JP2015145732A

JP2015145732A - 冷凍冷蔵庫

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Publication number: JP2015145732A
Application number: JP2014017590A
Authority: JP
Inventors: 桂佑長野; Keisuke Nagano; 前田　剛; Takeshi Maeda; 剛前田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2015-08-13

Abstract

【課題】食品にタグを付けることなく在庫確認が可能な冷凍冷蔵庫を得る。
【解決手段】１つの収納室に該収納室内の物体との距離を検知して距離情報を生成する少なくとも３つの超音波センサ１１〜１３，３１〜３３，４１〜４３，５１〜５３，と、距離情報が入力されて物体の位置、形状及び大きさの情報が含まれる立体情報を生成する演算及び制御部（マイクロコンピュータ７０）と、マイクロコンピュータ７０が生成した立体情報及び立体情報と対比可能な参照情報を格納するメモリ８０と、立体情報を表示する操作パネル５の表示部と、を有し、マイクロコンピュータ７０は、立体情報と参照情報とを対比し、収納室内の物体の種類及び数量を判別して操作パネル５の表示部に出力することで、立体情報を表示部に表示させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、冷凍冷蔵庫に関する。

従来、在庫状況を確認可能な冷凍冷蔵庫の開発が進められている。従来の在庫状況を確認可能な冷凍冷蔵庫では、例えば食品にＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを付けておき、冷凍冷蔵庫は、そのタグが付いた食品を冷凍冷蔵庫内に入れる際にそのタグの情報を読み取り、冷凍冷蔵庫内に入っている食品をリスト化して表示部に出力することで、ユーザーに在庫状況を通知する。このように、在庫状況を検知することで、冷凍冷蔵庫の運転状態を最適化することもできる。しかしながら、ＲＦＩＤタグを利用して在庫確認を行う冷凍冷蔵庫では、ＲＦＩＤタグの付いた食品でないと在庫として認識できない。

例えば、特許文献１には、食品の種別に応じて過冷却運転及び凍結運転の冷却速度を最適なものに調節可能な冷凍保存装置を提供することを目的として、食品を保存する切替室２００と、切替室２００に投入された食品を過冷却状態にする過冷却運転と該食品を冷却して凍結保存する冷凍保存運転とを実施できる制御手段と、切替室２００に投入される食品の種別を入力できる操作パネル５を備え、制御手段は操作パネル５から得られた情報に基づき過冷却運転と冷凍保存運転での冷却速度を調節することができる構成とすることが開示されており、さらには、超音波センサにより食品の体積を検知することも記載されている。

特開２００９−２９３８８３号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、超音波センサにより食品の体積を検知し、重量を検出する重量検出手段により重量の検出は可能であるが、食品の形状を識別することはできない。そのため、在庫である食品の判別精度が低い、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、物体（食品）にタグを付けることなく高い精度で在庫確認が可能な冷凍冷蔵庫を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、１つの収納室に該収納室内の物体との距離を検知して距離情報を生成する少なくとも３つの超音波センサと、前記距離情報が入力されて前記物体の位置、形状及び大きさの情報が含まれる立体情報を生成する演算及び制御部と、前記演算及び制御部が生成した前記立体情報及び前記立体情報と対比可能な参照情報を格納するメモリと、前記立体情報を表示する表示部と、を有し、前記演算及び制御部は、前記立体情報と前記メモリに格納された参照情報とを対比し、前記収納室内の物体の種類及び数量を判別して前記表示部に出力することで、前記立体情報を前記表示部に表示させることを特徴とする。

本発明によれば、物体（食品）にタグを付けることなく高い精度で在庫確認が可能な冷凍冷蔵庫を得ることができる、という効果を奏する。

図１は、実施の形態１にかかる冷凍冷蔵庫の外観を示す正面図である。図２は、実施の形態１にかかる冷凍冷蔵庫の断面図である。図３は、実施の形態１にかかる冷凍冷蔵庫における制御基板とその周辺の構成を示すブロック図である。図４は、実施の形態１にかかる冷凍冷蔵庫の制御基板とその周辺の構成における制御のフローチャートである。図５は、実施の形態１にかかる冷凍冷蔵庫の操作パネルの表示例を示す図である。図６は、実施の形態２にかかる冷凍冷蔵庫の制御基板とその周辺の構成における制御のフローチャートである。図７は、実施の形態２にかかる冷凍冷蔵庫の操作パネルの表示例を示す図である。図８は、実施の形態３にかかる冷凍冷蔵庫の制御基板とその周辺の構成における制御のフローチャートである。図９は、実施の形態５にかかる冷凍冷蔵庫の冷蔵室の構成を示す図である。図１０は、実施の形態５にかかる冷凍冷蔵庫の制御基板とその周辺の構成における制御のフローチャートである。図１１は、実施の形態６にかかる冷凍冷蔵庫の制御基板とその周辺の構成における制御のフローチャートである。図１２は、実施の形態６にかかる冷凍冷蔵庫の操作パネルの表示例を示す図である。図１３は、実施の形態７にかかる冷凍冷蔵庫の制御基板とその周辺の構成における制御のフローチャートである。

