JP2015152216A - 製品検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誘電率が空気より高い物質を安価な手段で検出する。
【解決手段】誘電率が空気より高い製品の有無、及び／又は載置がある場合の種類及び残量の少なくとも一方を検出するための製品検出装置１７であって、製品検出装置１７は、卵（製品）１５の載置の有無を検出するための装置であって、検出電極２１と、基準電極２３と、判断部２７とを備えている。検出電極２１は、卵１５が配置される予定位置又は予定位置の近傍に設けられている。基準電極２３は、検出電極２１から離れた位置に設けられている。判断部２７は、検出電極２１と基準電極２３のそれぞれの静電容量値を検出しさらに比較することで、卵１５の載置の有無を判断する。
【選択図】図２

Description

本発明は、製品検出装置、特に、誘電率が空気より高い物質を検出する検出装置に関する。

冷蔵庫内の収納物を精度良く検知するための検知装置を有する冷蔵庫が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
特許文献１に記載の冷蔵庫では、検知装置は、冷蔵庫内の負荷量を検出する負荷量検出手段と、収納物の位置を検知する位置検出手段とを備えている。負荷量検出手段は温度センサである。位置検出手段は光センサである。
また、重量センサを用いて在庫管理を行う冷蔵庫、さらには収納棚にスイッチを備えて在庫管理を行う冷蔵庫が知られている。

特開２０１１−９９５７９号公報

しかし、従来の冷蔵庫では、各種センサを複数設けることでコストが高くなっていた。
また、従来の冷蔵庫では、製品の残量を検出することが困難であった。

本発明の課題は、安価な手段で製品を検出することにある。
本発明の他の課題は、製品の残量を検出することにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。

本発明の一見地に係る製品検出装置は、誘電率が空気より高い製品（以下、「製品」という。）の載置の有無、及び／又は載置がある場合の種類及び残量の少なくとも一方を検出するための装置であって、検出電極と、基準電極と、判断部とを備えている。
検出電極は、製品が配置される予定位置又は予定位置の近傍に設けられている。
基準電極は、検出電極から離れた位置に設けられている。
判断部は、検出電極と基準電極のそれぞれの静電容量値を検出しさらに比較することで、製品の載置の有無、及び／又は載置されている場合の種類及び残量の少なくとも一方を判断する。
この装置では、比較的安価な手段によって製品を効率的に検出できる。
基準電極は、好ましくは、検出電極と同じ環境に置かれており、しかも載置される製品から所定距離以上離れている。基準電極と製品との間の距離の基準は、基準電極と載置された製品との間に形成される静電容量が、検出電極と載置された製品との間に形成される静電容量に比べて、十分に小さくなることである。なお、基準電極は検出電極と同じ環境に置かれていなくてもよいが、その場合は基準電極の静電容量値に対する環境による影響を除去する補正処理を予め行っていることが好ましい。
製品は、誘電率が空気より高ければよく、主に、液体、又は水分を所定量以上含んだ固体であるが、水分が極端に少ないもの（例えば、タバコのケース）であってもよい。誘電率が空気より高い製品の種類としては、食品であれば、例えば、紙パックに入った牛乳、ジュースといった飲料製品、卵、肉、野菜等の食料がある。ただし、誘電率が空気より高い製品は、例えば、薬品、溶液といった工業用液体であってもよく、また水分を含んだ工業用材料であってもよい。

検出電極は、複数の製品が載置される予定の各位置にそれぞれ対応して設けられた複数の各製品用載置検出電極を有していてもよい。
また、基準電極は、１つの載置判定用基準電極を有していてもよい。
この装置では、複数の載置検出電極を用いることで、複数の製品の載置された個数及び載置された位置を検出できる。

検出電極は、製品が載置される予定の位置に対応して設けられた複数の種類判定用検出電極を有していてもよい。
複数の種類判定用検出電極は、製品が実際に載置された位置によって製品の種類を特定可能となるように配置されていてもよい。
基準電極は、１つの種類判定用基準電極を有していてもよい。
この装置では、複数の種類判定用検出電極を用いることで、載置された製品の種類を検出できる。

検出電極は、製品の側方の位置に設けられ、製品の高さ方向に並んだ複数の残量判定用検出電極又は製品の高さ方向に沿って延びて配置された残量判定用検出電極を有していてもよく、
基準電極は、１つの残量判定用基準電極を有していてもよい。
この装置では、製品の高さ情報に基づいて、製品の残量を検出できる。具体的には、製品の高さ方向に並んだ複数の残量判定用検出電極の場合は、複数の検出電極によって検出された静電容量値の組み合わせを利用して、製品の残量を検出できる。また、製品の高さ方向に沿って延びて配置された残量判定用検出電極の場合は、１個の検出電極の静電容量値を利用して、製品の残量を検出できる。
また、製品の残量を検出する前に、検出部が複数の種類判定用検出電極から載置された製品の種類をすでに判定していれば、製品の残量を検出する際に、種類情報に基づいて当該製品の残量の意味（各種類によって異なる初期量に対する現在の量の割合）を正確に判断できる。

