循環させる間接冷却方式が一般的である。従来の冷蔵庫は、庫内温度の検知結果に応じて温度を調整制御することにより、庫内の温度を適温に保っている。 In recent household refrigerators, an indirect cooling method in which cold air is circulated in the refrigerator using a fan is common. Conventional refrigerators maintain the internal temperature at an appropriate temperature by adjusting and controlling the temperature according to the detection result of the internal temperature.
例えば、庫内温度を均一に保つ冷蔵庫として、可動式の冷気吐出装置を設けた冷蔵庫がある(例えば、特許文献1参照)。 For example, there is a refrigerator provided with a movable cold air discharge device as a refrigerator that keeps the inside temperature uniform (see, for example, Patent Document 1).
図26は、従来の冷蔵庫500の冷蔵室101の内部構造を示す正面図である。 FIG. 26 is a front view showing the internal structure of the refrigerator compartment 101 of the conventional refrigerator 500.
図26に示すように、冷蔵庫500において、冷蔵室101内に設けられた可動式の冷気吐出装置102は、左右に冷気を供給する。これにより、庫内温度の均一化を図っている。このような冷蔵庫500は、庫内のサーミスタによって温度を推測している。 As shown in FIG. 26, in the refrigerator 500, the movable cold air discharge device 102 provided in the refrigerator compartment 101 supplies cold air to the left and right. Thereby, the inside temperature is made uniform. In such a refrigerator 500, the temperature is estimated by a thermistor in the cabinet.
しかしながら、このような従来の冷蔵庫においては、収納された食品等の収納物の量や配置といった収納状態については、考慮されていなかった。 However, in such a conventional refrigerator, the storage state such as the amount and arrangement of stored items such as stored foods has not been considered.
本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、冷蔵庫内部の収納物の収納状態に応じた冷却、あるいは出力制御が可能な冷蔵庫を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said conventional subject, and it aims at providing the refrigerator which can be cooled or output-controlled according to the accommodation state of the stored item in a refrigerator.
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、断熱壁と断熱扉によって区画され収納物を収納する収納室と、前記収納室の内部に設置された光源と、前記光源から照射された照射光を検知する光センサと、前記光センサの検知結果に基づいて演算処理する演算制御部とを有し、前記光センサは前記光源の光軸と対向しないように配置され、直接的な照射光を受光せずに前記照射光が前記収納室の壁面または前記収納物に反射した反射光を含めた間接的な照射光を検知し、前記演算制御部は、前記光センサの検知照度の減衰率と収納量との関係において収納量を定量的に推定するのに用いられる相関データに基づいて収納物の収納率を推定するものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a refrigerator according to the present invention is divided by a heat insulating wall and a heat insulating door and stores a stored item, a light source installed inside the storage chamber, and a light source irradiated from the light source. An optical sensor for detecting the irradiated light, and an arithmetic control unit for performing arithmetic processing based on the detection result of the optical sensor, the optical sensor being arranged so as not to face the optical axis of the light source, and directly Detecting indirect irradiation light including reflected light reflected on the wall surface of the storage room or the storage object without receiving the irradiation light, and the calculation control unit detects the illuminance detected by the optical sensor. The storage rate of the stored items is estimated based on the correlation data used for quantitatively estimating the storage amount in the relationship between the attenuation rate and the storage amount.
これによって、光センサでの受光安定性が高まり、前記相関データを用いて演算制御部での収納量の推定精度を高めることができる。 As a result, the light reception stability of the optical sensor is increased, and the storage volume estimation accuracy in the arithmetic control unit can be increased using the correlation data.
本発明の冷蔵庫は、収納量の推定精度を高めることができるので、冷蔵庫内部の収納物の収納状態に応じた冷却、あるいは出力制御が可能となる。 Since the refrigerator according to the present invention can improve the estimation accuracy of the storage amount, it is possible to perform cooling or output control according to the storage state of the storage items inside the refrigerator.
請求項1に記載の発明は、断熱壁と断熱扉によって区画され収納物を収納する収納室と、前記収納室の内部に設置された光源と、前記光源から照射された照射光を検知する光センサと、前記光センサの検知結果に基づいて演算処理する演算制御部とを有し、前記光センサは前記光源の光軸と対向しないように配置され、直接的な照射光を受光せずに前記照射光が前記収納室の壁面または前記収納物に反射した反射光を含めた間接的な照射光を検知し、前記演算制御部は、前記光センサの検知照度の減衰率と収納量との関係において収納量を定量的に推定するのに用いられる相関データに基づいて収納物の収納率を推定するものであり、光センサでの受光安定性が高まり、前記相関データを用いて演算制御部での収納量の推定精度を高めることができ、冷蔵庫内部の収納物の収納状態に応じた冷却、あるいは出力制御が可能となる。 The invention according to claim 1 is a storage chamber that is partitioned by a heat insulating wall and a heat insulating door and stores stored items, a light source installed inside the storage chamber, and light that detects irradiation light emitted from the light source. A sensor and an arithmetic control unit that performs arithmetic processing based on the detection result of the optical sensor, the optical sensor is arranged so as not to face the optical axis of the light source, and does not receive direct irradiation light The irradiation light detects indirect irradiation light including reflected light reflected on the wall surface of the storage room or the storage object, and the calculation control unit is configured to calculate the attenuation rate of the detected illuminance of the optical sensor and the storage amount. The storage rate of the storage object is estimated based on the correlation data used for quantitatively estimating the storage amount in the relationship, and the light reception stability in the optical sensor is increased, and the calculation control unit is used by using the correlation data. Increase the estimation accuracy of storage capacity Can, cooling, or the output control can be in accordance with the storage state of the refrigerator inside the housing thereof.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1を図1から図20までの図面に基づいて説明する。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 20.
図1は、本発明の実施の形態1における冷蔵庫100の正面図である。図2は、同冷蔵庫100の制御ブロック図である。図3Aは、同冷蔵庫100の図1における3A−3A断面図である。図3Bは、同冷蔵庫100の冷蔵室12の冷蔵室扉12aを開けたときの正面図である。 FIG. 1 is a front view of refrigerator 100 according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a control block diagram of the refrigerator 100. 3A is a cross-sectional view of the refrigerator 100 taken along 3A-3A in FIG. 3B is a front view when the refrigerator compartment door 12a of the refrigerator compartment 12 of the refrigerator 100 is opened.
図1、図3Aおよび図3Bに示したように、冷蔵庫100は、冷蔵庫本体11を備えている。冷蔵庫本体11は断熱箱体であり、主に鋼板を用いた外箱と、ABS等の樹脂で成形された内箱と、外箱と内箱との間に注入した断熱材とで構成されている。 As shown in FIG. 1, FIG. 3A and FIG. 3B, the refrigerator 100 includes a refrigerator body 11. The refrigerator body 11 is a heat insulating box, and is mainly composed of an outer box using a steel plate, an inner box formed of a resin such as ABS, and a heat insulating material injected between the outer box and the inner box. Yes.
図1に示したように、冷蔵庫本体11は、断熱壁および断熱扉によって複数の収納室に区画されている。具体的には、冷蔵庫本体11の最上部には、冷蔵室12が配置されている。また、冷蔵室12の下部には、製氷室13および切換室14が横並びに設けられている。製氷室13および切換室14の下部には、冷凍室15が設けられている。冷蔵庫本体11の最下部であって、冷凍室15の下部には、野菜室16が配置されている。 As shown in FIG. 1, the refrigerator main body 11 is partitioned into a plurality of storage rooms by a heat insulating wall and a heat insulating door. Specifically, a refrigerator compartment 12 is disposed at the top of the refrigerator body 11. In addition, an ice making chamber 13 and a switching chamber 14 are provided side by side in the lower portion of the refrigerator compartment 12. A freezing room 15 is provided below the ice making room 13 and the switching room 14. A vegetable compartment 16 is disposed at the bottom of the refrigerator body 11 and below the freezer compartment 15.
各収納室の前面には、外気と区画するための断熱扉が、冷蔵庫本体11の前面開口部にそれぞれ構成されている。冷蔵室扉12aは、冷蔵室12の断熱扉である。冷蔵室扉12aの中央部付近には、各収納室の庫内温度設定、製氷および急速冷却等の設定を行うことができ、かつ、収納状態の検知結果や冷蔵庫100の運転状況等を表示するための表示部17が配置されている。 A heat insulating door for partitioning from the outside air is formed in the front opening of the refrigerator main body 11 on the front surface of each storage room. The refrigerator compartment door 12 a is a heat insulating door of the refrigerator compartment 12. In the vicinity of the center of the refrigerator compartment door 12a, it is possible to make settings such as internal temperature setting, ice making, and rapid cooling of each storage room, and display the detection result of the storage state, the operation status of the refrigerator 100, and the like. A display unit 17 is arranged.
図2に示したように、冷蔵庫100は、冷蔵室12の内部に設置された光源である庫内照明20と、光源から照射された照射光を検知する光センサ21と、光センサ21の検知
結果に基づいて演算処理する演算制御部1とを備えている。冷蔵庫100は、さらに、青色LED22a,22bを備えている。
As shown in FIG. 2, the refrigerator 100 includes an interior lighting 20 that is a light source installed inside the refrigerator compartment 12, an optical sensor 21 that detects irradiation light emitted from the light source, and detection of the optical sensor 21. And an arithmetic control unit 1 that performs arithmetic processing based on the result. The refrigerator 100 further includes blue LEDs 22a and 22b.
演算制御部1は、冷蔵室12内に収納物がない状態における基準収納室照度と光センサ21の検知照度とに基づいて、収納物を収納した状態における基準収納室照度からの減衰率を演算する減衰率演算部81と、減衰率演算部81の演算結果に基づいて収納物の収納量を推定する収納状態推定部82と、を有している。 The calculation control unit 1 calculates an attenuation rate from the reference storage room illuminance in the state in which the stored items are stored based on the reference storage room illuminance in the state where there is no stored item in the refrigerator compartment 12 and the detected illuminance of the optical sensor 21. And a storage state estimation unit 82 that estimates the storage amount of the stored items based on the calculation result of the attenuation rate calculation unit 81.
冷蔵庫100は、さらに、冷蔵室扉12aの開閉を検知する扉開閉検知部である扉開閉検知センサ3を備えている。 The refrigerator 100 further includes a door opening / closing detection sensor 3 that is a door opening / closing detection unit that detects opening / closing of the refrigerator compartment door 12a.
庫内照明20は、天面LED20a,20b、照明用LED20c〜20fおよび側面下方LED20g,20hを有している。 The interior lighting 20 has top LEDs 20a and 20b, lighting LEDs 20c to 20f, and side lower LEDs 20g and 20h.
演算制御部1は、さらに、メモリ2およびタイマ4を有している。 The arithmetic control unit 1 further includes a memory 2 and a timer 4.
光センサ21は、メイン光センサ21a,21cおよびサブ光センサ21bを有している。 The optical sensor 21 includes main optical sensors 21a and 21c and a sub optical sensor 21b.
冷蔵庫100は、冷却システム35を備えている。冷却システム35は、コンプレッサ30、冷却ファン31および風量調節ダンパー32を有している。 The refrigerator 100 includes a cooling system 35. The cooling system 35 includes a compressor 30, a cooling fan 31, and an air volume adjustment damper 32.
図3Aおよび図3Bに示したように、冷蔵室12内には、収納物である食品を整理して収納できるように複数の庫内収納棚18が設けられている。また、冷蔵室扉12aの庫内側の面には、扉収納棚19が設けられている。庫内収納棚18および扉収納棚19は、ガラスまたは透明な樹脂等の、光の透過率が高い材質で構成されている。 As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, a plurality of storage shelves 18 are provided in the refrigerator compartment 12 so that foods that are stored items can be organized and stored. Moreover, the door storage shelf 19 is provided in the surface inside the refrigerator compartment door 12a. The internal storage shelf 18 and the door storage shelf 19 are made of a material having high light transmittance such as glass or transparent resin.
庫内収納棚18および扉収納棚19の表面は、一定の透過率を保ちながら、光が拡散するように加工が行われている。これにより、冷蔵室12内の明るさの分布を調節することが可能である。このときの透過率は50%以上であることが望ましく、50%よりも透過率が低いときは、庫内に光が届き難い場所ができるため、収納状態の検知精度が低下する可能性がある。なお、庫内収納棚18および扉収納棚19の透過率を70%以上としておくことが実用上望ましい。この理由については後述する。 The surfaces of the internal storage rack 18 and the door storage rack 19 are processed so that light diffuses while maintaining a certain transmittance. Thereby, it is possible to adjust the brightness distribution in the refrigerator compartment 12. The transmittance at this time is desirably 50% or more, and when the transmittance is lower than 50%, there is a place where it is difficult for light to reach the inside of the cabinet, so that the detection accuracy of the storage state may be lowered. . In addition, it is practically desirable that the transmittance of the storage shelf 18 and the door storage shelf 19 is 70% or more. The reason for this will be described later.
図2、図3Aおよび図3Bに示したように、冷蔵室12の内部には、収納室内である庫内を明るく照らすために、庫内照明20が設けられている。これにより、収納された収納物である食品等の視認性を向上させている。 As shown in FIG. 2, FIG. 3A and FIG. 3B, the interior lighting 20 is provided in the refrigerator compartment 12 in order to illuminate the interior of the storage room. Thereby, the visibility of the foodstuff etc. which are the stored goods is improved.
図3Aに示すように、庫内照明20は、冷蔵庫100内の扉開放側の前面(正面)から見て、庫内奥行の1/2(中心)よりも扉側(手前側)に配置されている。 As shown in FIG. 3A, the interior lighting 20 is disposed on the door side (front side) rather than 1/2 (center) of the interior depth when viewed from the front (front) on the door opening side in the refrigerator 100. ing.
庫内照明20は、図3Bに示したように、天面、左側壁面、および右側壁面にそれぞれ配置されている。具体的には、庫内照明20としては、天面に天面LED20a,20b、右側壁面および左側壁面にそれぞれ照明用LED20c〜20f、ならびに、側面下方LED20g,20h等、複数のLEDが使用されている。これによって、高光度の光が光センサ21に入光するので、光センサ21による収納状態の検知感度を高めることができる。また、異なる位置にある複数のLEDを順次点灯させることで、収納状態と点灯させるLEDとによって光センサ21の検知値が変化するため、より詳細に収納状態を推定することができる。また、庫内照明20のLEDは、冷蔵室12の内部において、光センサ21よりも上方に配置されている。 As shown in FIG. 3B, the interior lighting 20 is disposed on the top surface, the left wall surface, and the right wall surface, respectively. Specifically, as the interior lighting 20, a plurality of LEDs, such as the top LEDs 20a and 20b on the top surface, the lighting LEDs 20c to 20f on the right and left wall surfaces, and the side lower LEDs 20g and 20h, respectively, are used. Yes. As a result, high-luminance light enters the optical sensor 21, so that the detection sensitivity of the storage state by the optical sensor 21 can be increased. In addition, by sequentially lighting a plurality of LEDs at different positions, the detection value of the optical sensor 21 changes depending on the housed state and the LED to be lit, so that the housed state can be estimated in more detail. Further, the LED of the interior lighting 20 is disposed above the optical sensor 21 in the refrigerator compartment 12.
側壁面においては、照明用LED20c〜20fおよび側面下方LED20gを、図3Aおよび図3Bに示したように縦方向に配列している。これにより、幅方向よりも高さ方向に長い冷蔵室12全体を満遍なく照射することができる。 On the side wall surface, the lighting LEDs 20c to 20f and the side lower LED 20g are arranged in the vertical direction as shown in FIGS. 3A and 3B. Thereby, the whole refrigerator compartment 12 longer in the height direction than the width direction can be irradiated uniformly.
庫内の下方、かつ、庫内の奥行方向の1/2(中心)よりも冷蔵室扉12a側の位置には、光センサ21であるメイン光センサ21a,21c、および、サブ光センサ21bが設置されている。これによって、扉開閉による外気流入の影響を受け易い入り口付近の食品等の収納物の収納状態を正確に検知し、庫内を適温に保つように制御することができる。 The main light sensors 21a and 21c and the sub light sensor 21b, which are the light sensors 21, are located below the interior of the chamber and at a position closer to the refrigerator compartment door 12a than 1/2 (center) in the depth direction in the chamber. is set up. Thereby, it is possible to accurately detect the storage state of storage items such as food near the entrance that is easily affected by the inflow of outside air due to the opening and closing of the door, and control the interior to be kept at an appropriate temperature.
光センサ21としては、本実施の形態では照度センサ、具体的には、最も高感度となるピーク波長を500〜600nmとしたセンサを用いている。なお、これらの光センサの最も高感度となるピーク波長は、他の波長帯であってもよく、天面LED20a,20b、側面下方LED20g,20hおよび青色LED22a,22bの光源の発光波長等を検出できるように決定される。 As the optical sensor 21, an illuminance sensor, specifically, a sensor having a peak wavelength of 500 to 600 nm at which the sensitivity is highest is used in the present embodiment. It should be noted that the peak wavelength that provides the highest sensitivity of these optical sensors may be in other wavelength bands, and detects the emission wavelengths of the light sources of the top LED 20a and 20b, the side LED 20g and 20h, and the blue LEDs 22a and 22b. Determined to be able to.