以下に、本発明にかかる冷凍冷蔵庫の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１，２は、本発明にかかる冷凍冷蔵庫の実施の形態１の構成の一例を示す図である。図１は、本発明にかかる冷凍冷蔵庫の外観を示す正面図である。図１に示す冷凍冷蔵庫１は、冷蔵室１００、製氷室２００、切替室３００、冷凍室４００及び野菜室５００を備え、前面に操作パネル５が設けられている。これらの部屋は各々仕切られており、各部屋は独立した収納室である。冷蔵室１００には冷蔵室ドアスイッチ１０が設けられており、冷蔵室１００の扉の開閉は冷蔵室ドアスイッチ１０で検知する。切替室３００には切替室ドアスイッチ３０が設けられており、切替室３００の扉の開閉は切替室ドアスイッチ３０で検知する。冷凍室４００には冷凍室ドアスイッチ４０が設けられており、冷凍室４００の扉の開閉は冷凍室ドアスイッチ４０で検知する。野菜室５００には野菜室ドアスイッチ５０が設けられており、野菜室５００の扉の開閉は野菜室ドアスイッチ５０で検知する。

図２は、本発明にかかる図１のＡ１−Ａ２における断面図であり、実施の形態１の構成の一例を示す図である。圧縮機６０が冷媒を循環させ、冷却器３が周囲の空気と熱交換を行う。冷却された冷却器３にファン２を用いて風を当てると、冷気が風路４を通り、さらにはこの冷気が冷蔵室１００、製氷室２００、切替室３００、冷凍室４００、野菜室５００、冷蔵室用帰還路７及び冷凍室用帰還路８を通って循環し、各収納室が冷却される。なお、この冷却機能は、ファン２及び圧縮機６０の運転回転数によって調整される。

また、冷蔵室１００は冷蔵室超音波センサ１１〜１３を備え、切替室３００は切替室超音波センサ３１〜３３を備え、冷凍室４００は冷凍室超音波センサ４１〜４３を備え、野菜室５００は野菜室超音波センサ５１〜５３を備える。各収納室の超音波センサは、各収納室内の食品を立体的に検知することが可能となる位置に配置されており、例えば、圧電セラミックスが用いられ、受信側は素子に加わった機械的な力によって電極間に力に応じた起電力を発生させ、逆に送信側は電極間に電圧が印加されるとその大きさに応じて機械的変化を生じさせ、この起電力の大きさによって対象物までの距離を検出する一般的な３つの超音波センサである。なお、図２に示す冷凍冷蔵庫は制御基板６を備える。

図３は、本実施の形態にかかる冷凍冷蔵庫における制御基板とその周辺の構成を示すブロック図である。図３に示す制御基板６は、マイクロコンピュータ７０，９０と、マイクロコンピュータ７０からアクセス可能なメモリ８０と、を備える。マイクロコンピュータ７０（演算及び制御部）には、冷蔵室超音波センサ１１〜１３、切替室超音波センサ３１〜３３、冷凍室超音波センサ４１〜４３及び野菜室超音波センサ５１〜５３により得られた食品の立体構造情報が送られる。マイクロコンピュータ７０は、この食品の立体構造情報によって冷凍冷蔵庫内の食品の種類の判別を行い、判別結果の情報を生成する。また、マイクロコンピュータ７０には、冷蔵室ドアスイッチ１０、切替室ドアスイッチ３０、冷凍室ドアスイッチ４０及び野菜室ドアスイッチ５０からの各収納室のドアの開閉情報が送られる。

マイクロコンピュータ７０は、液晶パネル等の表示機構が備えられた操作パネル５に食品の種類の判別結果を送り、操作パネル５にこれを表示するように制御する。メモリ８０には、食品の立体構造のデータベースが記憶されている。マイクロコンピュータ９０は、ファン２及び圧縮機６０を制御する。