判断部は、所定のタイミングでのみ、製品の載置の有無、及び／又は載置がある場合の種類及び残量の少なくとも一方を判断してもよい。
この装置では、判断部の判断は所定タイミングで行われるので、電力消費が低減される。所定タイミングとは、例えば冷蔵庫の場合は、扉を閉じるタイミングであってもよい。

装置は、通知部をさらに備えていてもよい。
通知部は、判断部が判断した判断結果を通知する。
この装置では、通知部からの通知によって、使用者は製品に関する情報を知ることができる。通知部は、表示画面又はスピーカであってもよい。通知部は、ユーザが利用するパーソナルコンピュータ、スマートフォン又はタブレットであってもよく、さらには大量のデータが集約されるセンター端末又はそれに接続された端末であってもよい。

本発明に係る製品検出装置では、安価な手段で誘電率が空気より高い製品を検出できる。

本発明の一実施形態である製品検出装置が適用される冷蔵庫の概略図。 第１実施形態の製品検出装置の概略構成を示す模式図。 第１実施形態において表示部に表示された画面の一例を示す図。 製品の検出を制御するフローチャート。 図２に対応する、第１実施形態の第１変形例を示す模式図。 図２に対応する、第１実施形態の第２変形例を示す模式図。 図２に対応する、第１実施形態の第３変形例を示す模式図。 第２実施形態の製品検出装置の概略構成を示す模式図。 製品の検出を制御するフローチャート。 製品の検出を制御するフローチャート。 第２実施形態において表示部に表示された画面の一例を示す図。 各電極において、飲料パックが載っていない状態と、飲料パックの飲料の残量が４０％の状態との静電容量を比較したグラフ。 第３実施形態の製品検出装置の概略構成を示す模式図。 第３実施形態の製品検出装置の概略構成を示す模式図。 第４実施形態の製品検出装置の概略構成を示す模式図。 第５実施形態における電極配置を示す模式図。 第６実施形態における電極配置を示す模式図。

１．第１実施形態
（１）構成
図１及び図２を用いて、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態である製品検出装置が適用される冷蔵庫の概略図である。図２は、第１実施形態の製品検出装置の概略構成を示す模式図である。
図１において、冷蔵庫１は、本体３と、扉５とを有しており、扉５の内ポケットには、卵載置部７と、飲料載置部９とが設けられている。

図２を用いて、製品検出装置１７の構成を説明する。製品検出装置１７は、誘電率が空気より高い製品の載置の有無、及び／又は載置がある場合の種類及び残量の少なくとも一方を検出するための装置である。誘電率が空気より高い製品としては、水分含有製品（液体及び固体）がある。空気の誘電率は約１．０であるのに対して、水の誘電率は約８０である。なお、誘電率が空気より高い製品は、水分含有製品以外に、水分をほとんど又は全く含有しない製品も含んでいる。

最初に、製品、及びそれが用いられる冷蔵庫１の一般的な構造を説明する。
この実施形態では、製品は卵１５であり、卵１５は卵パック１３に収納されている。卵パック１３は、下側に突出し上側に凹形状の収納部１３ａを複数有している。収納部１３ａは、底部１３ｂと、下方に向かって径が小さくなる周壁１３ｃとを有している。
卵パック１３は、冷蔵庫１の卵載置部７におけるパック載置部１１の上に配置される。パック載置部１１は、卵パック１３の収納部１３ａが収納される収納部１１ａを複数有している。収納部１１ａは、収納部１３ａに対応した形状を有しており、しかも対応した位置に設けられている。収納部１１ａは、底部１１ｂと、下方に向かって径が小さくなる周壁１１ｃとを有している。

次に、製品検出装置１７を具体的に説明する。
製品検出装置１７は、複数の検出電極２１と、基準電極２３と、判断部２７とを備えている。
複数の検出電極２１は、複数の卵１５が載置される予定の各位置である収納部１１ａにそれぞれ対応して設けられた複数の各製品用載置検出電極であり、各収納部１１ａに卵１５が載置されていることを検出するためのものである。そのため、各検出電極２１は、各収納部１１ａに対応して１個ずつ設けられている。具体的には、図２に示すように、検出電極２１は、収納部１１ａの周壁１１ｃの外側に、より具体的には周壁１１ｃの外側の上部に設けられている。なお、検出電極２１は収納部１１ａに複数設けられていてもよい。

基準電極２３は、載置判定用基準電極であり、検出電極２１から離れた位置に設けられている。この実施形態では、基準電極２３は、パック載置部１１において収納部１１ａから離れた位置に設けられている。基準電極２３は、好ましくは、検出電極２１と同じ環境に置かれており、しかも検出電極２１から離れて、つまり載置される卵１５から所定距離以上離れている。基準電極２３と卵１５との間の距離の基準は、基準電極２３と載置された卵１５との間に形成される静電容量が、検出電極２１と載置された卵１５との間に形成される静電容量に比べて、十分に小さくなることである。なお、基準電極２３は検出電極２１と同じ環境に置かれていなくてもよいが、その場合は基準電極２３の静電容量値に対する環境による影響を除去する補正処理を予め行っていることが好ましい。