図3Bにおいて、冷蔵室12を左右方向において二区画に区分したと想定すると、天面LED20aおよびメイン光センサ21cは向かって右区画に配置されている。また、天面LED20b、メイン光センサ21aおよびサブ光センサ21bは向かって左区画に配置されている。また、冷蔵室12を上下方向において二区画に区分したと想定すると、天面LED20a,20bは上区画に配置されている。また、側面下方LED20g,20h、メイン光センサ21a,21cおよびサブ光センサ21bは下区画に配置されている。このように、複数の区画に収納状態検知部を構成するLEDおよび光センサ21が配置されている。光センサ21での検知照度は、冷蔵室12内における壁面および収納物での反射光を含めた、間接的な照射光を検知した照度である。 In FIG. 3B, assuming that the refrigerator compartment 12 is divided into two sections in the left-right direction, the top LED 20a and the main light sensor 21c are disposed in the right section. Further, the top LED 20b, the main light sensor 21a, and the sub light sensor 21b are arranged in the left section toward the left. Further, assuming that the refrigerator compartment 12 is divided into two sections in the vertical direction, the top LEDs 20a and 20b are arranged in the upper section. Further, the lower side LEDs 20g and 20h, the main light sensors 21a and 21c, and the sub light sensor 21b are arranged in the lower section. As described above, the LEDs and the optical sensors 21 constituting the storage state detection unit are arranged in a plurality of sections. The detected illuminance by the optical sensor 21 is illuminance obtained by detecting indirect irradiation light including reflected light from the wall surface and stored items in the refrigerator compartment 12.
メイン光センサ21a,21cは、天面LED20a,20b、または、側面下方LED20g,20hの照射光が、冷蔵室12壁面での反射ならびに収納物による反射および減衰を繰り返し、冷蔵室12内の明るさの分布が飽和した状態の照度を測定する。演算制御部1は、メイン光センサ21a,21cの測定値を用いて、演算処理を行って収納物の収納状態を推定する。本実施の形態においては、上述のように、複数の区画にLEDおよび光センサ21を配置したことにより、収納物の配置によらず精度良く収納状態を検知することができる。 In the main light sensors 21a and 21c, the light emitted from the top LEDs 20a and 20b or the lower side LEDs 20g and 20h repeatedly reflects on the wall surface of the refrigerator compartment 12 and is reflected and attenuated by the stored items. Measure the illuminance when the distribution of is saturated. The arithmetic control unit 1 performs arithmetic processing using the measured values of the main light sensors 21a and 21c to estimate the storage state of the storage items. In the present embodiment, as described above, the LED and the optical sensor 21 are arranged in the plurality of sections, so that the storage state can be detected with high accuracy regardless of the arrangement of the storage items.
なお、冷蔵室12の壁面の反射率を0.5以上としておくことが実用上望ましい。また、前述したように、庫内収納棚18および扉収納棚19の透過率は、それぞれ70%以上としておくことが実用上望ましい。これらの理由について、以下説明する。 Note that it is practically desirable that the reflectance of the wall surface of the refrigerator compartment 12 be 0.5 or more. Further, as described above, it is practically desirable that the transmittances of the internal storage shelf 18 and the door storage shelf 19 are 70% or more, respectively. These reasons will be described below.
図4は、本発明の第1の実施の形態における冷蔵庫100の収納状態検知部を構成する光センサ21の、照度と出力電流との特性を示す図である。図5は、同冷蔵庫100の収納率と、光センサ21での照度との関係を庫内壁面の反射率毎に示した特性図である。図6は、同冷蔵庫100の収納率と光センサ21での照度との関係を庫内収納棚18の透過率毎に示した特性図である。なお、光センサ21の照度からの出力値は、電流値あるいは電圧値で出力できる(以下、電流値で説明するが、電圧値に置換えできる)。 FIG. 4 is a diagram illustrating the characteristics of the illuminance and the output current of the optical sensor 21 constituting the storage state detection unit of the refrigerator 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the storage rate of the refrigerator 100 and the illuminance at the optical sensor 21 for each reflectance of the inner wall surface. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the storage rate of the refrigerator 100 and the illuminance at the optical sensor 21 for each transmittance of the storage shelf 18. The output value from the illuminance of the optical sensor 21 can be output as a current value or a voltage value (hereinafter described as a current value, but can be replaced with a voltage value).
冷蔵庫100の冷蔵室12の内壁を構成する内箱は、白色のABS樹脂を真空成形して形成され、庫内壁面の反射率Rを0.5以上としている。 The inner box constituting the inner wall of the refrigerator compartment 12 of the refrigerator 100 is formed by vacuum forming white ABS resin, and the reflectance R of the inner wall surface is 0.5 or more.
なお、反射率Rは、ある面に入射する光束に対して、この面で反射する光束の比率で定
義され、数値が大きいほど反射しやすいといえる。測定は、市販の分光光度計によって可能である。反射率Rと同時に、透過率Tの測定も可能な機器もある。また、日本工業規格では、JIS−K3106等で反射率Rの測定、試験方法が規定されている。また、反射率Rは、輝度計を用いて測定した、反射率が既知のサンプル(グレースケール)の輝度から推定することも可能である。
The reflectance R is defined as the ratio of the light beam incident on a certain surface to the light beam reflected on this surface. Measurement is possible with a commercially available spectrophotometer. Some devices can measure the transmittance T simultaneously with the reflectance R. Further, in the Japanese Industrial Standard, the measurement and test method of the reflectance R is defined by JIS-K3106 and the like. The reflectance R can also be estimated from the luminance of a sample (gray scale) with a known reflectance measured using a luminance meter.
透過率Tは、特定の波長の入射光が試料を通過する割合であり、数値が大きいほど光が透過しやすいといえる。透過率Tに関しては、JIS−K7361−1等で測定、試験方法が規定されている。冷蔵庫100の冷蔵室12の内部に配置される庫内収納棚18は、ポリスチレンまたはガラスで形成され、扉収納棚19はポリスチレンで形成されている。そして、庫内収納棚18および扉収納棚19の透過率Tを、それぞれ70%以上としている。なお、透過率が上述の関係を満たせば、材料はこれらの例に限定されない。 The transmittance T is the rate at which incident light of a specific wavelength passes through the sample. It can be said that the larger the numerical value, the easier the light is transmitted. Regarding the transmittance T, the measurement and test methods are defined in JIS-K7361-1. The internal storage shelf 18 disposed inside the refrigerator compartment 12 of the refrigerator 100 is made of polystyrene or glass, and the door storage shelf 19 is made of polystyrene. And the transmittance | permeability T of the storage shelf 18 and the door storage shelf 19 is 70% or more, respectively. Note that the material is not limited to these examples as long as the transmittance satisfies the above relationship.
図4に示したように、メイン光センサ21a,21cでの照度と、その時の出力電流値とは直線的な関係を有し、照度が高いほど出力電流値も大きくなる。一方、照度が低くなると出力電流値も小さくなる。照度が所定の値以下、本実施の形態の収納状態検知部では0.5ルクス以下になると、出力電流との直線的な関係が失われる。この時の出力電流値は、本実施の形態の収納状態検知部では0.1μAであるが、収納状態検知部の仕様により、照度と出力電流値との関係は異なる。一般的に、照度を検知するセンサは、1ルクス近辺以下で精度が低下するが、本実施の形態では比較的性能の良い光センサ21を想定して、0.5ルクス以上を最低限必要な照度としている。 As shown in FIG. 4, the illuminance at the main light sensors 21a and 21c and the output current value at that time have a linear relationship, and the higher the illuminance, the larger the output current value. On the other hand, when the illuminance decreases, the output current value also decreases. When the illuminance is less than a predetermined value and the storage state detection unit of the present embodiment is less than 0.5 lux, the linear relationship with the output current is lost. The output current value at this time is 0.1 μA in the storage state detection unit of the present embodiment, but the relationship between the illuminance and the output current value differs depending on the specification of the storage state detection unit. In general, the accuracy of a sensor that detects illuminance decreases below 1 lux, but in the present embodiment, a minimum of 0.5 lux or more is required assuming a relatively good optical sensor 21. Illuminance is used.
これによって、演算制御部1は、光センサ21での照度と出力電流値との直線的な関係を有する所定値(0.5ルクス)以上で収納物の収納率を推定することで、収納率の推定精度を高めることができる。 As a result, the calculation control unit 1 estimates the storage rate of the storage object at a predetermined value (0.5 lux) or more having a linear relationship between the illuminance at the optical sensor 21 and the output current value, thereby storing the storage rate. The estimation accuracy can be improved.
すなわち、光センサ21での照度が直線的な関係を有さない範囲を収納物の収納率推定に用いないことで、収納率の推定精度を高めることができるとともに、光センサ21が所定出力値(0.5ルクス)以下の場合、故障診断に利用することもできる。 That is, by not using the range in which the illuminance at the optical sensor 21 does not have a linear relationship for estimating the storage rate of the stored items, it is possible to increase the accuracy of estimating the storage rate, and the optical sensor 21 has a predetermined output value In the case of (0.5 lux) or less, it can also be used for failure diagnosis.
前述のように、最低照度を出力電流値に換算すれば0.1μAである。すなわち、本実施の形態では、メイン光センサ21a,21cの最低出力電流を0.1μA以上としている。これにより、最低出力電流という観点からメイン光センサ21a,21cでの照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を高めることができる。 As described above, the minimum illuminance is 0.1 μA when converted into the output current value. That is, in the present embodiment, the minimum output current of the main light sensors 21a and 21c is set to 0.1 μA or more. Thereby, from the viewpoint of the minimum output current, it is possible to improve the estimation accuracy of the storage state of the stored item based on the illuminance attenuation amount in the main light sensors 21a and 21c.
また、図5に示したように、光源の光量を一定として庫内における収納物の収納率を高めていくと、メイン光センサ21a,21cでの照度は下がる。そして、庫内壁面の反射率Rが低いほど、同一収納率におけるメイン光センサ21a,21cの照度は下がる傾向がある。これは、光源からの光の一部が庫内壁面を反射してメイン光センサ21a,21cに到達するためであり、庫内壁面の反射率Rが低いほどメイン光センサ21a,21cに到達する光量が下がるためである。 Further, as shown in FIG. 5, when the storage rate of the stored items in the warehouse is increased while keeping the light amount of the light source constant, the illuminance at the main light sensors 21a and 21c decreases. And the illuminance of the main light sensors 21a and 21c at the same accommodation rate tends to decrease as the reflectance R of the inner wall surface decreases. This is because part of the light from the light source reflects the inner wall surface and reaches the main light sensors 21a and 21c. The lower the reflectance R of the inner wall surface, the more the main light sensors 21a and 21c are reached. This is because the amount of light decreases.
なお、庫内壁面に反射率の低いデザイン部材等を部分的に設置することがあるが、メイン光センサ21a,21cに到達する光量は、面積の広い庫内壁面の反射率Rに依存する。 In addition, although a design member with a low reflectance may be partially installed on the inner wall surface, the amount of light reaching the main light sensors 21a and 21c depends on the reflectance R of the inner wall surface having a large area.
また、上述したように、光センサ21の検知精度不安定領域を避けて収納状態を検知する必要性がある。メイン光センサ21a,21cの最低照度は0.5ルクス以上必要なので、図5に示した関係より、庫内壁面の反射率Rを0.5以上とすることが必要だということがわかる。 Further, as described above, it is necessary to detect the storage state while avoiding the detection accuracy unstable region of the optical sensor 21. Since the minimum illuminance of the main light sensors 21a and 21c is required to be 0.5 lux or more, it can be seen from the relationship shown in FIG. 5 that the reflectance R of the inner wall surface needs to be 0.5 or more.
ここで、光センサ21での受光量を増やすため、光源の光量を高めることが考えられる。しかしながら、消費電力の上昇や光源の発熱による庫内温度の上昇が発生する可能性や、照明機能と収納状態検知用の光源を併用したときに使用者が眩しく感じ、食品の視認性が劣化する可能性がある。このため、闇雲に光源の光量を高めることは得策ではない。このため、本実施の形態において、光源は、庫内が空の状態、かつ冷蔵室扉12aを開いた状態で暗室で照度を測定したときに、庫内収納棚18上で最も低照度となる場所において100ルクス以下となるようにLEDを調整している。このときの照度100ルクス以下とは、使用者側から見た明るさであって、具体的には一般的な照度計の感知部で最も感度の高い軸を、庫内収納棚18と水平に、かつ冷蔵室扉12a側に向けて設置して測定したものである。 Here, in order to increase the amount of light received by the optical sensor 21, it is conceivable to increase the light amount of the light source. However, there is a possibility of an increase in power consumption and an increase in the internal temperature due to heat generation of the light source, and when the lighting function and the light source for detecting the storage state are used together, the user feels dazzling and the visibility of the food deteriorates. there is a possibility. For this reason, it is not a good idea to increase the amount of light from the light source in the dark clouds. For this reason, in this embodiment, the light source has the lowest illuminance on the storage shelf 18 when the illuminance is measured in a dark room with the interior of the compartment empty and with the refrigerator compartment door 12a opened. The LED is adjusted to be 100 lux or less at the place. The illuminance of 100 lux or less at this time is the brightness as viewed from the user side. Specifically, the axis with the highest sensitivity in the sensing unit of a general illuminometer is placed horizontally with the storage shelf 18 in the cabinet. And it installed and measured toward the refrigerator compartment door 12a side.
また、本実施の形態において、庫内照明20の光源としては、庫内への熱影響を考慮して1個あたりの光度を20カンデラ以下としたLEDを用いている。 In the present embodiment, as the light source of the interior lighting 20, an LED having a luminous intensity of 20 candela or less is used in consideration of the thermal effect on the interior.
ここで、収納状態検知部としてのLEDを、庫内照明20の照明機能と併用せずに、専用の光源を用いて構成する場合等、収納状態検知部のLEDの光度が比較的低い場合を想定する。このような場合、庫内の反射率Rを0.5よりもさらに高める必要がある。 Here, when the LED as the storage state detection unit is configured by using a dedicated light source without using the illumination function of the interior lighting 20 together, the case where the light intensity of the LED of the storage state detection unit is relatively low. Suppose. In such a case, it is necessary to further increase the reflectivity R in the warehouse from 0.5.
また、図6に示したように、庫内収納棚18および扉収納棚19の透過率が低くなるほど、同一収納率における光センサ21の照度は下がる傾向となる。本実施の形態では、庫内収納棚18および扉収納棚19の透過率をそれぞれ70%以上とすることで、光センサ21での照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を確保することができる。 Moreover, as shown in FIG. 6, the illuminance of the optical sensor 21 at the same storage rate tends to decrease as the transmittance of the storage shelf 18 and the door storage shelf 19 decreases. In the present embodiment, by setting the transmittances of the storage shelf 18 and the door storage shelf 19 to 70% or more, respectively, the estimation accuracy of the storage state of the stored items based on the illuminance attenuation amount by the optical sensor 21 is ensured. be able to.
光センサ21を用いて物体を検知する方式としては、例えばフォトインタラプタのように、遮蔽によって光の強さが極端に減衰する現象を利用する方法が一般的である。この方式によれば、一つの光センサ21を用いて一つの物体の存在をデジタル式に検知することができ、多数の光センサを用いることにより複数の物体の存在を検知することができる。ただし、このような構成を用いた場合には、収納室内の限られた場所の収納物の有無を検知することしかできず、収納室全体の収納状態を把握することは難しい。しかしながら、本実施の形態の冷蔵庫100によれば、少数のLEDおよび光センサ21を用いて、冷蔵室12という空間内の全体の収納状態をアナログ的に、つまり、収納物の有無だけでなく、その量についても定量的に把握することが可能である。つまり、本実施の形態の冷蔵庫100の構成は、閉空間内にある収納物の全体量の検知に適している。 As a method of detecting an object using the optical sensor 21, a method using a phenomenon in which the intensity of light is extremely attenuated by shielding, such as a photo interrupter, is generally used. According to this method, the presence of a single object can be detected digitally using a single optical sensor 21, and the presence of a plurality of objects can be detected using a large number of optical sensors. However, when such a configuration is used, it is only possible to detect the presence or absence of stored items in a limited place in the storage chamber, and it is difficult to grasp the storage state of the entire storage chamber. However, according to the refrigerator 100 of the present embodiment, by using a small number of LEDs and optical sensors 21, the entire storage state in the space called the refrigerator compartment 12 is analog, that is, not only the presence or absence of storage items, The amount can also be grasped quantitatively. That is, the configuration of the refrigerator 100 according to the present embodiment is suitable for detecting the entire amount of stored items in the closed space.