図４は、図３に示す制御基板とその周辺の構成における制御の実施の形態１のフローチャートである。なお、ここでは冷蔵室１００について説明するが他の収納室についても同様である。

まず処理をスタートし（ステップＳ１１）、冷蔵室ドアスイッチ１０により、マイクロコンピュータ７０が冷蔵室１００のドアの開閉を検知する（ステップＳ１２）。マイクロコンピュータ７０がドアの開閉を検知すると、冷蔵室超音波センサ１１〜１３により、マイクロコンピュータ７０が冷蔵室１００内の食品の立体構造を検知する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において食品の立体構造を検知した後、マイクロコンピュータ７０は検知された食品の立体構造のデータとメモリ８０に記憶された食品の立体構造のデータベースのデータとを照合し、冷蔵室１００内の食品の種類を判別する（ステップＳ１４）。次に、ステップＳ１４において判別した食品の情報（種類及び数量等）をマイクロコンピュータ７０が操作パネル５に表示し（ステップＳ１５）、処理を終了する（ステップＳ１６）。

図５は、操作パネル５の表示例を示す図である。図５では、選択した収納室内に収納されている食品の種類及び数量が操作パネル５の表示部に表示されている。ここで、ユーザーが行う収納室の選択は、操作パネル５のボタンにより行う構成であってもよいし、操作パネル５の表示部に設けられたタッチパネルにより行う構成であってもよい。例えば、図５に示すように、冷蔵室１００内に、１本の牛乳と、１本のペットボトルと、１個のキャベツと、が収納されていると判別された場合には、マイクロコンピュータ７０は、操作パネル５の冷蔵室の表示を点灯または点滅させ、表示部に牛乳１本、ペットボトル１本及びキャベツ１個と表示させる。

ここで、ステップＳ１３における食品の立体構造は、例えば、超音波センサから食品の表面までの距離を三軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向で検知し、検知した情報から導き出されればよいが、これに限定されず、他の方法を用いて検知してもよい。また、検知した食品の立体構造をメモリ８０内のデータベースのデータと照合して、食品の種類を判別する際には、例えば、超音波センサから食品表面までの距離から求めた食品の三軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）方向の立体情報群１００個と、メモリ８０内のデータベースに記憶した食品の立体情報群１００個と、を比較して８０％以上合致している場合には食品の種類が一致するものとして食品の種類を特定すればよいが、これに限定されず、他の方法を用いて照合してもよい。

本実施の形態によれば、高い精度で食品の特定が可能であるのみならず、在庫確認時に扉の開閉が不要であるため、冷気が逃げることを防止し、冷凍冷蔵庫内の温度の変動を少なくすることができ、消費電力を低減することができる。

実施の形態２．
図６は、図３に示す制御基板とその周辺の構成における制御の実施の形態２のフローチャートである。本実施の形態においても冷凍冷蔵庫の構成は、実施の形態１において図１，２に示す構成であり、制御基板とその周辺の構成は図３に示す構成である。なお、ここでは冷蔵室１００について説明するが他の収納室についても同様である。

まず処理をスタートし（ステップＳ２１）、冷蔵室ドアスイッチ１０により、マイクロコンピュータ７０が冷蔵室１００のドアの開閉を検知する（ステップＳ２２）。マイクロコンピュータ７０が、ドアの開閉を検知すると、冷蔵室超音波センサ１１〜１３により、冷蔵室１００内の食品の表面の超音波センサからの三軸方向の距離を食品の位置データとして検知し、食品の表面に沿ってその位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個を検知（測定）する（ステップＳ２３）。その後、ステップＳ２３で測定した食品の表面の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個をマイクロコンピュータ７０がマイクロコンピュータ７０を経由してメモリ８０に格納する（ステップＳ２４）。その後、マイクロコンピュータ７０が設定した回数（Ｎ回）だけ食品の位置データを検知したか否かを判定する（ステップＳ２５）。

マイクロコンピュータ７０が設定回数（Ｎ回）だけ食品の位置データを検知していない場合（ステップＳ２５においてＮｏに分岐する場合）には、設定時間（Ｔ）だけ待機して（ステップＳ２６）再びステップＳ２２から処理を繰り返す。一方、マイクロコンピュータ７０が設定回数（Ｎ回）だけ食品の位置データを検知している場合（ステップＳ２５においてＹｅｓに分岐する場合）には、スタート時の食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個から設定回数（Ｎ回）までの食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個がすべて同じか否かの判定を行う（ステップＳ２７）。