判断部２７は、各検出電極２１と基準電極２３のそれぞれの静電容量値を検出しさらに比較することで、卵１５の載置の有無、及び／又は載置されている場合の種類及び残量の少なくとも一方を判断する機能を有している。判断部２７は、例えば、図示しないが、静電容量検出回路と、ＣＰＵとを含んでいる。また、判断部２７は、記憶部３４を含んでいる。判断部２７は、複数の検出電極２１及び基準電極２３に接続されている。

製品検出装置１７は、さらに、判断部２７が検出結果を出力する先である表示部３１を有している。表示部３１は、判断部２７の判断結果を表示することで使用者に判断結果を通知するための装置である。表示部３１は、ＬＣＤといったディスプレイである。判断結果を使用者に通知する媒体は、画像（図又は文字）ではなく、音声であってもよいし、画像と音声の組合せであってもよい。また、判断部２７から判断結果を出力する先は、上記のような通知手段ではなくてもよく、例えば複数の冷蔵庫からの判断結果を集めて分析を行うセンター端末であってもよい。
また、判断部２７には、冷蔵庫１の扉５の開閉状態を検出するための開閉センサ３２が接続されている。

図３に示すように、表示部３１には、冷蔵庫１内にある卵１５の数情報が表示される。図３は、第１実施形態において表示部に表示された画面の一例を示す図である。この実施形態では画像として図と文字の情報が表示されているが、いずれか一方であってもよい。

（２）検出制御動作
次に、図４を用いて、判断部２７による製品検出制御を説明する。図４は、製品の検出を制御するフローチャートである。
判断部２７は、冷蔵庫１の扉５が閉じられたときに、開閉センサ３２から閉鎖信号を受信する。これにより、判断部２７は、冷蔵庫１の扉５が閉じられたことを検出する（ステップＳ１）。

続いて、判断部２７は、指定時間を待機する（ステップＳ２）。指定時間は任意に設定される。
さらに、判断部２７は、検出電極２１の静電容量値を測定する（ステップＳ３）。この測定は、全ての検出電極２１について行われる。つまり、上記測定は指定回数繰り返される。

判断部２７は、基準電極２３の静電容量値を検出し、さらに、基準電極の２３の静電容量値と検出電極２１の静電容量値とを比較する（ステップＳ４）。
両者の差分値が閾値以上であれば（ステップＳ５でＹｅｓ）、判断部２７は、当該検出電極２１に対応する収納部１１ａに卵１５が存在すると判断する（ステップＳ６）。両者の差分値が閾値以上でなければ（ステップＳ５でＮｏ）、判断部２７は、当該検出電極２１に対応する収納部１１ａに卵１５が存在しないと判断する（ステップＳ７）。なお、判断結果は、記憶部３４に格納される。

上述したステップＳ４〜Ｓ７での判断制御は、検出電極２１の数だけ行われる。この結果、全ての検出電極２１に対応する収納部１１ａにおける卵１５の有無が判断される。言い換えると、複数の卵１５が載置される予定の各位置にそれぞれ対応して複数の検出電極２１が設けられているので、複数の卵１５の載置された個数及び載置された位置を検出できる。
判断部２７は、続いて、判断結果を外部に送信する（ステップＳ８）。送信先は、例えば、表示部３１である。

（３）第１変形例
前記実施形態では検出電極２１は卵パック１３の周壁１３ｃに設けられていたが、検出電極は個々の卵に対応する箇所に設けられていればよいので、検出電極の設けられた位置は特に限定されない。
図５を用いて、第１実施形態の第１変形例を説明する。図５は、図２に対応する、第１実施形態の第１変形例を示す模式図である。
この例では、検出電極２１Ａは、卵パック１３が載置された平坦なプレート１１Ａの下面において、卵１５の真下となる位置に設けられている。他の構造は前記実施形態と同様であるので、説明を省略する。

（４）第２変形例
前記実施形態では卵１５は卵パック１３ごと冷蔵庫に収納されていたが、卵１５はパックを用いずに冷蔵庫１に収納されてもよい。
図６を用いて、第１実施形態の第２変形例を説明する。図６は、図２に対応する、第１実施形態の第２変形例を示す模式図である。
この実施形態では、冷蔵庫１の卵載置部７には、卵１５が収納される孔３７が形成された第１プレート３３が設けられている。これにより、卵１５は卵パックなしで第１プレート３３に配置される。
さらに、第１プレート３３の下方に第２プレート３５が配置されている。第２プレート３５の下面には、複数の検出電極２１Ｂが設けられている。具体的には、複数の検出電極２１Ｂは、孔３７に対応して設けられている。なお、この変形例では、１つの孔３７に対して、１つの検出電極２１Ｂが対応している。
基準電極２３は、第２プレート３５において検出電極２１Ｂから離れた位置に設けられている。
他の構造は前記実施形態と同様であるので、説明を省略する。