光センサ21を用いて物体を検知する方式においては、光センサ21の近傍、つまり直ぐ手前が収納物によって塞がれると、検知できる光のレベルが極度に低下することに伴い、光の強さの変化率が低下する。このため、収納状態の検知には複雑な処理が必要になると考えられる。 In the method of detecting an object using the optical sensor 21, if the vicinity of the optical sensor 21, that is, the immediate front is closed by the storage object, the level of light that can be detected decreases extremely, and the light intensity The rate of change of decreases. For this reason, it is considered that complicated processing is required for detection of the storage state.
しかしながら、本実施の形態において、図3Aに示したように、天面LED20a,20b、照明用LED20c〜20f、側面下方LED20g,20h、および、メイン光センサ21a,21cは、庫内収納棚18と扉収納棚19との間の空間αに取り付けられている。このため、冷蔵室12内がたとえ収納物で満杯になったとしても、光センサ21の近傍が食品で塞がる可能性は低い。これによって、断熱扉と庫内収納棚18の前端との間の上下の空間は、収納物によって遮られる可能性が低く、光源からの安定した光路を確保しつつ、扉収納棚19や庫内収納棚18での収納物の存在による、光センサ21での照度減衰量に基づいた収納物の収納状態を精度よく推定することができる。 However, in the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the top LEDs 20a and 20b, the lighting LEDs 20c to 20f, the side lower LEDs 20g and 20h, and the main light sensors 21a and 21c It is attached to a space α between the door storage shelf 19. For this reason, even if the inside of the refrigerator compartment 12 is filled with stored items, the possibility that the vicinity of the optical sensor 21 is blocked with food is low. As a result, the upper and lower spaces between the heat insulating door and the front end of the storage shelf 18 are unlikely to be blocked by the storage items, and a stable light path from the light source is secured, while the door storage shelf 19 and the interior of the storage shelf 18 are stored. It is possible to accurately estimate the storage state of the stored item based on the illuminance attenuation amount by the optical sensor 21 due to the presence of the stored item in the storage shelf 18.
また、メイン光センサ21a,21bは、庫内収納棚18の前方側の端部を含む鉛直面
よりも前方側で、かつ、断熱扉である冷蔵室扉12aの後方側の端部を含む鉛直面との間に設置されている。さらに望ましくは、メイン光センサ21a,21bは、庫内収納棚18の前方側の端部を含む鉛直面よりも前方側で、かつ、断熱扉である冷蔵室扉12aの後方側の端部を含む鉛直面との間であって、扉収納棚19にかからない部分αに設置されている。これによって、庫内収納棚18と扉収納棚19との間にはスペースがあるため、収納状態検知部を構成するメイン光センサ21a,21cが収納物で塞がることを防止できる。
Further, the main light sensors 21a and 21b are located on the front side of the vertical surface including the front end portion of the storage cabinet 18 and on the vertical side including the rear end portion of the refrigerator compartment door 12a which is a heat insulating door. It is installed between the surfaces. More preferably, the main light sensors 21a and 21b are provided on the front side of the vertical surface including the front side end of the storage cabinet 18 and the rear side end of the refrigerator compartment door 12a which is a heat insulating door. It is installed in the part (alpha) which is between the containing vertical surfaces and does not cover the door storage shelf 19. FIG. Thereby, since there is a space between the storage shelf 18 and the door storage shelf 19, it is possible to prevent the main light sensors 21a and 21c constituting the storage state detection unit from being blocked by the storage items.
図3Aに戻って、冷蔵室12内の最上部の後方領域に形成された機械室内には、コンプレッサ30を含む、水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルの構成部品が収納されている。 Returning to FIG. 3A, the machine room formed in the uppermost rear region in the refrigerator compartment 12 contains components of the refrigeration cycle including the compressor 30 such as a dryer for removing moisture.
冷凍室15の背面には、冷気を生成する冷却室が設けられている。冷却室内には、冷却器、ならびに、冷却器で冷却した冷却手段である冷気を冷蔵室12、切換室14、製氷室13、野菜室16および冷凍室15に送風する冷却ファン31(図2参照)が配置されている。さらに、冷却ファン31からの風量を調節する風量調節ダンパー32(図2参照)が風路内に設置されている。また、冷却器やその周辺に付着する霜や氷を除霜するためにラジアントヒータ、ドレンパンおよびドレンチューブ蒸発皿等が配置されている。 A cooling chamber for generating cold air is provided on the back surface of the freezing chamber 15. In the cooling chamber, a cooling device 31 and a cooling fan 31 (see FIG. 2) for blowing cold air, which is cooling means cooled by the cooling device, to the refrigerating chamber 12, the switching chamber 14, the ice making chamber 13, the vegetable chamber 16, and the freezing chamber 15 ) Is arranged. Further, an air volume adjustment damper 32 (see FIG. 2) for adjusting the air volume from the cooling fan 31 is installed in the air path. In addition, a radiant heater, a drain pan, a drain tube evaporating dish, and the like are arranged to defrost frost and ice adhering to the cooler and its surroundings.
演算制御部1は、冷蔵室12について、冷蔵保存のため、凍らない温度を下限とした温度制御(通常1℃〜5℃)を行っている。演算制御部1は、野菜室16について、冷蔵室12と同等、または、若干高い温度設定(例えば2℃〜7℃)に温度制御している。演算制御部1は、冷凍室15について、冷凍温度帯(通常−22℃〜−15℃)に設定しているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−30℃や−25℃の低温に設定する場合もある。 The arithmetic control unit 1 performs temperature control (usually 1 ° C. to 5 ° C.) with the temperature that does not freeze as a lower limit for the refrigerator compartment 12 for refrigerated storage. The arithmetic control unit 1 controls the temperature of the vegetable compartment 16 to a temperature setting (for example, 2 ° C. to 7 ° C.) that is equal to or slightly higher than that of the refrigerator compartment 12. The arithmetic control unit 1 sets the freezer compartment 15 in a freezing temperature zone (usually −22 ° C. to −15 ° C.), but has a low temperature of −30 ° C. or −25 ° C., for example, in order to improve the frozen storage state. It may be set to.
製氷室13は、冷蔵室12内の貯水タンクから送られた水によって、室内上部に設けられた自動製氷機において氷をつくり、室内下部に配置した貯氷容器に貯蔵する。 The ice making chamber 13 creates ice with water sent from a water storage tank in the refrigerator compartment 12 in an automatic ice maker provided in the upper part of the room, and stores it in an ice storage container arranged in the lower part of the room.
切換室14は、1℃〜5℃の設定(冷蔵)、2℃〜7℃の設定(野菜)、および、−22℃〜−15℃の設定(冷凍)の温度帯以外に、冷蔵温度帯から冷凍温度帯までの間の、予め設定された温度帯に切り換えることができる。切換室14は、製氷室13に並設された、独立扉を備えた収納室であり、例えば引き出し式の扉を備えている。 The switching chamber 14 has a temperature range of 1 ° C. to 5 ° C. (refrigerated), a temperature range of 2 ° C. to 7 ° C. (vegetable), and a temperature range of −22 ° C. to −15 ° C. (frozen). Can be switched to a preset temperature range from the freezing temperature range to the freezing temperature range. The switching chamber 14 is a storage chamber provided with an independent door, which is provided in parallel with the ice making chamber 13, and includes, for example, a drawer-type door.
なお、本実施の形態では、切換室14を、冷蔵温度帯から冷凍温度帯までを含む温度帯において調整可能な収納室としている。しかしながら、切換室14はこの構成に限定されず、冷蔵を冷蔵室12または野菜室16、冷凍を冷凍室15にそれぞれ委ねて、冷蔵温度帯と冷凍温度帯との間の温度帯における切り換えに特化した収納室とすることもできる。また、切換室14を、特定の温度帯、例えば近年冷凍食品の需要が多くなってきたことに伴い、冷凍設定に固定された収納室としてもよい。 In the present embodiment, the switching chamber 14 is a storage chamber that can be adjusted in a temperature range including a refrigeration temperature range to a freezing temperature range. However, the switching chamber 14 is not limited to this configuration, and the refrigeration chamber 12 or the vegetable chamber 16 is refrigerated, and the freezing chamber 15 is refrigerated, and switching is performed in a temperature zone between the refrigeration temperature zone and the freezing temperature zone. It can also be a storage room. Further, the switching chamber 14 may be a storage chamber fixed to a freezing setting in accordance with a recent increase in demand for frozen food, for example, in a specific temperature range.
以上のように構成された冷蔵庫100について、以下、その動作および作用を説明する。 The operation and action of the refrigerator 100 configured as described above will be described below.
本実施の形態では、庫内照明20のうち、天面LED20a,20b、および側面下方LED20g,20hを使用して収納物の収納状態を検知する。また、本実施の形態では、光センサ21のうち、メイン光センサ21a、およびサブ光センサ21bを使用して収納状態を検知する。 In the present embodiment, among the interior lighting 20, the top surface LEDs 20a and 20b and the side surface lower LEDs 20g and 20h are used to detect the storage state of the storage items. Moreover, in this Embodiment, the storage state is detected using the main optical sensor 21a and the sub optical sensor 21b among the optical sensors 21. FIG.
なお、さらに収納物の収納状態の検知精度を高める必要があるときは、照明用LED2
0c〜20fを収納状態検知部として用いる等、使用するLED光源の数を増加させればよい。また、収納状態検知部としてメイン光センサ21cを用いる等、使用する光センサ21の数を増加させることによっても、検知精度を高めることが可能である。
In addition, when it is necessary to further increase the detection accuracy of the storage state of the stored item, the illumination LED 2
What is necessary is just to increase the number of LED light sources to be used, such as using 0c-20f as an accommodation state detection part. Further, the detection accuracy can be increased by increasing the number of optical sensors 21 to be used, such as using the main optical sensor 21c as the storage state detection unit.
以下、図7A〜図12を用いて、天面LED20a,20b、側面下方LED20g,20h、メイン光センサ21a、サブ光センサ21bを用いて収納物の収納状態を検知する動作について詳細に説明する。 Hereinafter, the operation of detecting the storage state of the storage object using the top surface LEDs 20a and 20b, the side surface lower LEDs 20g and 20h, the main light sensor 21a, and the sub light sensor 21b will be described in detail with reference to FIGS.
図7Aおよび図7Bは、本発明の第1の実施の形態における冷蔵庫100の収納状態を検知する動作の制御フローを示すフローチャートである。図8は、同冷蔵庫100の天面LED20a,20bを用いた収納状態を検知する動作について説明するための図である。図9は、同冷蔵庫100の天面LED20a,20bを用いて収納状態を検知する際の特性を示す図である。図10は、同冷蔵庫100の側面下方LED20gを用いて収納状態を検知する動作を説明するための図である。図11は、同冷蔵庫100の側面下方LED20gを用いて収納状態を検知する際の特性を示す図である。図12は、同冷蔵庫100における、図9および図11に示した特性の値を平均した特性を示す図である。 7A and 7B are flowcharts showing a control flow of an operation of detecting the storage state of the refrigerator 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram for explaining an operation of detecting the storage state using the top LEDs 20a and 20b of the refrigerator 100. FIG. 9 is a diagram illustrating characteristics when the storage state is detected using the top LEDs 20a and 20b of the refrigerator 100. FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining an operation of detecting the storage state using the side surface lower LED 20 g of the refrigerator 100. FIG. 11 is a diagram illustrating characteristics when the storage state is detected using the LED 20g on the lower side surface of the refrigerator 100. FIG. 12 is a diagram showing characteristics obtained by averaging the values of the characteristics shown in FIGS. 9 and 11 in the refrigerator 100.
冷蔵室12は、その幅方向よりも、高さ方向に長いこと(縦長形状)が一般的である。このため、主として冷蔵室12を上下二区画に区分して、収納状態を検知する例について説明する。 The refrigerator compartment 12 is generally longer in the height direction than the width direction (vertically long shape). For this reason, the example which divides the refrigerator compartment 12 into two upper and lower divisions and detects a storage state is demonstrated.
図7Aに示したように、まず、扉開閉検知センサ3により冷蔵室扉12aの開閉が検知される(S101)。扉が閉状態となったこと(閉められたこと)を検知した場合には、演算制御部1は、収納物の出し入れの可能性があったと判定して、演算処理を開始する。 As shown in FIG. 7A, first, opening / closing of the refrigerator compartment door 12a is detected by the door opening / closing detection sensor 3 (S101). When it is detected that the door is in a closed state (closed), the arithmetic control unit 1 determines that there is a possibility that a stored item has been taken in and out, and starts arithmetic processing.
また、演算制御部1は、冷蔵室扉12aが閉じられてから所定時間をタイマ4で計時した後に(S102)、収納状態の検知動作(基本データ取得動作)を開始することもできる。この場合、演算制御部1は、扉開閉検知センサ3により断熱扉の閉状態が検知され、かつ、所定時間が経過した後に、制御を開始する。 The arithmetic control unit 1 can also start a storage state detection operation (basic data acquisition operation) after measuring a predetermined time with the timer 4 after the refrigerator compartment door 12a is closed (S102). In this case, the arithmetic control unit 1 starts control after the door open / close detection sensor 3 detects the closed state of the heat insulating door and a predetermined time has elapsed.
ここで、ステップS102において、タイマ4が所定時間を計時する理由(所定時間待機する理由)について説明する。 Here, the reason why the timer 4 measures the predetermined time (reason for waiting for the predetermined time) in step S102 will be described.
ひとつは、低温となっている庫内収納棚18および扉収納棚19等の表面が微小に結露し、透過率が変化することにより、収納状態の検知に影響が出ることを防ぐためである。つまり、所定時間後に結露が解消されてから収納状態を検知するためである。 One is to prevent the storage state detection from being influenced by minute condensation on the surfaces of the storage shelf 18 and the door storage shelf 19 that are at a low temperature and a change in transmittance. That is, it is for detecting the storage state after the condensation is eliminated after a predetermined time.
もうひとつは、冷蔵室扉12aが開いているときに、照明として庫内照明20を点灯させるが、その発熱によるLEDの光度低下により、収納状態の検知に影響が出ることを防ぐためである。つまり、扉が閉じられたときにLEDを消灯し、所定時間後にLEDの温度上昇が解消されてから、改めてLEDを点灯させて収納状態を検知するためである。 The other is to turn on the interior lighting 20 as the lighting when the refrigerator door 12a is open, but to prevent the detection of the storage state from being affected by the decrease in the luminous intensity of the LED due to the generated heat. That is, when the door is closed, the LED is turned off, and after the temperature rise of the LED is resolved after a predetermined time, the LED is turned on again to detect the storage state.
また、所定時間を設定することで、扉開閉検知センサ3と実際の閉扉状態との時間差を吸収できるので、冷蔵庫外部からの光を確実に排除でき、収納量の推定精度を高めることができる。 Moreover, since the time difference between the door opening / closing detection sensor 3 and the actual closed state can be absorbed by setting the predetermined time, light from the outside of the refrigerator can be surely excluded and the estimation accuracy of the storage amount can be increased.
以上述べたように、収納室内の照度を安定させるために、所定時間待機するのである。 As described above, in order to stabilize the illuminance in the storage room, the apparatus waits for a predetermined time.
なお、収納室内の照度を安定させる他の方法としては、LEDを冷蔵室扉12aが閉じられた後も暫く点灯して、あえて発熱させ、所定時間後にLEDの温度上昇が飽和して一
定になった後、検知を開始する方法もある。この方法によっても、LEDの光度を安定させることができる。
As another method for stabilizing the illuminance in the storage room, the LED is lit for a while after the refrigerator compartment door 12a is closed to generate heat, and after a predetermined time, the temperature rise of the LED is saturated and becomes constant. There is also a method for starting the detection after this. Also by this method, the luminous intensity of the LED can be stabilized.
演算制御部1は、収納状態検知動作を開始すると、最初に冷蔵庫100の上区画である天面に配置された天面LED20a,20bの光源を点灯させる(S103)。 When the storage control operation is started, the arithmetic control unit 1 first turns on the light sources of the top LEDs 20a and 20b arranged on the top, which is the upper compartment of the refrigerator 100 (S103).
例えば、図8に示したように、庫内収納棚18上に収納物23aである食品が収納され、扉収納棚19にも収納物23bが収納されている場合を想定する。この場合、天面LED20aから出力された光24a(光の成分を図8に矢印で示す。点線は光度が減衰していることを示す。)は、収納物23aに反射して減衰し、光24b,24cのように別方向へ拡散する。そして、光24b,24cは、さらに冷蔵室12の壁面や他の食品等での反射を繰り返す。また、扉収納棚19の収納物23bで反射した光24dも減衰し、光24eのように別方向に拡散し、さらに冷蔵室12の壁面や他の食品等の収納物での反射を繰り返す。このように反射を繰り返した後に、冷蔵室12内の明るさの分布は飽和し、安定する。 For example, as shown in FIG. 8, a case is assumed in which food as the stored item 23 a is stored on the internal storage shelf 18 and the stored item 23 b is stored in the door storage shelf 19. In this case, the light 24a output from the top LED 20a (the light component is indicated by an arrow in FIG. 8; the dotted line indicates that the light intensity is attenuated) is reflected by the stored object 23a and attenuated, and the light It diffuses in another direction like 24b and 24c. And light 24b, 24c repeats reflection in the wall surface of the refrigerator compartment 12, another foodstuff, etc. further. In addition, the light 24d reflected by the stored item 23b of the door storage shelf 19 is also attenuated, diffuses in another direction like the light 24e, and is repeatedly reflected on the wall surface of the refrigerator compartment 12 and other stored items such as food. After repeating reflection in this way, the distribution of brightness in the refrigerator compartment 12 is saturated and stabilized.