食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個がすべて同じではない場合（ステップＳ２７においてＮｏに分岐する場合）には、食品の位置に変化があり、正常に利用されているため、マイクロコンピュータ７０は、経過回数（ｎ回）をリセットし（ステップＳ２８）、再びステップＳ２２から処理を繰り返す。

一方、スタート時の食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個からＮ回迄の食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個がすべて同じである場合（ステップＳ２７においてＹｅｓに分岐する場合）には、食品が食品収納室内に置き忘れられているため、マイクロコンピュータ７０は、操作パネル５に食品の置き忘れの警告表示を行う（ステップＳ２９）。例えば、この位置データの検知設定回数Ｎ＝７回とし、待機する設定時間Ｔ＝１日とすると、１日毎に収納室内の食品の位置を検知し、収納室内のある食品の位置に所定の期間（一週間）変化がない場合には、操作パネル５に食品の置き忘れの警告表示を行う。ステップＳ２９において操作パネル５に警告表示を行った後、処理を終了する（ステップＳ３０）。

ここで、所定の期間を放置判定期間と呼ぶ。本発明の一態様は、メモリ８０に設定された放置判定期間が記憶されており、物体（食品）の現在の位置と、当該位置における現在から放置判定期間だけ遡った時点における同じ位置と、を対比して双方の立体情報が一致する場合には、物体（食品）が放置されていることを操作パネル５の表示部に表示することを特徴とする冷凍冷蔵庫である。

図７は、操作パネル５の表示例を示す図である。図７では、収納室内に置き忘れの食品が存在すること及び置き忘れの食品が存在する収納室が表示部に表示されている。例えば、図７に示すように、冷蔵室１００内に食品が置き忘れられている場合には、マイクロコンピュータ７０は、操作パネル５に食品置き忘れの表示及び該当する収納室である冷蔵室の表示を点灯または点滅させる。

なお、食品の位置の検知の設定回数Ｎ及び待機の設定時間Ｔは、ユーザーが設定可能なパラメータである。または、測定した食品表面の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個の中心位置を求めて、その中心位置を食品の位置データとして用いて、その食品の位置データがスタート時からＮ回検知するまで変化しているか否かを比較してもよい。このように中心位置を位置データとして用いてその位置を監視すると、マイクロコンピュータ７０の演算回数を減らすことができる。

また、食品を意図的に動かさなくとも、他の食品を出し入れする際または収納室内を整理する際などに意図せず食品の位置が多少ずれてしまうことも想定される。そのため、ステップＳ２７において判定を行う際に、スタート時の食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個から設定回数（Ｎ回）までの位置データの誤差が例えば±５％以内であれば、その食品は置き忘れられているものと判断してもよい。すなわち、このように誤差を考慮した判定を行うことで、食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個が完全に一致していなくても、置き忘れであると判断してもよい。このように誤差を考慮した判定を行うと、意図せずその位置が多少ずれてしまった食品の置き忘れも検知することができる。

実施の形態３．
図８は、図３に示す制御基板とその周辺の構成における制御の実施の形態３のフローチャートである。本実施の形態においても冷凍冷蔵庫の構成は、実施の形態１において図２に示す構成であり、制御基板とその周辺の構成は図３に示す構成である。なお、ここでは冷蔵室１００について説明するが他の収納室についても同様である。

まず処理をスタートし（ステップＳ３１）、マイクロコンピュータ７０が、冷蔵室超音波センサ１１〜１３により、冷蔵室１００内の食品の立体構造を検知し、収納室容量に対する食品の体積比（収納率）を算出する（ステップＳ３２）。ここで、食品の体積は、冷蔵室超音波センサ１１〜１３から立体物の表面までの距離を三軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）方向で検知することで算出する。その後、マイクロコンピュータ７０は、ステップＳ３２で算出した収納率をマイクロコンピュータ９０に送信する（ステップＳ３３）。

マイクロコンピュータ９０は、収納率からファン２及び圧縮機６０の回転数を決定する（ステップＳ３４）。ファン２及び圧縮機６０の回転数を決定して制御した後に、処理を終了する（ステップＳ３５）。

すなわち、ここで説明した本発明の一態様は、立体情報の生成時に収納室の収納率を算出し、この収納率に基づいて収納室内の冷却に用いる圧縮機及びファンの動作を制御することを特徴とする冷凍冷蔵庫である。