（５）第３変形例
検出電極と製品との距離は近いことが好ましく、検出電極の配置位置は前記実施形態及び変形例に限定されない。次に、前記変形例より検出電極と製品との距離が短い例を説明する。
図７を用いて、第１実施形態の第３変形例を説明する。図７は、図２に対応する、第１実施形態の第３変形例を示す模式図である。
この実施形態では、第２変形例と同様に、冷蔵庫１の卵載置部７には、卵１５が収納される孔３７が形成された第１プレート３３が設けられている。これにより、卵１５は卵パックなしで第１プレート３３に配置される。
この変形例では、第１プレート３３の下面において、孔３７に近接した位置に検出電極２１Ｃが設けられている。なお、この変形例では、１つの孔３７に対して、複数の検出電極２１Ｃが対応している。

２．第２実施形態
（１）構成
図８を用いて、本発明の第２実施形態を説明する。図８は、第２実施形態の製品検出装置の概略構成を示す模式図である。

第２実施形態では、製品は飲料パックである。また、第２実施形態では、製品の個数のみならず、製品の種類及び内容物の残量も検出可能である。

飲料載置部９は、第１プレート３９と、第２プレート４０とを有している。第１プレート３９は、上面が水平に配置された部材である。第１プレート３９は、最も底面積が大きい飲料パックより面積が広いことが好ましい。第２プレート４０は、第１プレート３９の近傍において上方に延びている。第２プレート４０は、最も背が高い飲料パックより長いことが好ましい。
図８に示すように、製品検出装置１８は、種類判定用の電極（４１、４３）と、残量検出用の電極（４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃ、４５Ｄ、４５Ｅ、４７）と、判断部５１とを有している。

種類判定用の電極は、検出電極４１と、基準電極４３とを有している。検出電極４１は、第１プレート３９において、飲料パック４９が載置される予定の位置に対応して設けられた複数の種類判定用検出電極である。検出電極４１は、飲料パック４９が実際に載置された位置によって、飲料パック４９の種類を特定可能となるように配置されている。
例えば、検出電極４１は、第１プレート３９の所定の５箇所に設けられている。なお、種類判定用の検出電極４１個数及び配置位置はこの実施形態に限定されない。
基準電極４３は、種類判定用基準電極であり、第１プレート３９と別の位置に設けられ、検出電極４１から離れて、つまり載置される飲料パック４９から離れて配置されている。図８では、飲料パック４９は、３個の検出電極４１の上に置かれており、２個の検出電極４１の上に置かれていない。

残量判定用の電極は、検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）と、基準電極４７とを有している。検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）は、第２プレート４０において、飲料パック４９の側方の位置に設けられ、飲料パック４９の高さ方向に並んでいる。検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）は、飲料パック４９内に残った飲料の残量（水位）を判定可能となるように配置されている。検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）は、水平方向に長く延びる矩形形状である。
具体的には、第１検出電極４５Ａ、第２検出電極４５Ｂ、第３検出電極４５Ｃ、第４検出電極４５Ｄ、第５検出電極４５Ｅの順番で、第２プレート４０に沿って下から上に並べられている。第１検出電極４５Ａは、第１プレート３９よりわずか高い位置に設けられている。第５検出電極４５Ｅは、最も背が高い飲料パックの上部に対応した位置に設けられている。
基準電極４７は、残量判定用基準電極であり、第２プレートの４０の最上部つまり第５検出電極４５Ｅより上方に設けられ、検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）、つまり載置される飲料パック４９から離れて配置されている。

判断部５１は、検出電極４１と基準電極４３のそれぞれの静電容量値を検出しさらに比較することで、飲料パック４９の載置の有無及び載置されている場合の種類を判断する機能を有している。判断部５１は、例えば、図示しないが、静電容量検出回路と、ＣＰＵとを含んでいる。また、判断部５１は、記憶部５６を含んでいる。判断部５１は、複数の検出電極４１及び基準電極４３に接続されている。

判断部５１は、検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）と基準電極４７のそれぞれの静電容量値を検出しさらに比較することで、飲料パック４９の残量を判断する機能を有している。判断部５１は、複数の検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）及び基準電極４７に接続されている。

製品検出装置１８は、さらに、判断部５１が検出結果を出力する先である表示部５２を有している。表示部５２は、判断部５１の判断結果を表示することで使用者に判断結果を通知するための装置である。表示部５２は、ＬＣＤといったディスプレイである。
また、判断部５１には、冷蔵庫１の扉５の開閉状態を検出するための開閉センサ５４が接続されている。

（２）検出制御動作
次に、図９及び図１０を用いて、判断部５１による製品検出制御を説明する。図９及び図１０は、製品の検出を制御するフローチャートである。
判断部５１は、冷蔵庫１の扉５が閉じられたときに、開閉センサ５４から閉鎖信号を受信する。これにより、判断部５１は、冷蔵庫１の扉５が閉じられたことを検出する（ステップＳ１）。

続いて、判断部５１は、指定時間を待機する（ステップＳ２）。指定時間は任意に設定される。
さらに、判断部５１は、検出電極４１の静電容量値を測定する（ステップＳ３）。この測定は、全ての検出電極４１について行われる。つまり、上記測定は指定回数繰り返される。

