JP2022064715A - 冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】外観の目視だけでは判別が困難な貯蔵室内の食品の状態及び品質について判定できる冷蔵庫を提供する。【解決手段】冷蔵庫本体１は、特定波長の光を吸収して蛍光を発する食品が収納される野菜室１２と、野菜室１２内の食品に前記特定波長の光を照射する発光装置１５と、野菜室１２内の食品が発する蛍光の波長の光を検出するカメラ１４と、カメラ１４の検出結果に基づいて、野菜室１２内の食品の品質を判定する食品品質判定部６４と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、冷蔵庫に関するものである。

冷蔵庫においては、庫内を撮像するための撮像手段と、撮像手段で撮像した庫内の画像情報を外部の装置に送信するための通信手段と、を備え、貯蔵室内の食品の状態を外部から確認できるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１４／１４２１１９号

しかしながら、特許文献１に示されるような冷蔵庫においては、貯蔵室内の食品の状態が、画像で目視できる外観からしか判別できない。例えば、葉物野菜では、外観に目視でも確認できる色変化が起きている場合、劣化が進んで黄変したり褐変したり等、枯れて食用に適さなくなっている。また、アボカドでは、熟成、劣化が進んでも表皮の色変化が乏しいため、外観からでは気づかないうちに内部が腐っている場合も起こり得る。

本開示は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、外観の目視だけでは判別が困難な貯蔵室内の食品の状態及び品質について判定できる冷蔵庫を提供することにある。

本開示に係る冷蔵庫は、特定波長の光を吸収して蛍光を発する食品が収納される貯蔵室と、前記貯蔵室内の食品に前記特定波長の光を照射する光照射手段と、前記貯蔵室内の食品が発する蛍光の波長の光を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出結果に基づいて、前記貯蔵室内の食品の品質を判定する判定部と、を備える。

本開示に係る冷蔵庫によれば、外観の目視だけでは判別が困難な貯蔵室内の食品の状態及び品質について判定できるという効果を奏する。

実施の形態１に係る冷蔵庫の構成を示す側断面図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫が備える制御装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の動作の一例を示すフロー図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の変形例における制御系統の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る冷蔵庫の変形例における動作を示すフロー図である。

本開示に係る冷蔵庫を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。なお、本開示は以下の実施の形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、又は各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

実施の形態１．
図１から図４を参照しながら、本開示の実施の形態１について説明する。図１は冷蔵庫の構成を示す側断面図である。図２は冷蔵庫の制御系統の構成を示すブロック図である。図３は冷蔵庫が備える制御装置の機能的構成を示すブロック図である。図４は冷蔵庫の動作の一例を示すフロー図である。

図１に示すように、この実施の形態に係る家庭用の冷蔵庫本体１は、複数の異なる温度帯の貯蔵室を備えている。これらの複数の貯蔵室は、発泡ウレタン等の断熱部材からなる断熱筐体内において仕切られて設けられている。これらの貯蔵室は、具体的にここでは、冷蔵室７、チルド室８、切替室９、製氷室１０、冷凍室１１及び野菜室１２である。貯蔵室は、冷蔵庫本体１において上下方向に４段構成となって配置されている。

冷蔵室７及びチルド室８は、冷蔵庫本体１の最上段に配置されている。冷蔵室７の前面部には扉が開閉自在に設けられている。冷蔵室７の内部の最下段は仕切られており、チルド室８が設けられている。チルド室８には、引出し式の容器が備えられている。チルド室８は、冷蔵室７の内部に設けられているが、冷蔵室７より低い温度を保つことができる貯蔵室である。

冷蔵室７の１つ下段、すなわち、冷蔵庫本体１の上から２段目には、切替室９及び製氷室１０が配置されている。これらの切替室９及び製氷室１０は、冷蔵庫本体１の上から２段目において左右に並べて配置されている。このため、図１においては、これらの切替室９及び製氷室１０が図面に向かって奥行き方向に重なっている。切替室９は、使用者が操作パネル５を操作することにより、予め定められた複数の設定温度のうちから所望の温度を選択し、室内の温度を切り替えることができる。