このように収納率に応じて冷却力を調整することが可能であるため、収納室内の効率的な冷却が可能である。例えば、収納室の容積が１００リットルであり、収納されている食品の体積が１０リットルである場合には、収納率は１０％である。収納されている食品の体積が７０リットルである場合には、収納率は７０％である。収納率１０％のときには圧縮機６０の回転数を１８ｒｐｓとし、ファン２の回転数を８００ｒｐｓとし、収納率７０％のときには圧縮機６０の回転数を３０ｒｐｓとし、ファン２の回転数を１０００ｒｐｓに変更する。なお、圧縮機６０の回転数及びファン２の回転数は一例であり、収納室に要求される温度や冷却能力に応じて設定すればよい。このように、収納室内の冷却は最適化することができるので、過冷却等を防ぎ、消費電力をさらに抑制することができる。

実施の形態４．
実施の形態１〜３では、１つの収納室のみに着目して説明したが、冷蔵室１００、製氷室２００、切替室３００、冷凍室４００及び野菜室５００のうち複数の収納室で並行して実施の形態１〜３にて説明した処理を行ってもよい。すなわち、本実施の形態の冷凍冷蔵庫は、複数の収納室で並行して実施の形態１〜３にて説明した処理を行うものである。

実施の形態５．
実施の形態１〜３では、冷蔵室１００内に冷蔵室超音波センサ１１〜１３が備えられ、冷蔵室１００全体の食品の位置をこの３つのセンサのみで監視する形態について説明したが、例えば食品が重ねて収納されていた場合には、この３つのセンサのみで監視することは困難である。

図９は、本実施の形態における冷蔵室１００の構成を示す図である。図９に示す冷蔵室１００は、第１の収納エリア１１０と、第２の収納エリア１２０と、第３の収納エリア１３０と、第４の収納エリア１４０と、第５の収納エリア１５０と、に区分けされており、各収納エリアは冷蔵室棚１６０ａ〜１６０ｄによって仕切られている。第１の収納エリア１１０には、第１の収納エリア超音波センサ１１１〜１１３が設けられており、第２の収納エリア１２０には、第２の収納エリア超音波センサ１２１〜１２３が設けられており、第３の収納エリア１３０には、第３の収納エリア超音波センサ１３１〜１３３が設けられており、第４の収納エリア１４０には、第４の収納エリア超音波センサ１４１〜１４３が設けられており、第５の収納エリア１５０には、第５の収納エリア超音波センサ１５１〜１５３が設けられている。このように、各収納エリアにおいて食品の立体構造を検知することで、食品の重なりによって検知できなくなることを防止することができ、食品判別の精度を向上させることができる。なお、ここでは冷蔵室１００が区分けされた態様について説明しているが、他の収納室において同様に区分けを行ってもよい。

図１０は、図３に示す制御基板とその周辺の構成における制御の実施の形態５のフローチャートを示す図である。なお、ここでは冷蔵室１００について説明するが他の収納室についても同様である。

まず処理をスタートし（ステップＳ４１）、冷蔵室ドアスイッチ１０により、マイクロコンピュータ７０が冷蔵室１００のドアの開閉を検知する（ステップＳ４２）。マイクロコンピュータ７０は、ドアの開閉を検知すると、第１の収納エリア超音波センサ１１１〜１１３により、第１の収納エリア１１０内の食品の立体構造を検知する（ステップＳ４３）。食品の立体構造の検知方法は実施の形態１にて説明した方法を採用すればよく、ここでは説明を省略する。同様に、マイクロコンピュータ７０が、第２の収納エリア超音波センサ１２１〜１２３により、第２の収納エリア１２０内の食品の立体構造を検知する（ステップＳ４４）。同様に、マイクロコンピュータ７０が、第３の収納エリア超音波センサ１３１〜１３３により、第３の収納エリア１３０内の食品の立体構造を検知する（ステップＳ４５）。同様に、マイクロコンピュータ７０が、第４の収納エリア超音波センサ１４１〜１４３により、第４の収納エリア１４０内の食品の立体構造を検知する（ステップＳ４６）。同様に、マイクロコンピュータ７０が、第５の収納エリア超音波センサ１５１〜１５３により、第５の収納エリア１５０内の食品の立体構造を検知する（ステップＳ４７）。

なお、ステップＳ４３〜４７には優先度が存在しないため、図１０においてはこれらの処理を並行して行っているが、これに限定されず、ステップＳ４３〜４７の処理を１つずつ実行してもよい。

そして、マイクロコンピュータ７０が、第１の収納エリア１１０〜第５の収納エリア１５０における食品の立体構造を検知した後に、メモリ８０内のデータベースと照合し、食品の種類を判別する（ステップＳ４８）。次に、ステップＳ４８において判別した食品の情報（種類及び数量等）を操作パネル５に表示し（ステップＳ４９）、処理を終了する（ステップＳ５０）。