判断部５１は、基準電極４３の静電容量値も検出し、さらに、基準電極４３の静電容量値と検出電極４１の静電容量値とを比較する（ステップＳ４）。

上述したステップＳ３〜Ｓ４での判断制御は、検出電極４１の数だけ行われる。この結果、全ての検出電極４１に対応する位置における飲料パック４９の有無が判断される。
差分値が閾値以上の検出電極が１つでもあれば（ステップＳ５でＹｅｓ）、判断部５１は、第１プレート３９上に飲料パック４９が存在すると判断する（ステップＳ６）。差分値が閾値以上の検出電極が１つもなければ（ステップＳ５でＮｏ）、判断部５１は、第１プレート３９上に飲料パック４９が存在しないと判断する（ステップＳ７）。ステップＳ６の後に処理はステップＳ１１に移行し、ステップＳ８の後に処理はステップＳ１８に移行する。

判断部５１は、続いて、閾値以上の検出電極の組合せによって、形状識別を行う（ステップＳ１１）。これにより、飲料パック４９の種類が判定される。図８では、３個の検出電極４１のみにおいて静電容量の差分値が閾値以上になっている。なお、閾値以上の検出電極に関する情報は記憶部５６に格納される。

判断部５１は、次に、飲料パック４９の飲料の残量を検出する。
最初に、判断部５１は、各検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）の静電容量値を測定する（ステップＳ１２）。この測定は、全ての検出電極４５Ａ〜４５Ｅについて行われる。つまり、上記測定は指定回数繰り返される。

判断部５１は、基準電極４７の静電容量値も検出し、さらに、基準電極４７の静電容量値と各検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）の静電容量値とを比較する（ステップＳ１３）。
両者の差分値が閾値以上であれば（ステップＳ１４でＹｅｓ）、ステップＳ１５に移行し、判断部５１は、当該検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）に対応する高さまで飲料が存在すると判断する（ステップＳ１５）。両者の差分値が閾値以上でなければ（ステップＳ１４でＮｏ）、ステップＳ１６に移行し、判断部５１は、当該検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）に対応する高さには飲料が存在しないと判断する（ステップＳ１７）。判断結果は、記憶部５６に格納される。

上述したステップＳ１２〜Ｓ１６での判断制御は、検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）の数だけ行われる。この結果、全ての検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）に対応する高さにおける飲料の有無が判断される。言い換えると、飲料の側方の高さ方向の各位置にそれぞれ対応して複数の検出電極（４７Ａ〜４７Ｅ）を設けることで、飲料の残量つまり水位を検出できる。言い換えると、製品の高さ方向に並んだ複数の残量判定用検出電極の場合は、複数の検出電極によって検出された静電容量値の組み合わせを利用して、製品の残量を検出できる。

判断部５１は、さらに、先に検出された飲料パックの種類に応じて、今回検出された残量の意味を判断する（ステップＳ１７）。すなわち、飲料パックの残量を検出する前に、判断部５１が複数の検出電極４１に基づいて飲料パックの種類をすでに判定しているので、飲料パックの残量を検出する際に、種類情報に基づいて当該飲料パックの残量の意味（各種類によって異なる初期量に対する現在の量の割合）を正確に判断できる。例えば、図８に示すように、第５検出電極４５Ｅに最高位置が対応する飲料パックの場合であれば、第５検出電極４５Ｅが残量１００％、第４検出電極４５Ｄが残量８０％、第３検出電極４５Ｃが残量６０％、第２検出電極４５Ｂが残量４０％、第１検出電極４５Ａが残量２０％に対応している。一方、第３検出電極４５Ｃに最高位置が対応する飲料パックの場合であれば、第３検出電極４５Ｃが残量１００％、第２検出電極４５Ｂが残量６６％、第１検出電極４５Ａが残量３３％に対応している。
なお、判断部５１は、飲料の水位に対応する検出電極又は飲料の水位の両側に配置された検出電極の静電容量値を精密に判定することで、飲料の残量をさらに精密に検出できる。
判断部５１は、続いて、判断結果を外部に送信する（ステップＳ１９）。送信先は、例えば、表示部５２である。

図１１に示すように、表示部５２には、冷蔵庫１内にある飲料パック４９の数情報及び残量情報が表示される。図１１は、第２実施形態において表示部に表示された画面の一例を示す図である。この実施形態では画像として図と文字の情報が表示されているが、いずれか一方であってもよい。また、前述のように、通知方法は、音声のみ、又は音声と画像の組み合わせでもよい。

図１２は、各電極において、飲料パックが載っていない状態と、飲料パックの飲料の残量が４０％の状態との静電容量を比較したグラフである。図８に示すように飲料の残量が４０％の場合は、飲料の水位は第２検出電極４５Ｂ付近まで来ている。つまり、飲料は、第１検出電極４５Ａ及び第２検出電極４５Ｂには近接しているが、第３検出電極４５Ｃ、第４検出電極４５Ｄ、第５検出電極４５Ｅから離れている。したがって、図１２に示すように、第１検出電極４５Ａと第２検出電極４５Ｂの静電容量値は他の検出電極の静電容量値より大きくなる（つまり、第１検出電極４５Ａと第２検出電極４５Ｂは、何も載っていない状態と飲料パックが載った状態とで比較した静電容量値の変化が、他の検出電極よりも大きくなる）。そして、第１検出電極４５Ａの静電容量値と基準電極４７の静電容量値との差分が閾値以上となり、さらに第２検出電極４５Ｂの静電容量値と基準電極４７の静電容量値が閾値以上となる。これより、判断部５１は、この実施形態では飲料の残量が４０％であると判断できる。