なお、一般的に、LEDの照射光は所定の照射角度をもって発光する。このため、図8内に矢印で示した光24a,24dは、LEDが放つ光の成分の一部である。以下、光の描写については同様である。 In general, the irradiation light of the LED emits light with a predetermined irradiation angle. For this reason, the lights 24a and 24d indicated by arrows in FIG. 8 are part of the light components emitted by the LEDs. The same applies to the description of light.
天面LED20a,20bの光軸は鉛直下方向を向き、メイン光センサ21a,21cの検出方向は水平方向を向き、それぞれが対向しない配置である。このため、天面LED20a,20bから発生したほとんどの光の成分は、メイン光センサ21a,21cに直接入射せず、壁面や収納物で反射した光が、メイン光センサ21a,21cに入射するように構成されている。 The optical axes of the top LEDs 20a and 20b are directed vertically downward, the detection directions of the main light sensors 21a and 21c are directed horizontally, and are not opposed to each other. For this reason, most of the light components generated from the top LEDs 20a and 20b do not directly enter the main light sensors 21a and 21c, but light reflected by the wall surfaces and the stored items enter the main light sensors 21a and 21c. It is configured.
具体的には、メイン光センサ21a,21cを、光源となる天面LED20a,20bの光軸からずらした位置に配置すればよい。すなわち、LEDは指向性が高いので、メイン光センサ21a,21cを、天面LED20a,20bからの光が直接入らない位置に配置するか、または、入らないように配置することが望ましい。 Specifically, the main light sensors 21a and 21c may be arranged at positions shifted from the optical axes of the top LEDs 20a and 20b serving as light sources. That is, since the LED has high directivity, it is desirable to arrange the main light sensors 21a and 21c at positions where the light from the top LEDs 20a and 20b does not enter directly or so as not to enter.
このときのメイン光センサ21aによって検知された、収納状態検知特性の一例を図9に示す。図9に示したように、収納量の増加とともに照度が低下していくことが分かる。ただし、天面LED20a,20bだけを点灯させた場合(側面下方LED20gを点灯させない場合)には、同じ収納量であっても最大値(収納物が下方に偏ったとき)と最小値(収納物が上方に偏ったとき)との間に誤差が生じる。このため、この誤差を補正する必要がある。補正の方法については後述する。演算制御部1は、測定した照度情報を、検知データAとしてメモリ2に記録する(S104)。 An example of the storage state detection characteristic detected by the main light sensor 21a at this time is shown in FIG. As shown in FIG. 9, it can be seen that the illuminance decreases as the storage amount increases. However, when only the top LEDs 20a and 20b are lit (when the side lower LED 20g is not lit), the maximum value (when the stored item is biased downward) and the minimum value (stored item) even if the stored amount is the same. Error occurs when the value is biased upward. For this reason, it is necessary to correct this error. The correction method will be described later. The arithmetic control unit 1 records the measured illuminance information as detection data A in the memory 2 (S104).
なお、図9において、グラフの縦軸を「照度」としているが、収納物がないときの基準収納室照度を基準とした「相対照度」または「照度減衰率」等の相対値を用いることもできる。つまり、演算制御部1の減衰率演算部81は、収納室内に収納物がない状態における基準収納室照度と光センサ21の検知照度とに基づいて、収納物を収納した状態における基準収納室照度からの減衰率を演算する。この場合、LEDが初期特性として持つ光度ばらつき等に対応しやすい。また、縦軸を、収納物がないときの基準収納室照度を基準とした「照度減衰量」としてもよい。以下、「照度」に関する考え方は同様である。 In FIG. 9, the vertical axis of the graph is “illuminance”, but relative values such as “relative illuminance” or “illuminance attenuation rate” with reference to the standard storage room illuminance when there is no storage can be used. it can. In other words, the attenuation rate calculation unit 81 of the calculation control unit 1 determines the reference storage room illuminance in the state in which the stored item is stored based on the reference storage room illuminance in the state in which there is no storage in the storage room and the detected illuminance of the optical sensor 21. Calculate the decay rate from. In this case, it is easy to deal with variations in luminous intensity and the like that the LED has as initial characteristics. In addition, the vertical axis may be an “illuminance attenuation amount” based on the reference storage room illuminance when there is no stored item. Hereinafter, the concept regarding “illuminance” is the same.
なお、天面LED20a,20bの光度は、収納室内に収納物がない状態における光センサ21の検知照度に基づく出力値が所定値となるように、演算制御部1で調整することができる。前記天面LED20a,20bの光度調整は、冷蔵庫100が利用者によって
使われる前に実行される。これにより、天面LED20a,20bの個々の光度ばらつきを吸収することができる。
The light intensity of the top LEDs 20a and 20b can be adjusted by the arithmetic control unit 1 so that the output value based on the detected illuminance of the optical sensor 21 in a state where there is no stored item in the storage room becomes a predetermined value. The light intensity adjustment of the top LEDs 20a and 20b is performed before the refrigerator 100 is used by the user. Thereby, each light intensity variation of top LED20a, 20b can be absorbed.
また、光センサ21の検知照度に基づく出力値は、電流値、あるいは電圧値であり、前記出力値の比較により減衰率(%)を演算するものである。この減衰率(%)をメモリ2で記憶すればよく、演算制御部1での制御が容易となる。 The output value based on the detected illuminance of the optical sensor 21 is a current value or a voltage value, and an attenuation rate (%) is calculated by comparing the output values. This attenuation rate (%) may be stored in the memory 2, and the control by the arithmetic control unit 1 becomes easy.
また、照度減衰率と収納量の相関データは、冷蔵庫100の容量、幅、高さ等の異なる形態毎に予め実験的に求められ、演算制御部1に内蔵されている。これにより、収納室内の収納棚や壁面を含めた実際の冷蔵庫の収納物がない空の状態を基準に推定することができ、収納量の推定精度を高めることができる。また、冷蔵庫内部の収納物の収納量の定量(絶対量)推定が可能となる。 Further, the correlation data between the illuminance decay rate and the storage amount is experimentally obtained in advance for each of different forms such as the capacity, width, and height of the refrigerator 100 and is built in the arithmetic control unit 1. Thereby, it can estimate on the basis of the empty state in which there is no storage thing of the actual refrigerator including the storage shelf and wall surface in a storage room, and can improve the estimation precision of storage amount. In addition, it is possible to estimate the stored amount (absolute amount) of the stored items in the refrigerator.
そして、収納室内に収納物がない状態における光センサ21の照度減衰率と収納量の相関データは、複数の光源のそれぞれに対応して複数の相関データを保有している。 The correlation data between the illuminance attenuation rate of the optical sensor 21 and the storage amount when there is no storage in the storage chamber has a plurality of correlation data corresponding to each of the plurality of light sources.
また、光センサ21の検知照度は、天面LED20a,20bが点灯して所定時間後(たとえば2秒後)の値を読み取るものである。なお、天面LED20a,20bが点灯している間の時間の平均値としてもよい。 Further, the detected illuminance of the optical sensor 21 is a value read after a predetermined time (for example, 2 seconds) after the top LEDs 20a and 20b are turned on. In addition, it is good also as an average value of time during which top LED20a, 20b is lighted.
次に、演算制御部1は、天面LED20a,20bを消灯した後に、冷蔵庫100の下区画である側面下方の壁面に配置された側面下方LED20gを点灯する(S105)。例えば、図10のように庫内収納棚18上に収納物23c,23d(例えば食品)が収納されている場合を想定する。このとき、LED20gから出力された光24f(光の成分を図10に矢印で示す。点線は光度が減衰していることを示す。)は、収納物23cに反射して減衰し、光24gのように別方向へ拡散する。光24gはさらに冷蔵室12の壁面や他の収納物での反射を繰り返す。また、収納物23dで反射した光24hも減衰し、光24i,24jのように別方向に拡散し、さらに冷蔵室12の壁面や他の収納物での反射を繰り返す。このように反射を繰り返した後に、冷蔵室12内の明るさの分布は飽和し、安定する。 Next, after turning off the top LEDs 20a and 20b, the arithmetic control unit 1 turns on the side lower LED 20g disposed on the wall below the side that is the lower compartment of the refrigerator 100 (S105). For example, a case is assumed in which stored items 23c and 23d (for example, food) are stored on the storage shelf 18 as shown in FIG. At this time, the light 24f output from the LED 20g (the light component is indicated by an arrow in FIG. 10; the dotted line indicates that the light intensity is attenuated) is reflected by the storage 23c and attenuated, and the light 24g To spread in another direction. The light 24g further repeats reflection on the wall surface of the refrigerator compartment 12 and other stored items. Further, the light 24h reflected by the stored item 23d is also attenuated, diffused in another direction like the light 24i and 24j, and further reflected by the wall surface of the refrigerator compartment 12 and other stored items. After repeating reflection in this way, the distribution of brightness in the refrigerator compartment 12 is saturated and stabilized.
なお、必要な検知精度にあわせて、側面下方LED20g、20hの少なくとも一方を点灯させればよい。 Note that at least one of the side lower LEDs 20g and 20h may be turned on in accordance with the required detection accuracy.
側面下方LED20gを点灯するときには、メイン光センサ21aで検知を行う。側面下方LED20gおよびメイン光センサ21aは、同じ壁面に取り付けられている(図3Aおよび図3B)ので、対向しない。このような組合せで検知するので、側面下方LED20gからのほとんどの光の成分は、メイン光センサ21aに直接入射せず、壁面や収納物での反射を介して入射する。これにより、収納室内における収納物での反射光を含めた間接的な照射光を検知することができる。 When the side lower LED 20g is turned on, detection is performed by the main light sensor 21a. The side lower LED 20g and the main light sensor 21a are attached to the same wall surface (FIGS. 3A and 3B), and thus do not face each other. Since detection is performed in such a combination, most of the light components from the side lower LED 20g do not directly enter the main light sensor 21a, but enter through the reflection on the wall surface or the stored item. Thereby, indirect irradiation light including the reflected light in the stored item in the storage chamber can be detected.
このときのメイン光センサ21aによる収納状態検知特性の一例を図11に示す。図11に示したように、収納量の増加とともに照度は低下していくことが分かる。しかしながら、側面下方LED20gだけを点灯した場合(天面LED20a,20bを点灯しない場合)には、同じ収納量であっても、最大値(収納物が上方に偏ったとき)と最小値(収納物が下方に偏ったとき)との間に誤差がある。よって、この誤差を補正する必要がある。補正の方法については後述する。これによって、収納室内における収納物の偏りによるばらつき要因を低減することができ、収納物の収納状態に起因する収納量の推定精度を高めることができる。
演算制御部1は、測定した照度情報を検知データBとしてメモリ2に記録する(S106
)。
An example of the storage state detection characteristic by the main light sensor 21a at this time is shown in FIG. As shown in FIG. 11, it can be seen that the illuminance decreases as the storage amount increases. However, when only the side lower LED 20g is lit (when the top LEDs 20a and 20b are not lit), the maximum value (when the stored item is biased upward) and the minimum value (stored item) even if the stored amount is the same. There is an error in between. Therefore, it is necessary to correct this error. The correction method will be described later. As a result, it is possible to reduce the variation factor due to the bias of the storage items in the storage chamber, and it is possible to improve the estimation accuracy of the storage amount due to the storage state of the storage items.
The arithmetic control unit 1 records the measured illuminance information as detection data B in the memory 2 (S106).
).
以上述べたように、収納物が上区画に偏った場合、天面LED20a,20bを点灯したときには収納量増加による照度減衰が大きく(図9)、側面下方LED20gを点灯したときは収納量増加による照度減衰が小さい(図11)。一方で、収納物が下区画に偏った場合、天面LED20a,20bを点灯したときには収納量増加による照度減衰が小さく(図9)、側面下方LED20gを点灯したときには収納量増加による照度減衰が大きい(図11)。 As described above, when the stored item is biased toward the upper section, the illumination attenuation due to the increase in the storage amount is large when the top LEDs 20a and 20b are turned on (FIG. 9), and the increase in the storage amount when the side lower LED 20g is turned on. Illuminance attenuation is small (FIG. 11). On the other hand, when the storage item is biased toward the lower compartment, the illumination attenuation due to the increase in the storage amount is small when the top LEDs 20a and 20b are turned on (FIG. 9), and the illumination attenuation due to the increase in the storage amount is large when the LED 20g below the side surface is turned on. (FIG. 11).
すなわち、上区画にある天面LED20a,20bを点灯したときは、上区画の収納物に対し感度が高く、下区画にある側面下方LED20gを点灯したときは、下区画の収納物に対して感度が高いといえる。 That is, when the top LEDs 20a and 20b in the upper section are turned on, the sensitivity is high with respect to the storage in the upper section, and when the side lower LED 20g in the lower section is turned on, the sensitivity is with respect to the storage in the lower section. Can be said to be expensive.
本実施の形態においては、上区画の天面LED20a,20b、および下区画の側面下方LED20gを順次点灯させることによる測定結果を組み合わせて、収納物の収納状態の検知を行う。具体的には、演算制御部1は、例えば検知データA(図9に示した特性)と検知データB(図11に示した特性)とを平均した値を検知データCとして算出する(S107)。検知データCの収納状態検知特性を図12に示す。図12と、図9および図11とを比較すると、平均した値を用いることで、誤差がほとんど解消され、収納物の上下への配置の偏りに関わらず、精度良く収納状態を検知することができるように補正されたことが分かる。このとき、演算制御部1は、収納室内における収納物の上下方向の収納状態に基づき減衰率演算部81の基準データを補正する減衰率演算補正部として機能する。これによって、収納物の上下方向の偏りに起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。 In the present embodiment, the storage state of the stored item is detected by combining the measurement results obtained by sequentially lighting the top LED 20a, 20b in the upper section and the lower side LED 20g in the lower section. Specifically, the arithmetic control unit 1 calculates, for example, a value obtained by averaging the detection data A (characteristic shown in FIG. 9) and the detection data B (characteristic shown in FIG. 11) as the detection data C (S107). . The storage state detection characteristics of the detection data C are shown in FIG. Comparing FIG. 12 with FIG. 9 and FIG. 11, by using the average value, the error is almost eliminated, and the storage state can be detected with high accuracy regardless of the deviation in the arrangement of the storage items above and below. It turns out that it was corrected so that it could be done. At this time, the calculation control unit 1 functions as an attenuation rate calculation correction unit that corrects the reference data of the attenuation rate calculation unit 81 based on the storage state of the storage items in the vertical direction in the storage chamber. Accordingly, it is possible to reliably increase the estimation accuracy of the storage amount due to the vertical deviation of the storage items.
なお、上述の例においては、収納物の上下方向の配置の偏りを補正する例を示した。他にも、収納物の左右方向、または奥・手前方向への配置の偏りについては、上述と同様の考え方で冷蔵室12を各方向に二区画に区分し、それぞれにLEDまたは光センサ21を設ければよい。LEDや光センサ21の数は増加するが、より精度の高い収納状態検知が可能である。 In the above-described example, the example in which the deviation of the arrangement of the stored items in the vertical direction is corrected is shown. In addition, regarding the uneven arrangement of the storage items in the left-right direction or the back / front direction, the refrigerator compartment 12 is divided into two sections in each direction based on the same idea as described above, and the LED or the optical sensor 21 is provided for each. What is necessary is just to provide. Although the number of LEDs and optical sensors 21 increases, it is possible to detect the storage state with higher accuracy.
次に、演算制御部1は、メイン光センサ21aへの光の入射経路に障害物があった場合に発生する誤差を補正する工程(障害物補正工程)を実行する。演算制御部1は、光センサ21の検知照度と基準データとに基づいて検知照度の減衰率を演算する減衰率演算部81を含む。演算制御部1は、障害物補正工程および後述する反射物補正工程において、減衰率演算補正部として機能する。この場合、収納状態推定部82は、減衰率演算部81の演算結果と減衰率演算補正部の演算結果とに基づいて収納物の収納量を推定する。 Next, the arithmetic control unit 1 executes a step (obstacle correction step) of correcting an error that occurs when there is an obstacle in the light incident path to the main light sensor 21a. The calculation control unit 1 includes an attenuation rate calculation unit 81 that calculates the attenuation rate of the detected illuminance based on the detected illuminance of the optical sensor 21 and the reference data. The calculation control unit 1 functions as an attenuation factor calculation correction unit in the obstacle correction step and a reflection correction step described later. In this case, the storage state estimation unit 82 estimates the storage amount of the stored item based on the calculation result of the attenuation rate calculation unit 81 and the calculation result of the attenuation rate calculation correction unit.