切替室９及び製氷室１０の１つ下段、すなわち、冷蔵庫本体１の上から３段目には、冷凍室１１が配置されている。冷凍室１１は、主に貯蔵対象を比較的長期にわたって冷凍保存する際に用いるためのものである。冷凍室１１の１つ下段、すなわち、冷蔵庫本体１の最下段には、野菜室１２が配置されている。野菜室１２は、主に果菜類、葉菜類、根菜類等の野菜、果物等を収納するためのものである。

冷蔵室７の正面部には、当該冷蔵室７を開閉するための冷蔵室扉７ａが設けられている。冷蔵室扉７ａは、例えば、両開き式の回転式の扉である。両開き式の冷蔵室扉７ａは、右扉及び左扉により構成されている。冷蔵室扉７ａの外側表面には、操作パネル５が設けられている。

切替室９、製氷室１０、冷凍室１１及び野菜室１２は、例えば、それぞれ、引出し式の扉によって開閉される。これらの引出し式の扉は、各貯蔵室の左右の内壁面に水平に形成されたレールに沿って冷蔵庫本体１の奥行方向にスライドできるようになっている。冷蔵庫の使用者は、引出し式の扉をスライドさせることで、切替室９、製氷室１０、冷凍室１１及び野菜室１２を開閉する。

野菜室１２について具体的に述べると、野菜室１２は、野菜室扉１２ａによって開閉される。冷蔵庫本体１は、扉開閉検知センサ１３を備えている。扉開閉検知センサ１３は、野菜室扉１２ａの開閉状態を検知するためのものである。扉開閉検知センサ１３は、野菜室１２の前面開口の縁部における野菜室扉１２ａと対向する位置に設けられている。扉開閉検知センサ１３は、例えば、一般的なマグネット方式のスイッチである。つまり、この例の扉開閉検知センサ１３は、野菜室扉１２ａに埋め込まれた磁石の近接を、冷蔵庫本体１本体側の断熱箱体９０に設置されたリードスイッチによって検出する。

野菜室１２内に食品等を収納できる野菜室収納ケースが設けられてもよい。野菜室収納ケースは、例えば、野菜室１２内に引き出し自在に格納される。この場合、野菜室収納ケースは、野菜室扉１２ａに設けられたフレームによって支持される。野菜室収納ケースは、野菜室扉１２ａに連動して引き出される。

なお、冷蔵庫本体１に備えられた貯蔵室の数、貯蔵室の配置、貯蔵室を開閉するための扉の構成等は、以上で説明した例に限定されるものではない。例えば、冷蔵室７を開閉するための扉は、スライド式であってもよい。また、切替室９、製氷室１０、冷凍室１１及び野菜室１２を開閉するための扉は、回転式であってもよい。

冷蔵庫本体１は、各貯蔵室へ供給する空気を冷却するための冷凍機構として、圧縮機２、冷却器３、送風機４及び風路１６等を備える。圧縮機２及び冷却器３は、図示を省略している凝縮器及び絞り装置等とにより、冷凍サイクルを構成している。圧縮機２は、冷凍サイクル内の冷媒を、圧縮して吐出する。凝縮器は、圧縮機２から吐出された冷媒を凝縮させる。絞り装置は、凝縮器から流出した冷媒を膨張させる。冷却器３は、絞り装置で膨張した冷媒によって、各貯蔵室へ供給する空気を冷却する。圧縮機２は、例えば、図１に示すように、冷蔵庫本体１の背面側の下部に配置される。

風路１６は、冷凍サイクルによって冷却された空気を各貯蔵室へ供給するためのものである。風路１６は、例えば、冷蔵庫本体１の背面側に配置されている。冷凍サイクルを構成している冷却器３は、この風路１６内に設置される。また、風路１６内には、冷却器３で冷却された空気を各貯蔵室へ送るための送風機４も設置されている。

送風機４が動作すると、冷却器３で冷却された空気、すなわち冷気が、風路１６を通って、冷凍室１１、切替室９、製氷室１０及び冷蔵室７へ送られる。これにより、冷凍室１１、切替室９、製氷室１０及び冷蔵室７の各貯蔵室内が冷却される。また、野菜室１２には、冷蔵室７から戻った冷気が図示しない戻り風路を介して導入される。これにより、野菜室１２内が冷却される。野菜室１２を通過した空気は、冷却器３が設置されている風路１６内へと戻される。風路１６内へと戻された空気は、再び冷却器３によって冷却され、冷蔵庫本体１内を循環する。