（３）変形例
上記の第２実施形態では、判断部は種類判定と残量判定の両方を行っていたが、いずれか一方のみを行ってもよい。すなわち、種類判定用の検出電極及び残量判定用の検出電極の一方は省略されてもよい。
また、第１プレート３９には、複数の検出電極ではなく、飲料パック４９の有無を検出する１個の電極のみが設けられていてもよい。

上記の第２実施形態では判断部５１は全ての検出電極（４５Ａ〜４５Ｅ）の静電容量値を測定していたが、第１検出電極４５Ａから上に向かって順番に検出を行う場合は、当該検出電極の静電容量値と基準電極の静電容量値の差分が閾値以下であれば、それより上方の検出電極の静電容量値の測定は省略してもよい。

なお、上記の第２実施形態では製品の内容物の残量を検出していたが、これが可能なのは内容物の誘電率がケースの誘電率より高い場合である。例えば、牛乳パック、ペットボトル、ガラスビンのジュースの場合である。つまり、逆にケースの誘電率が内容物の誘電率より高い場合は、製品の存在を検出することはできるが、内容物の残量を検出することができない。例えば、缶詰、スチール缶のジュースの場合である。
別の例として、たばこケースのようにケース内部に銀紙が使用されているような製品であれば、金属の誘電率は大きいため、たばこケースごと存在確認が可能である。ただし、銀紙の誘電率がたばこより誘電率がかなり大きいため、内容物の量（本数）までは確認することはできない。

３．第３実施形態
前記第２実施形態では基準電極の静電容量値と検出電極の静電容量値の差分に対する閾値は一定であったが、製品と残量検出用電極との距離による静電容量の感度への影響を無くすために、この閾値を変更可能としてもよい。
そのような実施形態を図１３及び図１４を用いて説明する。図１３及び図１４は、第３実施形態の製品検出装置の概略構成を示す模式図である。なお、第３実施形態の基本構成は第２実施形態と同様であるので、同じ構成については説明を省略する。

検出電極４１Ａは、第１プレート３９において、飲料パック４９が載置される予定の位置に対応して設けられた複数の種類判定用検出電極である。検出電極４１Ａは、飲料パック４９が実際に載置された位置によって、飲料パック４９の種類を特定可能となるように配置されている。
例えば、検出電極４１Ａは、第１プレート３９の上に３×３のマス目状に合計９箇所に設けられている。そして、飲料パック４９の底面は、検出電極４１Ａの２×２の組み合わせに対応する面積である。つまり、飲料パック４９は、検出電極４１Ａの１方向の２個の上に置かれるが、３個の上に置かれることがない。

以上の構成により、飲料パック４９が残量判定用の電極（４５Ａ〜４５Ｅ）に対して近い位置に配置されているか，又は遠い位置に配置されているかを判定することができる。図１３は、飲料パック４９と残量判定用の電極（４５Ａ〜４５Ｅ）との距離が大きい場合である。図１３では、飲料パック４９は、残量判定用の電極（４５Ａ〜４５Ｅ）に最も近い検出電極４１Ａには載置されていない。図１４は、飲料パック４９と残量判定用の電極（４５Ａ〜４５Ｅ）との距離が小さい場合である。図１４では、飲料パック４９は、残量判定用の電極（４５Ａ〜４５Ｅ）に最も遠い検出電極４１Ａには載置されていない。

これにより、判断部５１は、第２実施形態の形状認識の際に静電容量値に基づいて上記の距離を判定することができ、その距離に基づいて残量判定用の電極（４５Ａ〜４５Ｅ）の静電容量値と基準電極４７の静電容量値に関する閾値を変更する。例えば、判断部５１は、形状識別を行う際に（第２実施形態のステップＳ１１）、検出された検出電極４１Ａの組合せに基づいて上記の距離を判定し、それにより上記の閾値を変更する。そして、判断部５１は、上記の閾値を用いて飲料パック４９の飲料の残量を判定する（第２実施形態のステップＳ１３、ステップＳ１４）。
具体例では、図１３の場合は残量判定用電極（４５Ａ〜４５Ｅ）の飲料検出時の静電容量値が小さくなるので、それに対応するために閾値は小さく設定される。それに対して、図１４の場合は残量判定用電極（４５Ａ〜４５Ｅ）の飲料検出時の静電容量値が大きくなるので、それに対応するために閾値は大きく設定される。この結果、飲料パック４９と残量検出用電極（４５Ａ〜４５Ｅ）との距離による検出感度への影響が低減される。例えば、飲料パック４９が残量検出用電極（４５Ａ〜４５Ｅ）から多少離れて配置された場合でも感度良く残量を検出できる。
なお、種類判定用の検出電極４１Ａの個数及び配置位置は、この実施形態に限定されない。
また、検出ごとに短距離と長距離の両方の閾値を設定してもよいが、例えば短距離の場合の閾値を標準としておき、長距離の場合に閾値を小さくするように変更してもよく、その逆でもよい。