なお、本実施の形態の説明では、冷蔵室１００を高さ方向において５つのエリアに区分けしたが、本発明はこれに限定されず、例えば第１〜５の収納エリアのそれぞれを更に２つに区分けして、冷蔵室１００を１０のエリアに区分けしてもよいし、更に細かく区分けしてもよい。

本実施の形態によれば、冷凍冷蔵庫内の食品の重なりを防止し、冷凍冷蔵庫内の食品を特定することができる。

実施の形態６．
図１１は、図３に示す制御基板とその周辺の構成における制御の実施の形態６のフローチャートである。本実施の形態においても冷凍冷蔵庫の構成は、実施の形態１において図１，２に示す構成であり、制御基板とその周辺の構成は図３に示す構成である。また、冷蔵室１００の構成は、実施の形態５において図９に示す構成である。なお、ここでは冷蔵室１００について説明するが、他の収納室についても同様である。

まず処理をスタートし（ステップＳ５１）、冷蔵室ドアスイッチ１０により、マイクロコンピュータ７０が冷蔵室１００のドアの開閉を検知する（ステップＳ５２）。マイクロコンピュータ７０が、ドアの開閉を検知すると、第１の収納エリア超音波センサ１１１〜１１３により、第１の収納エリア１１０内の食品の立体構造を検知（測定）する（ステップＳ５３）。同様に、マイクロコンピュータ７０が、第２の収納エリア超音波センサ１２１〜１２３により、第２の収納エリア１２０内の食品の立体構造を検知（測定）する（ステップＳ５４）。同様に、マイクロコンピュータ７０が、第３の収納エリア超音波センサ１３１〜１３３により、第３の収納エリア１３０内の食品の立体構造を検知（測定）する（ステップＳ５５）。同様に、マイクロコンピュータ７０が、第４の収納エリア超音波センサ１４１〜１４３により、第４の収納エリア１４０内の食品の立体構造を検知（測定）する（ステップＳ５６）。同様に、マイクロコンピュータ７０が、第５の収納エリア超音波センサ１５１〜１５３により、第５の収納エリア１５０内の食品の立体構造を検知（測定）する（ステップＳ５７）。

なお、ステップＳ５３〜５７には優先度が存在しないため、図１１においてはこれらを並行して行う処理として記載しているが、これに限定されず、ステップＳ５３〜５７の処理を１つずつ実行してもよい。

その後、ステップＳ５３〜５７で測定した食品の表面の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個をマイクロコンピュータ７０がマイクロコンピュータ７０を経由してメモリ８０に格納する（ステップＳ５８）。そして、マイクロコンピュータ７０が設定した回数（Ｎ回）だけ食品の位置データを検知したか否かを判定する（ステップＳ５９）。

マイクロコンピュータ７０が設定回数（Ｎ回）だけ食品の位置データを検知していない場合（ステップＳ５９においてＮｏに分岐する場合）には、設定時間（Ｔ）だけ待機して（ステップＳ６０）再びステップＳ５２から処理を繰り返す。一方、マイクロコンピュータ７０が設定回数（Ｎ回）だけ食品の位置データを検知している場合（ステップＳ５９においてＹｅｓに分岐する場合）には、スタート時の食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個から設定回数（Ｎ回）までの食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個がすべて同じか否かの判定を行う（ステップＳ６１）。

食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個がすべて同じではない場合（ステップＳ６１においてＮｏに分岐する場合）には、食品の位置に変化があり、正常に利用されているため、マイクロコンピュータ７０は、経過回数（ｎ回）をリセットし（ステップＳ６２）、再びステップＳ５２から処理を繰り返す。

一方、スタート時の食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個からＮ回迄の食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個がすべて同じである場合（ステップＳ６１においてＹｅｓに分岐する場合）には、食品が食品収納室内に置き忘れられているため、マイクロコンピュータ７０は、操作パネル５に食品の置き忘れの警告表示を行う（ステップＳ６３）。例えば、この位置データの検知設定回数Ｎ＝７回とし、待機する設定時間Ｔ＝１日とすると、１日毎に収納室内の食品の位置を検知し、収納室内のある食品の位置に所定の期間（一週間）変化がない場合には、操作パネル５に食品の置き忘れの警告表示を行う。次に、ステップＳ６３において操作パネル５に警告表示を行うと、処理を終了する（ステップＳ６４）。