また、風路１６からそれぞれの貯蔵室へと通じる中途の箇所には、ダンパが設けられている。このダンパは、図１では図示を省略している。各ダンパの開閉状態が変化することで、各貯蔵室へと供給される冷気の風量が調節される。貯蔵室へと供給される冷気の風量は、送風機４の運転が制御されることによっても調節される。また、各貯蔵室へと供給される空気の温度は、圧縮機２の運転が制御されることで調節される。

各貯蔵室には、内部の温度を検出するサーミスタが設置される。前述したダンパ、送風機４及び圧縮機２は、サーミスタの検出結果に基いて制御される。ダンパ、送風機４及び圧縮機２は、各貯蔵室内の温度が予め設定された設定温度になるように制御される。この実施の形態において、以上のように設けられた圧縮機２と冷却器３とを含む冷凍サイクル回路、送風機４、風路１６及びダンパは、貯蔵室の内部を冷却する冷却手段の一例である。

この実施の形態に係る冷蔵庫本体１は、発光装置１５を備えている。発光装置１５は、野菜室１２内部の背面部に取り付けられている。発光装置１５は、貯蔵室である野菜室１２の内部に光を照射可能である。

なお、野菜室１２内に野菜室収納ケースがある場合、野菜室収納ケースに窓部が設けられる。窓部は野菜室収納ケースの背面における発光装置１５に対向する部分に配置される。発光装置１５は、窓部を通して野菜室収納ケースの内部に光を照射できるようになっている。野菜室収納ケースの少なくとも窓部に相当する部分に、発光装置１５から照射される光を透過させる性質の材料を用いるようにしてもよい。

発光装置１５の位置は、野菜室１２内の背面に限られない。野菜室１２内の食品に光を照射できるのであれば、発光装置１５を野菜室１２内の天井面等に設置してもよい。また、発光装置１５を野菜室１２内の複数箇所に設置してもよい。

この実施の形態に係る冷蔵庫本体１は、カメラ１４を備えている。カメラ１４は、野菜室１２内部の背面部に取り付けられている。カメラ１４は、貯蔵室である野菜室１２内の画像を撮影可能である。カメラ１４の位置は、野菜室１２内の背面に限られない。野菜室１２内の食品の画像を撮影できるのであれば、カメラ１４を野菜室１２内の天井面等に設置してもよい。また、カメラ１４を野菜室１２内の複数箇所に設置してもよい。

冷蔵庫本体１は、制御装置６を備えている。制御装置６は、例えば、図１に示すように、冷蔵庫本体１の背面側の上部に設けられる。制御装置６には、冷蔵庫本体１の動作を制御するための制御回路等が備えられている。制御装置６の各機能は、この制御回路によって実現される。

図２は、この実施の形態に係る冷蔵庫本体１の制御系統の要部構成を機能的に示すブロック図である。制御装置６の制御回路には、例えば、プロセッサ６ａ及びメモリ６ｂが備えられている。制御装置６は、メモリ６ｂに記憶されたプログラムをプロセッサ６ａが実行することによって予め設定された処理を実行し、冷蔵庫本体１を制御する。

プロセッサ６ａは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータあるいはＤＳＰともいう。メモリ６ｂには、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、又は磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク及びＤＶＤ等が該当する。

なお、制御装置６の制御回路は、例えば、専用のハードウェアとして形成されてもよい。制御装置６の制御回路の一部が専用のハードウェアとして形成され、かつ、当該制御回路にプロセッサ６ａ及びメモリ６ｂが備えられていてもよい。一部が専用のハードウェアとして形成される制御回路には、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又は、これらを組み合わせたもの等が該当する。

また、制御装置６は、通信部６ｃを備えている。通信部６ｃは、冷蔵庫本体１の制御装置が外部機器との通信を行うための回路である。冷蔵庫本体１と通信する外部機器としては、例えば、スマートフォン等の携帯端末を挙げることができる。例えば、使用者が携帯端末を操作して冷蔵庫本体１の設定温度の変更を指示したり、庫内状況を確認したりすることができるようにすることが考えられる。