４．第４実施形態
第２及び第３実施形態では、飲料パックの飲料の残量を検出するために、飲料パックの高さ方向に並んで配置された複数の残量判定用検出電極を用いていたが、静電容量値によって残量判定が可能であれば、検出電極の個数、形状、配置位置は限定されない。

図１５を用いて、製品の高さ方向に沿って延びて配置された残量判定用検出電極が用いられた場合を説明する。なお、第２実施形態と同じ構成については説明を省略する。
図１５に示すように、残量判定用の電極は、検出電極４８と、基準電極４７Ａとを有している。検出電極４８は、第２プレート４０において、飲料パック４９の側方の位置に設けられ、飲料パック４９の高さ方向につまり鉛直方向に長く延びている。このようにして、検出電極４８は、飲料パック４９内に残った飲料の残量（水位）を判定可能となるように配置されている。
より具体的には、検出電極４８の下端は、第１プレート３９よりわずか高い位置に設けられている。検出電極４８の上端は、最も背が高い飲料パックの上部に対応した位置に設けられている。
基準電極４７Ａは、残量判定用基準電極であり、第２プレートの４０の最上部つまり検出電極４８の上端よりさらに上方に設けられ、検出電極４８から離れて、つまり載置される飲料パック４９から離れて配置されている。

判断部５１は、検出電極４８と基準電極４７Ａのそれぞれの静電容量値を検出しさらに比較することで、飲料パック４９の残量を判断する機能を有している。判断部５１は、検出電極４８及び基準電極４７Ａに接続されている。

この実施形態では、飲料の残量が多くなれば、検出電極４８において静電容量を発生する箇所の面積が大きくなり、その結果、静電容量値が大きくなる。したがって、前記実施形態と同様の効果が得られる。
なお、この実施形態の場合は、製品と検出電極４８との距離が検出電極４８によって得られる静電容量値に大きな影響を与えるので、精度高く検出するためには製品の載置位置が固定されていることが好ましい。そのような例として、例えば薬品庫が考えられる。

５．第５実施形態
前記実施形態では、飲料パックが載置されるプレートの平面は平坦であったが、形状を工夫することで飲料パックの種類の判定をより正確にすることができる。
図１６を用いて、そのような実施形態を説明する。図１６は、第５実施形態における電極配置を示す模式図である。
ここで用いられる飲料パックの種類は、飲料パック４９と、飲料パック５０である。飲料パック４９は、例えば牛乳パックである。飲料パック５０は、例えば、豆乳パックである。豆乳パックは牛乳パックに比べて底面積が大きく、高さが低いことが特徴である。

図１６（ａ）に示すように、飲料載置部は、プレート５３を有している。プレート５３は、上面が水平に配置された部材である。プレート５３は、最も底面積が大きい飲料パックより面積が広いことが好ましい。

プレート５３は、平面部５３ａと、ガイド用凹部５３ｂとを有している。ガイド用凹部５３ｂは、平面部５３ａの中心に形成された例えば正方形のくぼみであって、平面部５３ａよりわずかに低くなっている。ガイド用凹部５３ｂは、飲料パック４９の底面と同じ形状である。また、プレート５３の全体形状は、例えば飲料パック５０の底面と同じ形状である。
図１６に示すように、製品検出装置１８は、種類判定用の電極（５５、５７）を有している。判断部の説明は省略する。

種類判定用の電極は、検出電極（５５、５７）と、基準電極（図示せず）とを有している。検出電極（５５、５７）は、プレート５３において、飲料パック４９、５０が載置される予定の位置に対応して設けられた複数の種類判定用検出電極である。検出電極（５５、５７）は、飲料パック４９、５０が実際に載置された位置によって飲料パック４９、５０の種類を特定可能となるように配置されている。

例えば、第１検出電極５５は、プレート５３のガイド用凹部５３ｂの所定の３箇所に設けられており、第２検出電極５７はプレート５３の平面部５３ａの所定の２箇所に設けられている。この実施形態では、２個の第２検出電極５７は同じ側に配置されている。

この実施形態では、利用者が飲料パック４９をプレート５３に載置するときには、図１６（ｂ）に示すように、飲料パック４９は自然とガイド用凹部５３ｂに置かれる。したがって、３個の第１検出電極５５から得られた静電容量値によって、飲料パック４９が載置されたこと及び牛乳パックであることが判断される。このとき、ガイド用凹部５３ｂによって、飲料パック４９の配置ずれ（飲料パック４９が第２検出電極５７の上に置かれること）が生じにくい。

一方、利用者が飲料パック５０をプレート５３に載置するときには、図１６（ｃ）に示すように、飲料パック５０は自然とプレート５３の全体の上に置かれる。したがって、３個の第１検出電極５５及び２個の第２検出電極５７から得られた静電容量値によって、飲料パック５０が載置されたこと及び豆乳パックであることが判断される。

６．第６実施形態
本発明は、冷蔵庫のみならず、スーパー、コンビニエンスストアといった販売店の棚にも適用できる。

図１７は、第６実施形態における電極配置を示す模式図である。
製品検出装置１９は、複数の検出電極６９と、基準電極（図示せず）と、判断部７１とを有している。前記実施形態と同じであるので、基準電極及び判断部７１の説明は省略する。