すなわち、ここで説明した本発明の一態様は、メモリ８０に設定された放置判定期間が記憶されており、物体（食品）の現在の位置と、当該位置における現在から放置判定期間だけ遡った時点における同じ位置と、を対比して双方の立体情報が一致する場合には、物体（食品）が放置されていることを操作パネル５の表示部に表示することを特徴とする冷凍冷蔵庫である。

図１２は、操作パネル５の表示例を示す図である。図１２では、収納室内に置き忘れの食品が存在すること並びに置き忘れの食品が存在する収納室及びエリアが表示部に表示されている。例えば、図１２に示すように、冷蔵室１００内の第１の収納エリア１１０に食品が置き忘れられている場合には、食品置き忘れの表示並びに該当する収納室である冷蔵室の表示及び収納エリアの表示を点灯または点滅させる。

なお、他の実施の形態と同様に、食品の位置の検知設定回数Ｎ及び待機の設定時間Ｔは、ユーザーが設定可能なパラメータである。または、他の実施の形態と同様に、測定した食品表面の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個の中心位置を求めて、その中心位置を食品の位置データとして用いて、その食品の位置データがスタート時からＮ回検知するまで変化しているか否かを比較してもよい。このように中心位置を位置データとして用いてその位置を監視すると、マイクロコンピュータ７０の演算回数を減らすことができる。

また、食品を意図的に動かさなくとも、他の食品を出し入れする際または収納室内を整理する際などに意図せず食品の位置が多少ずれてしまうことも想定される。そのため、ステップＳ６１において判定を行う際に、スタート時の食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個から設定回数（Ｎ回）までの位置データの誤差が例えば±５％以内であれば、その食品は置き忘れられているものと判断してもよい。すなわち、このように誤差を考慮した判定を行うことで、食品の位置データ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）×Ｍ個が完全に一致していなくても、置き忘れであると判断してもよい。このように誤差を考慮した判定を行うと、意図せずその位置が多少ずれてしまった食品の置き忘れも検知することができる。

なお、本実施の形態においても、例えば第１〜５の収納エリアのそれぞれを更に２つに区分けして、冷蔵室１００を１０のエリアに区分けしてもよいし、更に細かく区分けしてもよい。

本実施の形態にて説明したように、冷凍冷蔵庫内の食品の重なりを防止し、冷凍冷蔵庫内の食品を特定することができる。

実施の形態７．
図１３は、図３に示す制御基板とその周辺の構成における制御の実施の形態７のフローチャートである。本実施の形態においても冷凍冷蔵庫の構成は、実施の形態１において図９に示す構成であり、制御基板とその周辺の構成は図３に示す構成である。また、冷蔵室１００の構成は、実施の形態５において図９に示す構成である。なお、ここでは冷蔵室１００について説明するが、他の収納室についても同様である。

まず処理をスタートし（ステップＳ７１）、マイクロコンピュータ７０が、第１の収納エリア超音波センサ１１１〜１１３、第２の収納エリア超音波センサ１２１〜１２３、第３の収納エリア超音波センサ１３１〜１３３、第４の収納エリア超音波センサ１４１〜１４３及び第５の収納エリア超音波センサ１５１〜１５３により、冷蔵室１００内の食品の立体構造を検知し、収納室の容量に対する食品の体積比（収納率）をマイクロコンピュータ７０にて算出する（ステップＳ７２）。ここで、食品の体積は、第１の収納エリア超音波センサ１１１〜１１３、第２の収納エリア超音波センサ１２１〜１２３、第３の収納エリア超音波センサ１３１〜１３３、第４の収納エリア超音波センサ１４１〜１４３及び第５の収納エリア超音波センサ１５１〜１５３のそれぞれから立体物の表面までの距離を三軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）方向で検知することで算出する。その後、マイクロコンピュータ７０は、ステップＳ７２で算出した収納率をマイクロコンピュータ９０に送信する（ステップＳ７３）。

マイクロコンピュータ９０は、収納率からファン２及び圧縮機６０の回転数を決定する（ステップＳ７４）。ファン２及び圧縮機６０の回転数を決定して制御した後に、処理を終了する（ステップＳ７５）。