図13は、本発明の第1の実施の形態における冷蔵庫100のメイン光センサ21a近傍の収納例を説明するための図である。図14は、同冷蔵庫100のメイン光センサ21a近傍の収納物による誤差発生の例を説明するための図である。図15は、同冷蔵庫100におけるメイン光センサ21a近傍の収納状態検知特性を示す図である。 FIG. 13 is a diagram for explaining an example of storage near the main light sensor 21a of the refrigerator 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 14 is a diagram for explaining an example of the occurrence of an error due to the stored items in the vicinity of the main light sensor 21a of the refrigerator 100. FIG. 15 is a diagram illustrating a storage state detection characteristic in the vicinity of the main light sensor 21 a in the refrigerator 100.
図13に示したように、下部の扉収納棚19に収納物23e(以下、障害物とも表記)が置かれた場合を想定する。このような場合、収納物23eは、メイン光センサ21a付近に存在するので、収納物23eが、メイン光センサ21aの光の入射経路を狭める障害物となる可能性がある。 As shown in FIG. 13, it is assumed that a stored item 23e (hereinafter also referred to as an obstacle) is placed on the lower door storage shelf 19. In such a case, since the stored item 23e exists in the vicinity of the main light sensor 21a, the stored item 23e may become an obstacle that narrows the light incident path of the main light sensor 21a.
このような障害物が存在したときのメイン光センサ21aによる収納状態検知特性の一例を図14(検知データC)に示す。図14に示したように、障害物なしのときの判別特
性Fの最大値(a)は、障害物ありのときの判別特性Gの最大値(b)まで減衰する。すなわち、障害物の有無によって誤差が発生する。これと同様に、障害物なしのときの判別特性Fの最小値(c)は、障害物ありのときの判別特性Fの最小値(d)まで減衰して、誤差が発生する。
FIG. 14 (detection data C) shows an example of a storage state detection characteristic by the main light sensor 21a when such an obstacle exists. As shown in FIG. 14, the maximum value (a) of the discrimination characteristic F when there is no obstacle is attenuated to the maximum value (b) of the discrimination characteristic G when there is an obstacle. That is, an error occurs depending on the presence or absence of an obstacle. Similarly, the minimum value (c) of the discrimination characteristic F when there is no obstacle is attenuated to the minimum value (d) of the discrimination characteristic F when there is an obstacle, and an error occurs.
本実施の形態においては、これらの誤差を補正するために、側面下方LED20gとは反対側の壁面に設けられた側面下方LED20h、およびメイン光センサ21aと同じ壁面の扉側の位置にずらして配置されたサブ光センサ21bを用いて、収納物23eの収納状態を検知する。 In the present embodiment, in order to correct these errors, the lower side LED 20h provided on the wall surface opposite to the lower side LED 20g and the door side position of the same wall surface as the main light sensor 21a are shifted. The stored state of the stored item 23e is detected using the sub light sensor 21b.
図7Bに示すように、演算制御部1は、側面下方LED20gを消灯して、側面下方LED20hを点灯し(S108)、サブ光センサ21bの検知データDを取得する(S109)。検知データDの特性を図15に示す。収納物23eがメイン光センサ21aへの光の入射経路を狭めるレベルの大きさであれば、側面下方LED20hとサブ光センサ21bとを結ぶ光の経路が遮蔽される。このため、サブ光センサ21bの検知データDが極端に低下する(図15参照)。 As shown in FIG. 7B, the arithmetic control unit 1 turns off the side lower LED 20g, turns on the side lower LED 20h (S108), and acquires the detection data D of the sub light sensor 21b (S109). The characteristics of the detection data D are shown in FIG. If the stored item 23e has a size that narrows the light incident path to the main light sensor 21a, the light path connecting the side lower LED 20h and the sub light sensor 21b is blocked. For this reason, the detection data D of the sub optical sensor 21b is extremely reduced (see FIG. 15).
この現象を利用して、演算制御部1は、検知データDと所定の閾値Eとを比較(S110)して、障害物の有無を判定する。検知データDが所定の閾値Eよりも大きいときには、障害物がないと判定し、検知データDが所定の閾値Eよりも小さいときには、障害物があると判定する。演算制御部1は、障害物ありと判別したときは、図14に示した障害物なし時の判別特性Fを用いて収納状態を判別し(S111)、障害物なしと判別したときは、図14に示した障害物あり時の判別特性Gを用いて収納状態を判別する(S112)。 Using this phenomenon, the arithmetic control unit 1 compares the detection data D with a predetermined threshold E (S110) to determine whether there is an obstacle. When the detection data D is larger than the predetermined threshold E, it is determined that there is no obstacle, and when the detection data D is smaller than the predetermined threshold E, it is determined that there is an obstacle. When it is determined that there is an obstacle, the arithmetic control unit 1 determines the storage state using the determination characteristic F when there is no obstacle shown in FIG. 14 (S111), and when it is determined that there is no obstacle, The storage state is determined using the determination characteristic G when there is an obstacle shown in FIG. 14 (S112).
すなわち、演算制御部1は、障害物がある場合とない場合の2種類の基準データ(判別特性Fと判別特性G)を予め保有し、障害物補正工程でどちらかを選択し収納状態を判別する。 That is, the arithmetic control unit 1 holds in advance two types of reference data (discriminant characteristics F and discriminant characteristics G) when there is an obstacle and when there is an obstacle, and selects either one in the obstacle correction process to determine the storage state. To do.
このように、本実施の形態によれば、メイン光センサ21aへの光の入射経路に障害物があった場合に発生する誤差を補正することが可能である。 Thus, according to the present embodiment, it is possible to correct an error that occurs when there is an obstacle in the light incident path to the main light sensor 21a.
なお、上述の説明では、メイン光センサ21a近傍の収納物による誤差発生を補正する工程について説明したが、この工程を、断熱扉での収納物23eの収納状態を検知する工程とすることもできる。このときは、扉収納棚19に収納物23eを配置したときに影になる位置に、メイン光センサ21aを配置すればよい。このとき、演算制御部1は、収納室内における断熱扉での収納物の収納状態に基づき減衰率演算部81の基準データを補正する減衰率演算補正部として機能する。また、演算制御部1は、光センサ21近傍の収納物の収納状態に基づき減衰率演算部81の基準データを補正する減衰率演算補正部として機能する。これによって、収納物の断熱扉での偏りに起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。 In the above description, the step of correcting the occurrence of errors due to the stored items in the vicinity of the main light sensor 21a has been described. However, this step may be a step of detecting the stored state of the stored items 23e at the heat insulating door. . In this case, the main light sensor 21a may be disposed at a position that becomes a shadow when the stored item 23e is disposed on the door storage shelf 19. At this time, the calculation control unit 1 functions as an attenuation rate calculation correction unit that corrects the reference data of the attenuation rate calculation unit 81 based on the storage state of the stored items in the heat insulating doors in the storage chamber. In addition, the calculation control unit 1 functions as an attenuation rate calculation correction unit that corrects the reference data of the attenuation rate calculation unit 81 based on the storage state of the storage object in the vicinity of the optical sensor 21. Accordingly, it is possible to reliably increase the estimation accuracy of the storage amount due to the bias of the stored items at the heat insulating door.
さらに、本実施の形態の冷蔵庫100は、メイン光センサ21aの周辺に反射率の高い収納物23f(以下、反射物とも表記)があった場合に発生する誤差についても補正を行うことができる。この補正方法(反射物補正工程)について説明する。 Furthermore, the refrigerator 100 according to the present embodiment can also correct an error that occurs when there is a stored item 23f with a high reflectance around the main light sensor 21a (hereinafter also referred to as a reflecting object). This correction method (reflecting object correction step) will be described.
図16は、本発明の第1の実施の形態における冷蔵庫100のメイン光センサ21a近傍の反射物の収納例を説明するための図である。図17は、同冷蔵庫100のメイン光センサ近傍21aの反射物による誤差発生例を説明するための図である。図18A〜図18Cは、同冷蔵庫100における光の波長と反射率との関係を示す図である。図19は、同
冷蔵庫100のメイン光センサ21a近傍の反射物検知特性を示す図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining an example of storing the reflecting object in the vicinity of the main light sensor 21a of the refrigerator 100 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 17 is a diagram for explaining an example of an error caused by a reflecting object in the vicinity of the main light sensor 21a of the refrigerator 100. 18A to 18C are diagrams illustrating the relationship between the wavelength of light and the reflectance in the refrigerator 100. FIG. FIG. 19 is a diagram showing the reflected object detection characteristics in the vicinity of the main light sensor 21 a of the refrigerator 100.
一般に、反射率の高い収納物(反射物)は、白色あるいは白色に近い色の物体である。また、金属の容器のように表面における光の拡散性が低く、集光性を有する物体も反射物と定義する。 In general, a storage object (reflecting object) having a high reflectance is an object having a white color or a color close to white. An object having a low light diffusibility on the surface, such as a metal container, and having a light collecting property is also defined as a reflector.
図16において、メイン光センサ21aの近傍に配置された収納物23fが反射物であるとする。収納物23fの反射率が高いときには、反射による光の減衰が少なく、また光が拡散せずに集光される場合もある。このため、収納物23fの周辺の照度は高くなる傾向がある。これに伴い、近傍のメイン光センサ21a周辺の照度も高くなる。 In FIG. 16, it is assumed that the stored item 23f arranged in the vicinity of the main light sensor 21a is a reflecting object. When the reflectance of the stored item 23f is high, the attenuation of light due to reflection is small, and the light may be condensed without being diffused. For this reason, the illuminance around the stored item 23f tends to increase. Accordingly, the illuminance around the main light sensor 21a in the vicinity also increases.
図17の、メイン光センサ21aによって検知された収納状態検知特性の一例(検知データC)に示すように、収納物23fの反射率の違いによって誤差が発生する。例えば、反射物なし時の特性(a)に対し、やや高い反射率の収納物あり時の特性(b)では誤差Jが発生し、また、高反射率の収納物あり時の特性(c)では誤差Hが発生する。 As shown in an example of the storage state detection characteristic detected by the main light sensor 21a (detection data C) in FIG. 17, an error occurs due to the difference in reflectance of the stored item 23f. For example, an error J occurs in the characteristic (b) when there is a somewhat high reflectivity with respect to the characteristic (a) when there is no reflection, and the characteristic (c) when there is a high reflectivity. Then, an error H occurs.
この誤差を補正するために、本実施の形態においては、青色LED22aとメイン光センサ21aとを用いて、収納物23fの反射影響を検知する。一般的に反射率が高いのは白色の物体であるので、ここでは、白色の物体を識別する例を説明する。 In order to correct this error, in this embodiment, the blue LED 22a and the main light sensor 21a are used to detect the reflection effect of the stored item 23f. Since a white object generally has a high reflectance, an example of identifying a white object will be described here.
まず、青色LED22aを用いる理由について説明する。例えば、図18Aに示すように、400〜500nmにピークを持つ青色の波長帯の光(青色LED22aのピーク波長帯の光)は、赤色の物体での反射率が低い。また、図18Bに示すように、青色LED22aのピーク波長帯の光は、青色の物体での反射率も50%以下と低めである。一方で、図18Cに示すように、白色の物体は全波長帯の光を強く反射する特性があるので、青色LED22aのピーク波長帯の光に対しても、その反射率が高くなる。すなわち、青色の波長は、白色以外の物体には反射しにくいため、白色の物体を見分けることに適している。そこで、本実施の形態では、青色LED22aを用いて白色の物体を識別する。 First, the reason for using the blue LED 22a will be described. For example, as shown in FIG. 18A, light in a blue wavelength band having a peak at 400 to 500 nm (light in the peak wavelength band of the blue LED 22a) has a low reflectance at a red object. Further, as shown in FIG. 18B, the light in the peak wavelength band of the blue LED 22a has a low reflectance of 50% or less at a blue object. On the other hand, as shown in FIG. 18C, since the white object has a characteristic of strongly reflecting light in the entire wavelength band, the reflectance also increases with respect to the light in the peak wavelength band of the blue LED 22a. That is, the blue wavelength is less likely to be reflected by objects other than white, and thus is suitable for distinguishing white objects. Therefore, in the present embodiment, a white object is identified using the blue LED 22a.
例えば、青色ではなく、赤色の波長の光を使用すると仮定する。このとき、図18Aに示すように、650nm前後にピークを持つ赤色の波長帯の光は赤色の物体での反射率が高く、図18Cに示す白色の物体での反射率と同等となる。すなわち、赤色の光は反射率の低い同色の物体でも一定レベルで反射するので、白色と赤色の物体の区別が困難であり、反射物の判別を行うためには、青色LED22aを用いる方がよい。 For example, assume that light of red wavelength is used rather than blue. At this time, as shown in FIG. 18A, the light in the red wavelength band having a peak around 650 nm has a high reflectance at the red object, which is equivalent to the reflectance at the white object shown in FIG. 18C. That is, red light is reflected at a constant level even with an object of the same color having a low reflectance, so it is difficult to distinguish between a white object and a red object, and it is better to use the blue LED 22a in order to distinguish the reflected object. .
なお、反射率は物体の色に影響されるため、例えばRGBの波長を利用した色度センサ等を用いて反射物を検知すれば、さらに高い精度で判別できる。 Since the reflectance is affected by the color of the object, for example, if the reflected object is detected using a chromaticity sensor using RGB wavelengths, the reflectance can be determined with higher accuracy.
また、金属の容器のように光の拡散性が低い物体については、特に光の波長に関係なく光を集光するので、その特性を利用して検知することができる。 In addition, an object having a low light diffusibility such as a metal container collects light regardless of the wavelength of the light, and can be detected using the characteristics.
例えば、図19に示すように、反射物による誤差と、青色LED22a点灯時のメイン光センサ21aの出力との間には相関があるため、この関係を利用してこの誤差分を補正する。 For example, as shown in FIG. 19, since there is a correlation between the error due to the reflecting object and the output of the main light sensor 21a when the blue LED 22a is lit, this error is corrected using this relationship.
具体的には、まず、演算制御部1は、庫内照明20を消灯し、青色LED22aを点灯して(S113)、メイン光センサ21aによる検知データKをメモリ2に記録する(S114)。 Specifically, first, the calculation control unit 1 turns off the interior lighting 20, turns on the blue LED 22a (S113), and records the detection data K by the main light sensor 21a in the memory 2 (S114).
次に、図19のように定められた閾値Lと検知データKとを比較し(S115)、検知
データKの方が小さければ反射物による影響は微小であると判定して補正は行わない(S116)。一方、検知データKの方が大きければ、反射影響があると判定し、反射物による誤差判別特性Mに基づいて、誤差Jまたは誤差Hの値を推定して、図17に示した検知データCの補正を行う(S117)。
Next, the threshold value L determined as shown in FIG. 19 is compared with the detection data K (S115), and if the detection data K is smaller, it is determined that the influence of the reflector is very small and correction is not performed ( S116). On the other hand, if the detection data K is larger, it is determined that there is a reflection influence, and the value of the error J or the error H is estimated based on the error discriminating characteristic M due to the reflecting object, and the detection data C shown in FIG. Is corrected (S117).
具体的には、誤差Jまたは誤差Hの値を減算して検知データCを補正する。 Specifically, the detection data C is corrected by subtracting the value of the error J or the error H.
上述した各ステップ(基本データ取得工程、障害物補正工程および反射物補正工程)を実行することにより、演算制御部1は、補正後の収納量検知特性を算出する。このとき、演算制御部1は、収納室内における収納物の反射率に基づき減衰率演算部81の基準データを補正する減衰率演算補正部として機能する。これによって、収納物の反射率に起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。 By executing the above-described steps (basic data acquisition process, obstacle correction process, and reflector correction process), the calculation control unit 1 calculates a corrected storage amount detection characteristic. At this time, the calculation control unit 1 functions as an attenuation rate calculation correction unit that corrects the reference data of the attenuation rate calculation unit 81 based on the reflectance of the stored items in the storage room. Thereby, the estimation accuracy of the storage amount due to the reflectance of the storage object can be reliably increased.
図20は、本発明の第1の実施の形態における補正計算後の収納状態検知特性図である。 FIG. 20 is a storage state detection characteristic diagram after the correction calculation according to the first embodiment of the present invention.
図20には、図7Aおよび図7Bに示した各ステップにより、基本データ取得、障害物補正、および反射物補正を演算制御部1で行った後の収納量検知特性(補正後)を示している。補正後の最大値(a)と補正後の最小値(b)との誤差は極めて小さくなり、収納状態を精度良くアナログ的に推定できることが分かる。この補正後の特性を用いて、演算制御部1は収納量検知を行う。具体的には、収納状態推定部82が、減衰率演算部81の演算結果に基づいて収納物の収納量を推定する(ステップ118)。収納状態推定部82は、光センサ21での照射光に基づく出力値により収納物の収納状態を推定する。 FIG. 20 shows storage capacity detection characteristics (after correction) after basic data acquisition, obstacle correction, and reflection object correction are performed by the arithmetic control unit 1 by the steps shown in FIGS. 7A and 7B. Yes. It can be seen that the error between the corrected maximum value (a) and the corrected minimum value (b) is extremely small, and the storage state can be estimated in an analog manner with high accuracy. Using this corrected characteristic, the arithmetic control unit 1 performs storage amount detection. Specifically, the storage state estimation unit 82 estimates the storage amount of the stored item based on the calculation result of the attenuation rate calculation unit 81 (step 118). The storage state estimation unit 82 estimates the storage state of the stored item based on the output value based on the irradiation light from the optical sensor 21.