図１７に示すように、飲料ボトル載置用の販売棚６０において、種類ごとのレーン６１、６３、６５、６７が設けられている。各レーンには、飲料ボトルの載置位置ごとに検出電極６９が設けられている。これにより、判断部７１は、レーンごとの飲料ボトルの有無及び個数を判断可能である。さらに、判断部７１は、通信部７３を介して在庫情報を遠隔のセンター端末７５に送信できる。それにより、センター端末７５に接続された表示部７７によって在庫情報を確認できる。
なお、センター端末の代わりに、携帯端末に在庫情報が送られてもよい。
なお、レーンごとに通信モジュールが設けられており、直接センター端末に飲料ボトルの在庫情報が送られてもよい。その場合は、判断部はセンター端末に設けられる。
上記の構成では、在庫管理及び残量管理を同一センサで行うことができる。また、複雑なセンサを用いる必要がないので、低コスト化を実現できる。

７．実施形態の共通事項
上記第１〜第５実施形態は、下記の構成及び機能を共通に有している。
本発明の一見地に係る製品検出装置（例えば、製品検出装置１７、１８、１９）は、誘電率が空気より高い製品（例えば、卵１５、飲料パック４９、飲料パック５０）の載置の有無、及び／又は載置がある場合の種類及び残量の少なくとも一方を検出するための装置であって、検出電極（例えば、検出電極２１、検出電極２１Ａ、検出電極２１Ｂ、検出電極４１、検出電極４１Ａ、第１検出電極４５Ａ、第２検出電極４５Ｂ、第３検出電極４５Ｃ、第４検出電極４５Ｄ、第５検出電極４５Ｅ、検出電極４８、第１検出電極５５、第２検出電極５７、検出電極６９）と、基準電極（例えば、基準電極２３、基準電極４３、基準電極４７、基準電極４７Ａ）と、判断部（例えば、判断部２７、判断部５１、判断部７１）とを備えている。

検出電極は、製品が配置される予定位置又は予定位置の近傍に設けられている。
基準電極は、検出電極から離れた位置に設けられている。
判断部は、検出電極と基準電極のそれぞれの静電容量値を検出しさらに比較することで、製品の載置の有無、及び／又は載置されている場合の種類及び残量の少なくとも一方を判断する。
この装置では、比較的安価な手段によって誘電率が空気より高い製品を効率的に検出できる。

８．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。

本発明は、冷蔵庫、冷蔵室以外の保管庫に保管された液体の薬品又は飲料用液体の管理にも適用できる。例えば、ワイン、ウィスキー、日本酒のように長期間にわたって飲料を保存する施設にも本発明を適用できる。

本発明は、製品の種類及び製品載置場所の種類に限定はなく、広く誘電率が空気より高い製品を検出する検出装置に適用できる。

１ ：冷蔵庫
３ ：本体
５ ：扉
７ ：卵載置部
９ ：飲料載置部
１１ ：パック載置部
１３ ：卵パック
１５ ：卵
１７ ：製品検出装置
１８ ：製品検出装置
１９ ：製品検出装置
２１ ：検出電極
２３ ：基準電極
２７ ：判断部
３１ ：表示部

Claims (6)

1. 誘電率が空気より高い製品の載置の有無、及び／又は載置がある場合の種類及び残量の少なくとも一方を検出するための製品検出装置であって、
   前記製品が配置される予定位置又は前記予定位置の近傍に設けられた検出電極と、
   前記検出電極から離れた位置に設けられた基準電極と、
   前記検出電極と前記基準電極のそれぞれの静電容量値を検出しさらに比較することで、前記製品の載置の有無、及び／又は載置されている場合の種類及び残量の少なくとも一方を判断する判断部と、
   を備えた製品検出装置。
2. 前記検出電極は、複数の前記製品が載置される予定の各位置にそれぞれ対応して設けられた複数の各製品用載置検出電極を有し、
   前記基準電極は、１つの載置判定用基準電極を有する、請求項１に記載の製品検出装置。
3. 前記検出電極は、前記製品が載置される予定の位置に対応して設けられた複数の種類判定用検出電極を有し、
   前記複数の種類判定用検出電極は、前記製品が実際に載置された位置によって前記製品の種類を特定可能となるように配置されており、
   前記基準電極は、１つの種類判定用基準電極を有する、請求項１に記載の製品検出装置。
4. 前記検出電極は、前記製品の側方の位置に設けられ、前記製品の高さ方向に並んだ複数の残量判定用検出電極又は前記製品の高さ方向に沿って延びて配置された残量判定用検出電極を有し、
   前記基準電極は、１つの残量判定用基準電極を有する、請求項２又は３に記載の製品検出装置。
5. 前記判断部は、所定のタイミングでのみ、前記製品の載置の有無、及び／又は載置がある場合の種類及び残量の少なくとも一方を判断する、請求項１〜４のいずれかに記載の製品検出装置。
6. 前記判断部が判断した判断結果を通知する通知部をさらに備えている、請求項１〜５のいずれかに記載の製品検出装置。

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