操作パネル５は、入力部５ａ及び報知部５ｂを備えている。入力部５ａは、各貯蔵室の保冷温度等を設定するための操作スイッチ等である。報知部５ｂは、各貯蔵室の温度等の各種情報を表示する液晶表示部、表示ランプ、スピーカ等である。操作パネル５は、入力部５ａと報知部５ｂの液晶表示部を兼ねるタッチパネルを備えていてもよい。入力部５ａは、使用者による当該入力部５ａの操作に応じた信号を制御装置６へ出力する。そして、制御装置６には、操作パネル５の入力部５ａからの信号が入力される。また、制御装置６は、操作パネル５の報知部５ｂに報知制御信号を出力し、報知部５ｂの動作を制御する。

図２では図示を省略しているが、制御装置６には、各貯蔵室の内部の温度を検出するサーミスタから信号が入力される。また、制御装置６には、扉開閉検知センサ１３からの信号も入力される。制御装置６は、入力された信号に基づいて、各貯蔵室内が設定された温度に維持されるように、圧縮機２、冷却器３及び送風機４の動作並びに各ダンパの開度等を制御する処理を実行する。なお、図２では、各ダンパの図示を省略している。

前述したように、野菜室１２には、野菜、果物等が収納される。野菜、果物等はクロロフィルを含む食品の例である。クロロフィルを含む食品に特定の波長、具体的には４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長の光を照射すると、クロロフィルが光を吸収して蛍光を発する。また、野菜、果物等はポリフェノール類を含む食品の例でもある。ポリフェノール類を含む食品に特定の波長、具体的には３１５ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の光を照射すると、ポリフェノール類が光を吸収して蛍光を発する。この実施の形態に係る野菜室１２は、特定波長の光を吸収して蛍光を発する食品が収納される貯蔵室の一例である。

発光装置１５は、野菜室１２内の蛍光を発する食品に、前述した特定波長の光を照射する光照射手段である。ここで説明する構成例では、図２に示すように、発光装置１５は、複数の光源部として白色ＬＥＤ１５ａ、青色ＬＥＤ１５ｂ及びＵＶ－ＬＥＤ１５ｃの３種の発光ダイオード（ＬＥＤ）を備えている。複数の光源部であるこれらの発光ダイオードは、互いに異なる波長の光を照射する。また、複数の光源部であるこれらの発光ダイオードは、個別に発光を制御可能である。

白色ＬＥＤ１５ａは、白色光を照射し、カメラ１４で野菜室１２内に収納された食品の状況を撮影する際に点灯される。青色ＬＥＤ１５ｂは、一般的に青色と称される波長範囲の光を照射する。具体的には、青色ＬＥＤ１５ｂは、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光を照射する。青色ＬＥＤ１５ｂが照射する光のピーク波長は、望ましくは４２０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下である。ＵＶ－ＬＥＤ１５ｃは、一般的にＵＶＡ（紫外線Ａ波）と称される波長範囲の光を照射する。ＵＶ－ＬＥＤ１５ｃは、３１５ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光を照射する。ＵＶ－ＬＥＤ１５ｃが照射する光のピーク波長は、望ましくは３５０ｎｍ以上３８０ｎｍ以下である。

この実施の形態においては、光照射手段である発光装置１５は、光源部としてＵＶ－ＬＥＤ１５ｃを備えることで、前述した特定波長の光として３１５ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第１の光を照射可能である。また、光照射手段である発光装置１５は、光源部として青色ＬＥＤ１５ｂを備えることで、前述した特定波長の光として４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第２の光を照射可能である。

青色ＬＥＤ１５ｂ及びＵＶ－ＬＥＤ１５ｃが照射する光の光量は、それぞれ０．１［Ｗ／ｍ＾２］以上１００００［Ｗ／ｍ＾２］以下である。ただし、ＵＶ－ＬＥＤ１５ｃが照射する第１の光の光量は、望ましくは４［Ｗ／ｍ＾２］以上５００［Ｗ／ｍ＾２］以下であり、さらに望ましくは１０［Ｗ／ｍ＾２］以上１００［Ｗ／ｍ＾２］以下である。また、青色ＬＥＤ１５ｂが照射する第２の光の光量は、望ましくは１［Ｗ／ｍ＾２］以上５００［Ｗ／ｍ＾２］以下であり、さらに望ましくは８［Ｗ／ｍ＾２］以上１００［Ｗ／ｍ＾２］以下である。