本実施の形態では、収納状態の推定において、図20に示したように、複数の閾値P,Q,R,Sを設けて、収納量のレベルをレベル1〜5の5段階で判別する仕様とした。具体的には、演算制御部1の収納状態推定部82は、閾値P以上のときはレベル1の収納量、閾値P〜Qのときはレベル2の収納量、閾値Q〜Rのときはレベル3の収納量、閾値R〜Sのときはレベル4の収納量、閾値S以下のときはレベル5の収納量であるとそれぞれ判別する。つまり、減衰率演算部81により演算された減衰率が大きい場合には、収納状態推定部82は収納量が多いと推定する。 In the present embodiment, in the storage state estimation, as shown in FIG. 20, a plurality of threshold values P, Q, R, and S are provided, and the storage amount level is determined in five stages of levels 1 to 5. It was. Specifically, the storage state estimation unit 82 of the arithmetic control unit 1 stores the level 1 storage amount when the threshold value P is greater than or equal to the threshold value P, the level 2 storage amount when the threshold values P to Q, and the threshold value Q to R level When the storage amount is 3, thresholds R to S, it is determined that the storage amount is level 4, and when it is less than or equal to threshold S, the storage amount is level 5. That is, when the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculation unit 81 is large, the storage state estimation unit 82 estimates that the storage amount is large.
上述の例においては、減衰率演算部81が演算した減衰率の値に基づいて、収納状態推定部82が収納物の収納量を推定する、つまり、照度の絶対値による収納量の推定について説明した。 In the above example, the storage state estimation unit 82 estimates the storage amount of the storage item based on the value of the attenuation rate calculated by the attenuation rate calculation unit 81, that is, the estimation of the storage amount based on the absolute value of illuminance. did.
しかしながら、本発明はこの例に限定されない。例えば、収納状態推定部82が、減衰率演算部81の演算結果を基に収納量を推定する構成、具体的には、減衰率演算部は、前回までの演算結果(前回の演算結果でもよいし、さらに前の演算結果であってもよい)を基準収納室照度として、基準収納室照度からの減衰率を演算する構成であってもよい。 However, the present invention is not limited to this example. For example, the storage state estimation unit 82 is configured to estimate the storage amount based on the calculation result of the attenuation rate calculation unit 81. Specifically, the attenuation rate calculation unit may calculate the previous calculation result (the previous calculation result may be used). Further, the attenuation rate from the reference storage room illuminance may be calculated using the previous calculation result as a reference storage room illuminance.
これにより、メモリ2は、前回までのデータのみ記憶すればよく、演算制御部1での制御が容易となる。 Thereby, the memory 2 only needs to store data up to the previous time, and the control by the arithmetic control unit 1 becomes easy.
例えば、図20の関係において、収納量の増加を判定するとき、変化前の収納量がレベル3であるとすると、照度変化が「閾値Q−閾値R」の差分以上であったときのみレベル4に移行するように判別し、これ以外の場合はレベル3で保留する。これにより、外部ノイズなどにより数パーセントの検知誤差が発生しても、収納状態の変化の誤検知を防止することができる。収納量の減少を判定するときについても同様の考え方で行う。このように、つまり、照度変化の相対値に基づいて、収納量の相対変化を推定することも可能であ
る。
For example, in the relationship of FIG. 20, when determining the increase in the storage amount, if the storage amount before the change is level 3, it is level 4 only when the illuminance change is greater than or equal to the difference of “threshold Q−threshold R”. It is discriminated to shift to, otherwise it is held at level 3. Thereby, even if a detection error of several percent occurs due to external noise or the like, it is possible to prevent erroneous detection of a change in the storage state. The same way of thinking is used when determining a decrease in the storage amount. In this way, that is, it is possible to estimate the relative change in the storage amount based on the relative value of the illuminance change.
さらに、演算制御部1は、通常は、照度変化の相対値に基づいて収納量の相対変化を推定しており、定期的に、照度の絶対値に基づいて収納量の絶対値を推定する構成としてもよい。このような構成とすることにより、収納量の経時変化が非常に少ない場合であって、収納量の判定レベルが変化しないような場合であっても、定期的に絶対値を推定することにより、正しい収納量の判定が可能である。 Further, the arithmetic control unit 1 normally estimates the relative change in the storage amount based on the relative value of the illuminance change, and periodically estimates the absolute value of the storage amount based on the absolute value of the illuminance. It is good. By adopting such a configuration, even when the change in the storage amount with time is very small and the determination level of the storage amount does not change, by periodically estimating the absolute value, The correct storage amount can be determined.
また、前回までの演算結果を基準収納室照度(=データ=減衰率)として、基準収納室照度からの減衰率を演算する場合、前回までのデータ(=減衰率)に対して、所定の閾値を越えた場合、収納量の変化が生じたと判定し、冷蔵庫内部の収納物の収納量の相対変化(増減量)に応じた冷却、あるいは出力制御が可能となる。そして、所定の閾値を越えた時点で前回までのデータを書き換えて新たなデータとすることで、適切な収納量変化を判定することができる。なお、一定時間、収納量の変化が生じたと判定しない場合、一定時間後に前回までのデータを書き換えて新たなデータとしてもよい。 In addition, when calculating the attenuation rate from the reference storage room illuminance using the calculation result up to the previous time as the reference storage room illuminance (= data = attenuation rate), a predetermined threshold is set with respect to the previous data (= attenuation rate) If it exceeds the limit, it is determined that a change in the storage amount has occurred, and cooling or output control according to the relative change (increase / decrease amount) in the storage amount of the stored items inside the refrigerator becomes possible. Then, when the predetermined threshold value is exceeded, the data up to the previous time is rewritten to become new data, whereby an appropriate change in the storage amount can be determined. If it is not determined that the storage amount has changed for a certain time, the data up to the previous time may be rewritten to new data after a certain time.
また、演算制御部1の収納状態推定部82は、扉開閉検知センサ3の検知結果を用いて、開扉前の光センサ21の出力値と閉扉後の光センサ21での出力値とに基づいて収納室内の収納物の収納状態(増減)を推定することも可能である。
例えば、収納状態推定部82は、開扉前の光センサ21からの出力値と閉扉後の光センサ21での出力値の変化量が所定値よりも小さい場合に、収納室内の収納物の収納量は変化していないと推定することも可能である。
The storage state estimation unit 82 of the arithmetic control unit 1 uses the detection result of the door opening / closing detection sensor 3 based on the output value of the optical sensor 21 before opening and the output value of the optical sensor 21 after closing. It is also possible to estimate the storage state (increase / decrease) of the storage items in the storage chamber.
For example, the storage state estimation unit 82 stores the stored items in the storage room when the output value from the optical sensor 21 before opening the door and the output value from the optical sensor 21 after closing the door are smaller than a predetermined value. It is also possible to estimate that the quantity has not changed.
これにより、冷蔵庫100が省エネ運転している場合、扉開閉前後の収納量の変化が少なく、省エネ運転を解除する必要がないと判断し、冷蔵庫100が省エネ運転を継続することで、節電することができる。 Thereby, when the refrigerator 100 is performing energy saving operation, it is determined that there is little change in the storage amount before and after the door is opened and closed, and it is not necessary to cancel the energy saving operation, and the refrigerator 100 continues energy saving operation to save power. Can do.
また、光センサ21の検知照度に基づく出力値は、電流値、あるいは電圧値であり、前記出力値の比較により減衰率(%)を演算するものであり、メモリ2は減衰率(%)を記憶すればよく、演算制御部1での制御が容易となる。 The output value based on the detected illuminance of the optical sensor 21 is a current value or a voltage value, and the attenuation rate (%) is calculated by comparing the output values. The memory 2 calculates the attenuation rate (%). What is necessary is just to memorize | store, and the control in the calculation control part 1 becomes easy.
また、前回までの演算結果を基準収納室照度として、基準収納室照度からの減衰率を演算する構成とした場合、すなわち、照度変化の相対値に基づいて、収納量の相対変化を推定する(収納量の増減を推定する)場合も、図7Aおよび図7Bの基本的なフローは同様であるが、障害物補正工程では、障害物有無により変化量の異なる閾値を2種類持っておき、いずれかを選択し障害物補正としてもよい。 Further, when the calculation result up to the previous time is used as the reference storage room illuminance and the attenuation rate from the reference storage room illuminance is calculated, that is, the relative change in the storage amount is estimated based on the relative value of the illuminance change ( 7A and 7B, the basic flow is the same, but in the obstacle correction process, there are two types of thresholds with different amounts of change depending on the presence or absence of obstacles. It is good also as obstacle correction by selecting.
また、反射物補正工程では、反射物ありのときは、収納量多めに判定するように一定値を減算し反射物補正としてもよい。 Further, in the reflecting object correcting step, when there is a reflecting object, a fixed value may be subtracted to correct the reflecting object so as to determine a larger storage amount.
また、図20に示したように、閾値P〜Sの間隔は、収納量が少ないときは広く、また多いときは狭く設定している。これは、収納量検知特性(補正後)が、収納量が少ないときほど傾きが大きく、収納量が多いときほど傾きが小さくなることを考慮したものであり、収納レベル1〜5の間隔が均等になるように設定している。 Further, as shown in FIG. 20, the interval between the threshold values P to S is set wide when the storage amount is small and narrow when it is large. This is because the storage amount detection characteristic (after correction) takes into consideration that the inclination is larger as the storage amount is smaller, and the inclination is smaller as the storage amount is larger. The intervals between the storage levels 1 to 5 are equal. It is set to become.
なお、収納量の推定に当たっては、上述のような複数の閾値を用いた段階分けを行わずに、完全にアナログ的な判別(つまり、図20の特性図に基づいて、照度の絶対値から対応する収納量の絶対値を算出する)をしてもよい。 Note that the storage amount is estimated based on the absolute value of the illuminance based on the completely analog determination (that is, based on the characteristic diagram of FIG. 20) without performing the step division using the plurality of thresholds as described above. The absolute value of the storage amount to be calculated may be calculated).
収納状態を推定した後、演算制御部1は、収納量または収納量の変化または収納位置な
どに応じて、コンプレッサ30、冷却ファン31および風量調節ダンパー32等の冷却システム35を制御して、最適な冷却運転を行うために条件を変更する。
After estimating the storage state, the arithmetic control unit 1 controls the cooling system 35 such as the compressor 30, the cooling fan 31, and the air volume adjustment damper 32 according to the storage amount or a change in the storage amount or the storage position. The conditions to change the cooling operation.
なお、上述したLEDと光センサ21との配置関係を逆にしても、上述した収納状態検知方式は成立する。 In addition, even if the arrangement relationship between the LED and the optical sensor 21 described above is reversed, the storage state detection method described above is established.
なお、演算制御部1は、LEDを順次点灯して、収納物の収納状態を検知している間に、表示部17のランプを明滅させる等して、使用者に報知することも可能である。さらに、演算制御部1は、収納状態を検知した後に、検知結果を表示部17に表示して使用者に報知することも可能である。 The arithmetic control unit 1 can also notify the user by sequentially turning on the LEDs and blinking the lamp of the display unit 17 while detecting the storage state of the storage items. . Furthermore, after detecting the storage state, the arithmetic control unit 1 can display the detection result on the display unit 17 to notify the user.
また、扉開閉検知センサ3によって断熱扉の閉状態が検知されてから、演算制御部1での一連の制御動作が終了するまでに、扉開閉検知センサ3により断熱扉の開状態が検知された場合を想定する。このような場合、演算制御部1での一連の制御動作を強制的に終了し、再度、断熱扉の閉状態が検知されてから演算制御部1での一連の制御動作を開始する。これにより、途中で断熱扉が開かれた場合であっても、改めて一連の制御動作を行うことにより、より精度の高い収納状態検知が可能である。 In addition, after the door opening / closing detection sensor 3 detects the closed state of the heat insulating door, the door opening / closing detection sensor 3 detects the open state of the heat insulating door before the series of control operations in the arithmetic control unit 1 is completed. Assume a case. In such a case, a series of control operations in the calculation control unit 1 are forcibly terminated, and a series of control operations in the calculation control unit 1 are started after the closed state of the heat insulating door is detected again. Thereby, even when the heat insulation door is opened halfway, a more accurate storage state detection is possible by performing a series of control operations again.
なお、本実施の形態においては、図7Aおよび図7Bに示したように、基本データ取得工程、障害物補正工程および反射物補正工程をすべて行う例を用いて説明を行った。しかしながら、本発明はこの例に限定されない。例えば、障害物補正工程および反射物補正工程の少なくともいずれかを省略することも可能である。 In the present embodiment, as shown in FIGS. 7A and 7B, the description has been given using an example in which all of the basic data acquisition process, the obstacle correction process, and the reflection object correction process are performed. However, the present invention is not limited to this example. For example, it is possible to omit at least one of the obstacle correction process and the reflection object correction process.
簡易的には、基本データ取得工程(S103〜S107)を行って、その結果に基づいて収納量の判定(S118)を行うことによって、収納物の収納量を推定することが可能である。 Briefly, it is possible to estimate the storage amount of the stored item by performing the basic data acquisition process (S103 to S107) and determining the storage amount based on the result (S118).
なお、基本データ取得工程(S103〜S107)における、天面LED20a,20bと側面下方LED20gを点灯させる順序はどちらが先でもよい。 In the basic data acquisition process (S103 to S107), the order of lighting the top LED 20a, 20b and the side lower LED 20g may be either.
このような場合には、本実施の形態の冷蔵庫100は、冷蔵室12の内部に設置された天面LED20a,20bおよび側面下方LED20g,20hと、照射光を検知する光センサ21であるメイン光センサ21a,21cとを有する構成であればよい。冷蔵庫100は、メイン光センサ21a,21cでの照度減衰量に基づいて収納物の収納状態を推定することができる。これにより、光源であるLEDの初期特性等のばらつきに対応でき、冷蔵室12内の全体の収納状態を、精度を高めて推定することが可能となる。 In such a case, the refrigerator 100 according to the present embodiment includes the top LED 20a, 20b and the side lower LEDs 20g, 20h installed in the refrigerator compartment 12, and the main light that is the optical sensor 21 that detects the irradiation light. What is necessary is just the structure which has the sensors 21a and 21c. The refrigerator 100 can estimate the storage state of the stored items based on the illuminance attenuation amount in the main light sensors 21a and 21c. Thereby, it is possible to cope with variations in initial characteristics and the like of the LED that is the light source, and it is possible to estimate the entire storage state in the refrigerator compartment 12 with high accuracy.
また、基本データ取得工程(S103〜S107)における、S105〜S107(データAとデータBの平均値をCとする工程)は、必須ではなく、データAを基本データ取得工程としてもよい。 In addition, S105 to S107 (step in which the average value of data A and data B is C) in the basic data acquisition step (S103 to S107) is not essential, and data A may be used as the basic data acquisition step.
また、障害物補正工程および反射物補正工程は必須ではなく、基本データ取得工程のみで収納物の収納状態を推定することもできる。 Moreover, the obstacle correction process and the reflection object correction process are not essential, and the storage state of the storage object can be estimated only by the basic data acquisition process.
また、基本データ取得工程と、障害物補正工程を組み合わせて収納物の収納状態を推定することもできる。 In addition, the storage state of the storage item can be estimated by combining the basic data acquisition step and the obstacle correction step.
また、基本データ取得工程と、反射物補正工程を組み合わせて収納物の収納状態を推定することもできる。 Further, it is possible to estimate the storage state of the storage item by combining the basic data acquisition step and the reflector correction step.
また、本実施の形態では、図7Aにおいて、冷蔵室扉12aが閉じられてから所定時間をタイマ4で計時した後に(S102)、収納状態の検知動作(基本データ取得動作)を開始するもので説明したが、S101で扉開閉を検知した後、演算制御部1が光センサ21での出力値が所定値以下(照射光がない状態)を検知したことを確認してから基本データ取得工程に移行することもできる。これにより、庫外からの光の影響を確実に排除できる。また、光センサ21の故障等の異常を検知でき、冷蔵庫100の信頼性を高めることができる。 Further, in this embodiment, in FIG. 7A, after the refrigerator compartment door 12a is closed, after a predetermined time is counted by the timer 4 (S102), the storage state detection operation (basic data acquisition operation) is started. As described above, after the door opening / closing is detected in S101, the calculation control unit 1 confirms that the output value of the optical sensor 21 is equal to or less than a predetermined value (the state in which there is no irradiation light), and then the basic data acquisition process. You can also migrate. Thereby, the influence of the light from the outside of a store | warehouse | chamber can be excluded reliably. Moreover, abnormality, such as a failure of the optical sensor 21, can be detected, and the reliability of the refrigerator 100 can be improved.