このように収納率に応じて冷却力を調整することが可能であるため、収納室内の効率的な冷却が可能である。例えば、実施の形態３と同様に収納室の容積が１００リットルであり、収納されている食品の体積が１０リットルである場合には、収納率は１０％である。収納されている食品の体積が７０リットルである場合には、収納率は７０％である。収納率１０％のときには圧縮機６０の回転数を１８ｒｐｓとし、ファン２の回転数を８００ｒｐｓとし、収納率７０％のときには圧縮機６０の回転数を３０ｒｐｓとし、ファン２の回転数を１０００ｒｐｓに変更する。なお、圧縮機６０の回転数及びファン２の回転数は一例であり、収納室に要求される温度や冷却能力に応じて設定すればよい。このように、収納室内の冷却は最適化されるので、過冷却等を防ぎ、消費電力を抑制することができる。

なお、実施の形態１〜７においては、ドアの開閉を検知した時に冷凍冷蔵庫内の在庫確認を行っているが、これに限定されず、例えば、所定の周期で定期的に在庫確認を行う構成であってもよい。

以上のように、本発明にかかる冷凍冷蔵庫は、温度の変動を抑えたい場合に有用である。

１冷凍冷蔵庫、２ファン、３冷却器、４風路、５操作パネル、６制御基板、７冷蔵室用帰還路、８冷凍室用帰還路、１０冷蔵室ドアスイッチ、１１〜１３冷蔵室超音波センサ、３０切替室ドアスイッチ、３１〜３３切替室超音波センサ、４０冷凍室ドアスイッチ、４１〜４３冷凍室超音波センサ、５０野菜室ドアスイッチ、５１〜５３野菜室超音波センサ、６０圧縮機、７０マイクロコンピュータ、８０メモリ、９０マイクロコンピュータ、１００冷蔵室、１１０第１の収納エリア（一段目）、１１１〜１１３第１の収納エリア超音波センサ、１２０第２の収納エリア（二段目）、１２１〜１２３第２の収納エリア超音波センサ、１３０第３の収納エリア（三段目）、１３１〜１３３第３の収納エリア超音波センサ、１４０第４の収納エリア（四段目）、１４１〜１４３第４の収納エリア超音波センサ、１５０第５の収納エリア（五段目）、１５１〜１５３第５の収納エリア超音波センサ、１６０ａ〜１６０ｄ冷蔵室棚、２００製氷室、３００切替室、４００冷凍室、５００野菜室、Ｓ１１〜Ｓ１６，Ｓ２１〜Ｓ３０，Ｓ３１〜Ｓ３５，Ｓ４１〜Ｓ５０，Ｓ５１〜Ｓ６４，Ｓ７１〜Ｓ７５ステップ。

Claims

１つの収納室に該収納室内の物体との距離を検知して距離情報を生成する少なくとも３つの超音波センサと、
前記距離情報が入力されて前記物体の位置、形状及び大きさの情報が含まれる立体情報を生成する演算及び制御部と、
前記演算及び制御部が生成した前記立体情報及び前記立体情報と対比可能な参照情報を格納するメモリと、
前記立体情報を表示する表示部と、を有し、
前記演算及び制御部は、前記立体情報と前記メモリに格納された参照情報とを対比し、前記収納室内の物体の種類及び数量を判別して前記表示部に出力することで、前記立体情報を前記表示部に表示させることを特徴とする冷凍冷蔵庫。
１つの収納室が複数の収納領域に区分けされており、
１つの収納領域に対して該収納領域内の物体との距離を検知して距離情報を生成する少なくとも３つの超音波センサと、
前記距離情報が入力されて前記物体の位置、形状及び大きさの情報が含まれる立体情報を生成する演算及び制御部と、
前記演算及び制御部が生成した前記立体情報及び前記立体情報と対比可能な参照情報を格納するメモリと、
前記立体情報を表示する表示部と、を有し、
前記演算及び制御部は、前記立体情報と前記メモリに格納された参照情報とを対比し、前記収納室内の物体の種類及び数量を判別して前記表示部に出力することで、前記立体情報を前記表示部に表示させることを特徴とする冷凍冷蔵庫。
前記メモリには、設定された放置判定期間が記憶されており、
前記物体の現在の位置と、当該位置における現在から前記放置判定期間だけ遡った時点における同じ位置と、を対比して双方の立体情報が一致する場合には、前記物体が放置されていることを前記表示部に表示することを特徴とする請求項１または２に記載の冷凍冷蔵庫。
前記立体情報の生成時に前記収納室の収納率を算出し、
前記収納率に基づいて前記収納室内の冷却に用いる圧縮機及びファンの動作を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。
前記収納室の扉の開閉時に、前記物体との距離を検知して前記距離情報を生成し、該距離情報から前記物体の立体情報を生成することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の冷凍冷蔵庫。