本実施の形態においては、光源の照射光は、収納室内で反射を繰り返して庫内全体に行渡って、光センサ21に入光する。これにより、部品数が少なく、簡易な構成で収納状態を検知することができる。なお、メイン光センサ21a,21cは一方のみを配置することとしてもよい。これにより、さらに低コスト化を図ることができる。このとき、演算制御部1は、収納室に複数設けられた光源と単一の光センサ21の受光した結果に基づいて、各光源に対する収納状況から収納物の収納状態を推定することとなる。収納室を複数の区画(高さ方向、奥行き方向および横幅方向等において、二区画に区分)に区分した場合、複数の光源の少なくとも一つは光センサ21の配置される区画に配置して、各区画における光源の照射光を光センサ21で検知した結果に基づき収納物の収納状態を推定する。 In the present embodiment, the light emitted from the light source is repeatedly reflected in the storage room, reaches the entire interior, and enters the optical sensor 21. Thereby, the number of components is small, and the storage state can be detected with a simple configuration. Only one of the main light sensors 21a and 21c may be arranged. Thereby, further cost reduction can be achieved. At this time, the arithmetic control unit 1 estimates the storage state of the storage items from the storage state of each light source based on the light received by a plurality of light sources and a single optical sensor 21 provided in the storage chamber. When the storage chamber is divided into a plurality of sections (divided into two sections in the height direction, the depth direction, and the width direction, etc.), at least one of the plurality of light sources is disposed in the section where the optical sensor 21 is disposed, Based on the result of detecting the light emitted from the light source in each section by the optical sensor 21, the storage state of the storage object is estimated.
また、メイン光センサ21a,21cによって検出された照度の減衰量を、収納室内に収納物がない状態での基準収納室照度に対する、実際の収納状態での照度の減衰量とすることができ、これを用いて収納物の収納状態を推定する。これにより、光源であるLEDのばらつきだけでなく冷蔵庫100の収納室内の個体ばらつきにも対応でき、収納物の収納状態の推定精度をさらに高めることができる。 Moreover, the attenuation amount of the illuminance detected by the main light sensors 21a and 21c can be set as the attenuation amount of the illuminance in the actual storage state with respect to the reference storage room illuminance in the state where there is no storage in the storage chamber, Using this, the storage state of the stored item is estimated. Thereby, it is possible to cope with not only the variation of the LED as the light source but also the individual variation within the storage room of the refrigerator 100, and the estimation accuracy of the stored state of the stored items can be further increased.
また、メイン光センサ21a,21cによって検出された照度の減衰量は、収納室内における収納物での反射光を含めた間接的な照射光を検知して算出されるものである。これにより、収納物の収納状態を容易に精度よく推定することができる。 The attenuation amount of illuminance detected by the main light sensors 21a and 21c is calculated by detecting indirect irradiation light including reflected light from the stored items in the storage chamber. Thereby, the storage state of the stored item can be estimated easily and accurately.
また、メイン光センサ21a,21cは、光源の光軸からずらして配置している。これにより、メイン光センサ21a,21cは、光源からの直接光を受光しないので、庫内全体の収納物の収納状態を容易に精度よく推定することができる。 Further, the main light sensors 21a and 21c are arranged so as to be shifted from the optical axis of the light source. Thereby, since the main light sensors 21a and 21c do not receive the direct light from the light source, it is possible to easily and accurately estimate the storage state of the storage items in the entire warehouse.
また、メイン光センサ21a,21cと光源とは収納室内において、対向しない面に配置するか、あるいは対向しないように配置する構成としている。これにより、メイン光センサ21a,21cは光源からの直接光の受光を確実に防止でき、庫内全体の収納物の収納状態を容易に精度よく推定することができる。 In addition, the main light sensors 21a and 21c and the light source are arranged on surfaces that do not face each other in the storage chamber, or are arranged so as not to face each other. Thereby, the main light sensors 21a and 21c can reliably prevent the reception of direct light from the light source, and can easily and accurately estimate the storage state of the storage items in the entire storage.
また、メイン光センサ21a,21cでの照度減衰量を収納状態により補正する減衰率演算補正部を備えることにより、収納室内における収納物の偏りによるばらつき要因を吸収することができ、収納物の収納状態に起因する収納量の推定精度を高めることができる。 Further, by providing an attenuation rate calculation correction unit that corrects the illuminance attenuation amount in the main light sensors 21a and 21c according to the storage state, it is possible to absorb the variation factor due to the bias of the storage items in the storage chamber, and to store the storage items. The estimation accuracy of the storage amount resulting from the state can be improved.
また、メイン光センサ21a,21cでの照度減衰量を収納状態により補正する減衰率演算補正部として、収納室内における収納物の上下方向の収納状態を補正する手段を備えたことにより、収納物の上下方向の偏りに起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。 In addition, as an attenuation rate calculation correction unit that corrects the illuminance attenuation amount in the main light sensors 21a and 21c depending on the storage state, a unit for correcting the storage state in the vertical direction of the storage item in the storage chamber is provided. It is possible to reliably increase the estimation accuracy of the storage amount due to the vertical deviation.
また、メイン光センサ21a,21cでの照度減衰量を収納状態により補正する減衰率演算補正部として、収納室内における断熱扉での収納物の収納状態を補正する手段を供えたことにより、収納物の断熱扉での偏りに起因する収納量の推定精度を確実に高めること
ができる。
In addition, as an attenuation factor calculation correction unit that corrects the illuminance attenuation amount in the main light sensors 21a and 21c depending on the storage state, a means for correcting the storage state of the storage item in the heat insulating door in the storage chamber is provided. It is possible to reliably increase the estimation accuracy of the storage amount caused by the bias in the heat insulating door.
また、メイン光センサ21a,21cでの照度減衰量を収納状態により補正する減衰率演算補正部として、収納室内における光センサ21近傍での収納物の収納状態を補正する手段を備えたことにより、光センサ21に対する収納物による影の生成に起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。 In addition, as an attenuation rate calculation correction unit that corrects the illuminance attenuation amount in the main light sensors 21a and 21c depending on the storage state, a unit for correcting the storage state of the storage object in the vicinity of the optical sensor 21 in the storage room is provided. It is possible to reliably increase the estimation accuracy of the storage amount resulting from the generation of shadows by the storage object with respect to the optical sensor 21.
また、メイン光センサ21a,21cでの照度減衰量を収納状態により補正する減衰率演算補正部として、収納室内における収納物の反射率を補正する手段を備えたことにより、収納物の反射率に起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。 In addition, as an attenuation rate calculation correction unit that corrects the illuminance attenuation amount in the main light sensors 21a and 21c according to the storage state, a means for correcting the reflectance of the storage item in the storage chamber is provided, thereby improving the reflectance of the storage item. It is possible to reliably improve the estimation accuracy of the resulting storage amount.
また、光センサ21を、光源よりも下方に配置したことにより、光センサ21は扉開閉での外気の流入による結露の影響を低減でき、光センサ21での照度減衰量に基づいて収納物の収納状態を精度よく推定することができる。 Further, by arranging the optical sensor 21 below the light source, the optical sensor 21 can reduce the influence of dew condensation due to the inflow of outside air when the door is opened and closed. The storage state can be estimated with high accuracy.
また、庫内照明20および光センサ21は、冷蔵室12の奥行き方向における中心よりも冷蔵室扉12a側に設けられている。これにより、扉開閉による外気流入の影響を受け易い入り口付近の収納物の収納状態を確実に検知することができる。 Further, the interior lighting 20 and the optical sensor 21 are provided closer to the refrigerator compartment door 12a than the center of the refrigerator compartment 12 in the depth direction. Thereby, the storage state of the storage thing near the entrance which is easy to be influenced by the outside air inflow by opening and closing the door can be reliably detected.
また、庫内照明20および光センサ21は、冷蔵室12に備えられた庫内収納棚18の前端部と冷蔵室扉12aとの間に設けられている。冷蔵室扉12aと庫内収納棚18の前端との上下の空間は、収納物によって遮られる可能性が低い。これにより、光源からの安定した光路を確保しつつ、断熱扉や庫内収納棚18での収納物の存在による光センサ21での照度減衰量に基づいて収納物の収納状態を精度よく推定することができる。 The interior lighting 20 and the optical sensor 21 are provided between the front end of the interior storage shelf 18 provided in the refrigerator compartment 12 and the refrigerator compartment door 12a. There is a low possibility that the upper and lower spaces between the refrigerator compartment door 12a and the front end of the storage shelf 18 are blocked by stored items. Thereby, while ensuring a stable optical path from the light source, the stored state of the stored item is accurately estimated based on the illuminance attenuation amount in the optical sensor 21 due to the presence of the stored item in the heat insulating door or the storage cabinet 18. be able to.
また、冷蔵室12を複数の区画に区分したので、収納物の偏りに関わらず精度良く収納状態の検知を行うことができる。 Further, since the refrigerator compartment 12 is divided into a plurality of sections, the storage state can be detected with high accuracy regardless of the bias of the storage items.
また、収納状態検知に使用する光源の少なくとも一部を庫内照明20と兼用しているので、新たな光源を設けることなく、簡易な構成で収納状態を検知することができる。庫内照明20と、収納状態検知に使用する光源の少なくとも一部とを兼用した場合には、扉を開けた場合の照明のための明るさと、収納状態検知に必要な照明の明るさを変化させることにより、より収納状態検知の精度を向上させることができる。 Moreover, since at least a part of the light source used for the storage state detection is also used as the interior lighting 20, it is possible to detect the storage state with a simple configuration without providing a new light source. When the interior lighting 20 and at least a part of the light source used for the storage state detection are combined, the brightness for the illumination when the door is opened and the brightness of the illumination necessary for the storage state detection are changed. By doing so, the accuracy of the storage state detection can be further improved.
また、LEDと光センサ21とが対向しない配置となる組合せで検知を行うので、LEDから光センサ21に直接入射する光の成分を抑制することができ、収納物による光の減衰率を高め、検知精度を向上することができる。 In addition, since the detection is performed with a combination in which the LED and the optical sensor 21 are not opposed to each other, the light component directly incident on the optical sensor 21 from the LED can be suppressed, and the attenuation factor of light by the stored item is increased. Detection accuracy can be improved.
また、LEDまたは光センサ21の近傍の収納状態を識別して補正する構成として、例えば、光センサ21近傍の光の入射経路に対する障害物、および光センサ21の近傍に収納された反射物による誤差を抑制することができる。 Further, as a configuration for identifying and correcting the storage state in the vicinity of the LED or the optical sensor 21, for example, an error due to an obstacle with respect to an incident path of light in the vicinity of the optical sensor 21 and a reflection object stored in the vicinity of the optical sensor 21 Can be suppressed.
(実施の形態2)
以下、本発明の第2の実施の形態における冷蔵庫200〜205の構成について、図21から図25までの図面に基づいて説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the configuration of the refrigerators 200 to 205 in the second embodiment of the present invention will be described based on the drawings from FIG. 21 to FIG. 25.
なお、実施の形態1で説明した構成と同一または類似する構成については、同一の符号を用いてその説明を省略する。 In addition, about the structure which is the same as that of the structure demonstrated in Embodiment 1, or similar, the description is abbreviate | omitted using the same code | symbol.
図21は、本発明の実施の形態2における冷蔵庫200の側方から見た断面図である。
図22は、同冷蔵庫200の冷蔵室の奥に収納物23hを収納した状態を説明するための図である。図23Aは、同実施の形態における冷蔵庫201の光センサ21配置例を示す上方から見た断面図である。図23Bは、同実施の形態における冷蔵庫202の光センサ21配置例を示す上方から見た断面図である。図24Aは、同実施の形態における冷蔵庫203の光センサ21の配置例を示す側方から見た断面図である。図24Bは、同実施の形態における冷蔵庫204の光センサ21の配置例を示す側方から見た断面図である。図25は、同実施の形態に係る冷蔵庫205における風路内への光センサ21の配置例を示す上方から見た断面図である。
FIG. 21 is a cross-sectional view seen from the side of refrigerator 200 in Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 22 is a diagram for explaining a state in which the stored item 23h is stored in the back of the refrigerator compartment of the refrigerator 200. FIG. 23A is a cross-sectional view seen from above showing an arrangement example of the optical sensor 21 of the refrigerator 201 in the same embodiment. FIG. 23B is a cross-sectional view seen from above showing an arrangement example of the photosensors 21 of the refrigerator 202 in the same embodiment. FIG. 24A is a cross-sectional view seen from the side showing an arrangement example of the optical sensors 21 of the refrigerator 203 in the same embodiment. FIG. 24B is a cross-sectional view seen from the side showing an arrangement example of the photosensors 21 of the refrigerator 204 in the same embodiment. FIG. 25 is a cross-sectional view seen from above showing an arrangement example of the optical sensor 21 in the air passage in the refrigerator 205 according to the embodiment.
本実施の形態では、主に側面に設けられた庫内照明20を用いて検知を行う場合における、様々な光センサ21の配置方法の例について説明する。 This Embodiment demonstrates the example of the arrangement | positioning method of various optical sensors 21 in the case of detecting using the interior lighting 20 mainly provided in the side surface.
LEDおよび光センサ21の位置関係について説明する。 The positional relationship between the LED and the optical sensor 21 will be described.
図21および図22に示した例においては、天面にメイン光センサ21d,21eを配置している。冷蔵室扉12a側から奥方向に照射された照明用LED20c〜20f、および側面下方LED20gからの光を、庫内内壁や食品で反射させ、庫内全体に行渡らせてからメイン光センサ21d,21eに入射させる。このため、照明用LED20c〜20f、および側面下方LED20gの光が直接メイン光センサ21dに入射しないように、メイン光センサ21dを、照明用LED20c〜20f、および側面下方LED20gの発光光度が50%以上となる照射角βの外側に配置している。 In the example shown in FIGS. 21 and 22, main light sensors 21d and 21e are arranged on the top surface. The light from the LED 20c to 20f for illumination and the LED 20g below the side surface irradiated from the refrigerator compartment door 12a in the back direction are reflected by the inner wall of the cabinet or food and spread to the entire interior, and then the main light sensor 21d, 21e. For this reason, the luminous intensity of the illumination LEDs 20c to 20f and the side lower LED 20g is 50% or more so that the light from the illumination LEDs 20c to 20f and the side lower LED 20g does not directly enter the main light sensor 21d. Is disposed outside the irradiation angle β.
また、光を庫内全体に行渡らせるためには、光が庫内奥で反射して庫内扉側に戻ってきたところを検知することが望ましい。このため、天面光センサ21dを庫内奥行の1/2(中心)よりも冷蔵室扉12a側の位置に設けている。ただし、メイン光センサ21eは、庫内奥側の収納状態の検知をより正確にするために、メイン光センサ21dを補完する役割で設置している。このため、メイン光センサ21eは、庫内奥側、かつ照明用LED20cの入射角β内に配置されている。 Moreover, in order to distribute light to the whole inside of a store | warehouse | chamber, it is desirable to detect the place where the light reflected in the back | inner store | warehouse | chamber and returned to the interior door side. For this reason, the top light sensor 21d is provided at a position closer to the refrigerator compartment door 12a than 1/2 (center) of the interior depth. However, the main light sensor 21e is installed in a role of complementing the main light sensor 21d in order to more accurately detect the stored state on the inner side of the interior. For this reason, the main light sensor 21e is disposed on the inner side of the interior and within the incident angle β of the illumination LED 20c.
冷蔵室扉12aが開閉されたときには、外気が庫内に流入して庫内温度がやや上昇する。このとき、扉付近の収納物の方が、奥の収納物よりもこの温度変化の影響を受けやすい。よって、扉側の収納物の収納状態をより正確に検知する必要があるため、冷蔵室扉12a側にメイン光センサ21aを設ける効果はより高い。 When the refrigerator compartment door 12a is opened and closed, outside air flows into the cabinet and the temperature in the cabinet rises slightly. At this time, the stored item near the door is more susceptible to the temperature change than the stored item in the back. Therefore, since it is necessary to more accurately detect the storage state of the stored item on the door side, the effect of providing the main light sensor 21a on the refrigerator compartment door 12a side is higher.
なお、構造設計の都合上、冷蔵室扉12a側にメイン光センサ21aを設けることが難しい場合や、LEDの照射角内にメイン光センサ21aが入る等、これらの条件を満たせない場合がある。この場合には、LEDの照射光が直接メイン光センサ21aに入射しないように、できるだけLED光源と対向してメイン光センサ21aを設置しないように配慮する。 In addition, there are cases where it is difficult to provide the main light sensor 21a on the side of the refrigerator compartment door 12a due to the structural design, or the main light sensor 21a falls within the LED irradiation angle. In this case, consideration is given to avoid installing the main light sensor 21a as far as possible from the LED light source so that the irradiation light of the LED does not directly enter the main light sensor 21a.
本実施の形態においては、図22に示したように、メイン光センサ21d,21eのうち、一方のセンサ(この場合にはメイン光センサ21e)が収納物23hによって塞がれることがあっても、他方のメイン光センサ21dによって収納状態を検知することができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 22, even if one of the main light sensors 21d and 21e (in this case, the main light sensor 21e) is blocked by the stored item 23h. The housing state can be detected by the other main light sensor 21d.
以上の説明においては、メイン光センサ21dを収納室の奥行き方向の1/2(中心)よりも冷蔵室扉12a側の天面に配置している。また、メイン光センサ21eを奥行き方向の1/2(中心)よりも奥側の天面に設けている。しかしながら、本発明はこの例に限定されない。 In the above description, the main light sensor 21d is disposed on the top surface on the refrigerator compartment door 12a side from 1/2 (center) in the depth direction of the storage room. Further, the main light sensor 21e is provided on the top surface on the back side with respect to 1/2 (center) in the depth direction. However, the present invention is not limited to this example.
例えば、図23Aの冷蔵庫201に示すように、メイン光センサ21fを収納室の横幅方向の1/2(中心)よりも左の扉側に配置し、メイン光センサ21gを庫内横幅の1/2(中心)よりも右の扉側に設置してもよい。 For example, as shown in the refrigerator 201 of FIG. 23A, the main light sensor 21f is arranged on the door side to the left of 1/2 (center) in the horizontal width direction of the storage room, and the main light sensor 21g is 1 / of the horizontal width of the interior. You may install in the right door side rather than 2 (center).
また、図23Bの冷蔵庫202に示すように、メイン光センサ21hを冷蔵室扉12aに配置し、また、メイン光センサ21iを庫内横幅の1/2(中心)よりも右の奥側に設置してもよい。この構成により、左右の食品収納状態だけでなく、奥・手前の食品収納状態も詳細に検知することができる。さらに、メイン光センサ21hを冷蔵室扉12aに設けることにより、メイン光センサ21hが奥方向に向けて庫内全体を見渡すような配置となり、庫内全体の収納量検知がしやすい。同様の効果を得るためには、奥方向に向けてメイン光センサを設置することにより、庫内壁面にもメイン光センサを設けることができる。 Further, as shown in the refrigerator 202 in FIG. 23B, the main light sensor 21h is disposed in the refrigerator compartment door 12a, and the main light sensor 21i is installed on the back side to the right of 1/2 (center) of the horizontal width of the interior. May be. With this configuration, it is possible to detect not only the left and right food storage states but also the back and front food storage states in detail. Further, by providing the main light sensor 21h on the refrigerator compartment door 12a, the main light sensor 21h is arranged so as to look over the entire interior in the back direction, and the storage amount of the entire interior can be easily detected. In order to obtain the same effect, the main light sensor can be provided on the inner wall surface by installing the main light sensor toward the back.
また、図24Aの冷蔵庫203に示すように、メイン光センサ21jを収納室内の上部でかつ冷蔵室扉12a側に、また、メイン光センサ21kを収納室内の下部でかつ冷蔵室扉12a側に設置してもよい。これにより、メイン光センサ21jによって庫内高さの1/2(中心)よりも上側の収納空間の光量を検知し、メイン光センサ21kによって庫内高さの1/2(中心)よりも下側の収納空間の光量を検知することが可能である。 Further, as shown in the refrigerator 203 of FIG. 24A, the main light sensor 21j is installed at the upper part of the storage room and on the refrigerator compartment door 12a side, and the main light sensor 21k is installed at the lower part of the storage room and on the refrigerator compartment door 12a side. May be. Thus, the main light sensor 21j detects the amount of light in the storage space above ½ (center) of the interior height, and the main light sensor 21k is below ½ (center) of the interior height. It is possible to detect the amount of light in the storage space on the side.
一般に、他の収納室と比較して高さ寸法が最も高い冷蔵室12の上下にメイン光センサ21j,21kを設けているので、食品収納状態を詳細に検知することができる。 Generally, since the main light sensors 21j and 21k are provided above and below the refrigerator compartment 12 having the highest height compared to other storage rooms, the food storage state can be detected in detail.
また、図24Bの冷蔵庫204に示すように、収納室内の上部でかつ冷蔵室扉12a側にメイン光センサ21mを設け、また、メイン光センサ21nを収納室内の下部でかつ奥側に設置してもよい。この構成により、収納空間の前方かつ上側の収納空間をメイン光センサ21mで検知し、収納空間の後方かつ下側の収納空間をメイン光センサ21nで検知することができる。これにより、上下方向の収納物の収納状態だけでなく、奥・手前方向の収納物の収納状態も詳細に検知することができる。 Further, as shown in the refrigerator 204 in FIG. 24B, a main light sensor 21m is provided on the upper side of the storage room and on the refrigerator door 12a side, and the main light sensor 21n is installed on the lower side and the back side of the storage room. Also good. With this configuration, the storage space on the front and upper side of the storage space can be detected by the main light sensor 21m, and the storage space on the rear and lower side of the storage space can be detected by the main light sensor 21n. As a result, not only the storage state of the storage items in the vertical direction but also the storage state of the storage items in the back and front directions can be detected in detail.
また、図25の冷蔵庫205に示すように、庫内の扉側に備えた光センサ21(図示せず)に加えて、メイン光センサ21p,21qを、冷蔵室12内に冷気を送風するために設けられた冷却風路25内に設けてもよい。このとき、光は吐出口26を通ってサブ光センサ21bに入射するが、冷却風路25の収納室への吐出口26は確実に開口されているので、メイン光センサ21p,21qは、収納物に塞がれることなく、入光経路を確保することができる。万が一、食品等の収納物によって吐出口26が塞がれたときには光の光度が低下するため、冷蔵室12内への冷気送風効率が落ちることを検知することができる。 Further, as shown in the refrigerator 205 of FIG. 25, in addition to the optical sensor 21 (not shown) provided on the door side in the cabinet, the main optical sensors 21p and 21q are used to blow cool air into the refrigerator compartment 12. You may provide in the cooling air path 25 provided in this. At this time, the light passes through the discharge port 26 and enters the sub-light sensor 21b. However, since the discharge port 26 into the storage chamber of the cooling air passage 25 is reliably opened, the main light sensors 21p and 21q are stored. A light incident path can be secured without being blocked by an object. In the unlikely event that the discharge port 26 is blocked by a stored item such as food, the luminous intensity of the light decreases, so that it can be detected that the efficiency of cooling air blowing into the refrigerator compartment 12 decreases.
なお、風路の吐出口26だけでなく、吸い込み口付近に光センサ21を設けてもよい。 In addition, you may provide the optical sensor 21 not only in the discharge port 26 of an air path but in the suction port vicinity.
なお、ここまでの説明においては、メイン光センサ21a〜21qを2個使用する形態を記載したが、光センサ21の使用数はこれに限らず、材料の使用量を抑制するために1個としてもよいし、容易に検知精度を向上させるために多数設けてもよい。また、複数の光センサ21の配置も上述したパターンに限らず、冷蔵庫200を二区画に区分したとき、両区画に光源または光センサ21が配置されていればよい。 In addition, in the description so far, although the form which uses the two main light sensors 21a-21q was described, the number of use of the optical sensor 21 is not restricted to this, and in order to suppress the usage-amount of material, it is set as one piece. Alternatively, a large number may be provided in order to easily improve the detection accuracy. Further, the arrangement of the plurality of optical sensors 21 is not limited to the above-described pattern, and when the refrigerator 200 is divided into two sections, the light sources or the optical sensors 21 may be disposed in both sections.
また、さらに検知を詳細に行うために、モータアクチュエータ等で光センサ21またはLEDを駆動し、角度を自由に変更できるようにしてもよい。 Further, in order to perform detection in more detail, the optical sensor 21 or LED may be driven by a motor actuator or the like so that the angle can be freely changed.
また、上述したLEDと光センサ21との配置関係を逆にしても、この収納状態検知方
式は成立する。
Moreover, even if the arrangement relationship between the LED and the optical sensor 21 described above is reversed, this storage state detection method is established.
以上述べたように、本実施の形態においては、断熱壁と断熱扉によって区画された冷蔵室12に、収納状態を判別する収納状態検知部として照明用LED20c〜20fおよび側面下方LED20g,20hとメイン光センサ21a〜21qとを設けている。また、光センサ21の少なくとも一つを冷蔵室12の奥行きの中心よりも扉側に設けている。これによって、収納状態の影響を受ける食品温度を適温となるように冷却制御できるので、保鮮性の向上と共に、「冷えすぎ」防止により消費電力を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, the refrigeration chamber 12 partitioned by the heat insulating wall and the heat insulating door is provided with the lighting LEDs 20c to 20f and the side lower LEDs 20g and 20h as the storage state detection unit for determining the storage state. Optical sensors 21a to 21q are provided. Further, at least one of the optical sensors 21 is provided on the door side with respect to the depth center of the refrigerator compartment 12. Accordingly, since the food temperature affected by the storage state can be controlled to be an appropriate temperature, the freshness can be improved and the power consumption can be suppressed by preventing “too cold”.
また、収納状態検知部を構成する光センサ21を収納室の奥行きの中心よりも冷蔵室扉12a側に設けたことで、扉開閉による外気流入の影響を受け易い入り口付近の食品の収納状態を正確に検知し、適温に保つことができる。さらに、例えば冷蔵室12の場合、庫内収納棚18と扉収納棚19との間にスペースがあるため、ここに光センサ21を配置することにより、収納状態検知部が収納食品で塞がることを防止できる。 In addition, by providing the optical sensor 21 constituting the storage state detection unit closer to the refrigerator compartment door 12a than the center of the depth of the storage room, the storage state of the food near the entrance that is easily affected by outside air inflow due to opening and closing of the door can be achieved. It can be detected accurately and kept at an appropriate temperature. Further, for example, in the case of the refrigerator compartment 12, since there is a space between the storage shelf 18 and the door storage shelf 19, by arranging the optical sensor 21 here, the storage state detection unit is blocked by the stored food. Can be prevented.
また、光センサ21を冷蔵室扉12aに設けると、扉側から庫内奥方向に向けて、庫内全体を見渡すように光センサ21を設けることができる。 Moreover, when the optical sensor 21 is provided in the refrigerator compartment door 12a, the optical sensor 21 can be provided so as to look over the entire interior from the door side toward the interior of the interior.
また、冷蔵室12を奥行きの中心で前後二区画に区分したとき、それぞれの区画に光センサ21を設けると、庫内奥側の収納物の収納状態も正確に検知することができる。 Further, when the refrigerator compartment 12 is divided into two front and rear sections at the center of the depth, if the optical sensor 21 is provided in each section, it is possible to accurately detect the storage state of the stored item on the inner side of the interior.
また、冷蔵室12を横幅の中心で左右二区画に区分したとき、それぞれの区画に光センサ21を設けると、収納食品の左右の偏り等の判別が可能となる。 In addition, when the refrigerator compartment 12 is divided into two left and right sections at the center of the width, if the optical sensor 21 is provided in each section, it is possible to determine the left and right bias of the stored food.
また、冷蔵室12を高さの中心で上下二区画に区分したとき、それぞれの区画に光センサ21を設けることができる。これにより、一般的に高さ寸法が最も長い冷蔵室12において、上側と下側に光センサ21を配置することで、庫内全体の収納状態を正確に検知することができる。 Moreover, when the refrigerator compartment 12 is divided into two upper and lower sections at the center of the height, the optical sensor 21 can be provided in each section. Thereby, generally in the refrigerator compartment 12 with the longest height dimension, the optical sensor 21 is arrange | positioned at the upper side and the lower side, and the accommodation state of the whole inside of a store | warehouse | chamber can be detected correctly.
また、LEDの発光光度が50%以上となる照射範囲の外側に、光センサ21を設けることにより、LEDの照射光が直接に光センサ21に入射せず、収納物で反射または遮蔽された後に光センサ21に入射するので、収納状態の検知が容易になる。 In addition, by providing the optical sensor 21 outside the irradiation range where the luminous intensity of the LED is 50% or more, the irradiation light of the LED does not directly enter the optical sensor 21, but is reflected or shielded by the stored items. Since the light is incident on the optical sensor 21, the storage state can be easily detected.
また、光センサ21を、収納室に冷気を送り込むための冷却風路25内に設けることもできる。これにより、冷却風路25の収納室への吐出口26は確実に開口されているので、光センサ21が食品に塞がれることなく、入光経路を確保することができる。万一、食品等の収納物によって吐出口が塞がれたときは光の光度が低下するため、冷蔵室12内への冷気送風効率が落ちることを検知することができる。 Moreover, the optical sensor 21 can also be provided in the cooling air path 25 for sending cold air into the storage chamber. Thereby, since the discharge port 26 to the storage chamber of the cooling air passage 25 is reliably opened, the light incident path can be secured without the optical sensor 21 being blocked by food. In the unlikely event that the discharge port is blocked by a stored item such as food, the luminous intensity of the light is reduced, so that it can be detected that the efficiency of cooling air blowing into the refrigerator compartment 12 is reduced.
また、LEDや光センサ21の向きを可変できる角度変更手段を設けると、広い収納室においても、庫内の隅々まで収納状態を確認することができる。 In addition, when an angle changing means capable of changing the direction of the LED and the optical sensor 21 is provided, the storage state can be confirmed in every corner of the warehouse even in a large storage room.
上述した、冷蔵庫100,200〜205の構成を用いて家庭用または業務用冷蔵庫に適用することができる。これにより、冷蔵庫100,200〜205の収納量検知機能を用いて、節電運転などに運転モードを切換える制御に実施、応用することができる。 It can apply to a household or commercial refrigerator using the structure of the refrigerator 100,200-205 mentioned above. Thereby, it can implement and apply to control which switches an operation mode to a power-saving operation etc. using the storage capacity detection function of refrigerator 100,200-205.
以上述べたように、各実施の形態において説明した冷蔵庫100,200〜205は、収納室内の収納物の位置を判別するだけでなく、全体の収納量を推定することが可能となるため、収納状態に応じた温度制御を行うことにより、保鮮性を向上させることや、過剰冷却を防止することで消費電力を抑制するといった有用な効果を発揮することができる。 As described above, the refrigerators 100 and 200 to 205 described in the respective embodiments not only determine the position of the stored items in the storage chamber but also can estimate the total storage amount. By performing temperature control according to the state, it is possible to improve usefulness such as improving the freshness and suppressing power consumption by preventing excessive cooling.
なお、上述の各実施の形態においては、収納室として、冷蔵室12内の収納物の収納状態を検知する例を用いて説明を行った。しかしながら、本発明はこの例に限定されず、他の収納室、例えば、製氷室13、切換室14、冷凍室15、および野菜室16に対しても適用可能である。 In each of the above-described embodiments, the description has been given using an example in which the storage state of the stored items in the refrigerator compartment 12 is detected as the storage chamber. However, the present invention is not limited to this example, and can be applied to other storage rooms such as the ice making room 13, the switching room 14, the freezing room 15, and the vegetable room 16.
以上述べたように、本発明によれば、冷蔵庫内部の収納物の収納状態に応じた冷却が可能であるという格別な効果を奏することができるので、庫内の収納物の収納状態を検知する手段を備えた冷蔵庫等として有用である。 As described above, according to the present invention, since it is possible to achieve a special effect that cooling according to the storage state of the stored item in the refrigerator is possible, the stored state of the stored item in the warehouse is detected. It is useful as a refrigerator provided with means.
1 演算制御部
2 メモリ
3 扉開閉検知センサ
4 タイマ
11 冷蔵庫本体
12 冷蔵室
12a 冷蔵室扉
13 製氷室
14 切換室
15 冷凍室
16 野菜室
17 表示部
18 庫内収納棚
19 扉収納棚
20 庫内照明
20a,20b 天面LED
20c〜20f 照明用LED
20g,20h 側面下方LED
21 光センサ
21a,21c〜21q メイン光センサ
21b サブ光センサ
22a,22b 青色LED
23a〜23h 収納物
24a〜24j 光
25 冷却風路
26 吐出口
30 コンプレッサ
31 冷却ファン
32 風量調節ダンパー
35 冷却システム
81 減衰率演算部
82 収納状態推定部
100,200〜205 冷蔵庫
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Arithmetic control part 2 Memory 3 Door opening / closing detection sensor 4 Timer 11 Refrigerator main body 12 Refrigeration room 12a Refrigeration room door 13 Ice making room 14 Switching room 15 Freezing room 16 Vegetable room 17 Display part 18 Inner storage shelf 19 Door storage shelf 20 In the storage Lighting 20a, 20b Top LED
20c-20f LED for illumination
20g, 20h Side down LED
21 Optical sensor 21a, 21c-21q Main optical sensor 21b Sub optical sensor 22a, 22b Blue LED
23a to 23h Items to be stored 24a to 24j Light 25 Cooling air passage 26 Discharge port 30 Compressor 31 Cooling fan 32 Air volume adjustment damper 35 Cooling system 81 Decay rate calculation unit 82 Storage state estimation unit 100, 200 to 205 Refrigerator
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CN103940191A (en) * | 2014-04-18 | 2014-07-23 | 河南新飞家电有限公司 | Refrigerator inductive control system based on sensor technology and inductive control method |
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