ポリフェノール類を含む食品に前述した波長の第１の光を照射すると、ポリフェノール類がこの光を吸収して蛍光を発する。ポリフェノール類の蛍光は淡く色づいているものもあるが、白色光が多い。クロロフィルを含む食品に前述した波長の第２の光を照射すると、クロロフィルがこの光を吸収して蛍光を発する。クロロフィルの蛍光は６８０ｎｍあたりにピークを有する赤色光である。カメラ１４は、これらの蛍光の波長の光を含む可視光を感知して画像として出力する。すなわち、この実施の形態におけるカメラ１４は、野菜室１２内の食品が発する蛍光の波長の光を検出する光検出手段である。

図３に示すように、制御装置６は、照射制御部６１、カメラ制御部６２、食品カテゴリ判別部６３、食品品質判定部６４及び報知制御部６５を備えている。照射制御部６１は、発光装置１５の発光動作を制御する。前述したように、照射制御部６１は、発光装置１５が有する複数の光源部である白色ＬＥＤ１５ａ、青色ＬＥＤ１５ｂ及びＵＶ－ＬＥＤ１５ｃの発光動作を個別に制御可能である。カメラ制御部６２は、カメラ１４の撮影動作を制御する。

扉開閉検知センサ１３により野菜室扉１２ａが閉じられたことが検知されると、照射制御部６１は、白色ＬＥＤ１５ａを点灯させる。そして、カメラ制御部６２は、白色ＬＥＤ１５ａが点灯されている間にカメラ１４により撮影を行わせる。カメラ１４による撮影が終了したら、照射制御部６１は白色ＬＥＤ１５ａを消灯させる。

食品カテゴリ判別部６３は、カメラ１４により撮影された画像を用いて、野菜室１２内の食品のカテゴリを判別する。食品のカテゴリには２種類ある。１つめのカテゴリは、クロロフィルの蛍光を用いて品質を判定する食品が属するカテゴリ（以下、「カテゴリＢ」と称する）である。２つめのカテゴリは、ポリフェノール類の蛍光を用いて品質を判定する食品が属するカテゴリ（以下、「カテゴリＵＶ」と称する）である。

食品カテゴリ判別部６３は、カメラ１４により撮影された画像から、野菜室１２内に収納されたそれぞれの食品の画像を切り出す。次に、食品カテゴリ判別部６３は、切り出されたされた食品画像から特徴量を抽出する。例えば制御装置６のメモリ６ｂ等の記憶手段には、食品画像の特徴量と当該食品が属するカテゴリとが対応付けられた判別用データが予め記憶されている。食品カテゴリ判別部６３は、食品画像から抽出された特徴量と、判別用データとを照合して、野菜室１２内のそれぞれの食品のカテゴリが、カテゴリＢとカテゴリＵＶのいずれであるのかを判別する。

カテゴリＢの食品が野菜室１２内に投入されると、照射制御部６１は、青色ＬＥＤ１５ｂを点灯させる。そして、カメラ制御部６２は、青色ＬＥＤ１５ｂが点灯されている間にカメラ１４により撮影を行わせる。カメラ１４による撮影が終了したら、照射制御部６１は青色ＬＥＤ１５ｂを消灯させる。このようにして、カテゴリＢの食品が青色ＬＥＤ１５ｂからの第２の光を受けて発する蛍光が撮影される。また、カテゴリＵＶの食品が野菜室１２内に投入されると、照射制御部６１は、ＵＶ－ＬＥＤ１５ｃを点灯させる。そして、カメラ制御部６２は、ＵＶ－ＬＥＤ１５ｃが点灯されている間にカメラ１４により撮影を行わせる。カメラ１４による撮影が終了したら、照射制御部６１はＵＶ－ＬＥＤ１５ｃを消灯させる。このようにして、カテゴリＵＶの食品がＵＶ－ＬＥＤ１５ｃからの第１の光を受けて発する蛍光が撮影される。

食品品質判定部６４は、光検出手段であるカメラ１４の検出結果に基づいて、貯蔵室である野菜室１２内の食品の品質を判定する判定部である。ここでいう食品の品質には、食品の鮮度、熟度、劣化、及び、擦過、圧迫等による傷みの有無等が含まれる。

食品品質判定部６４は、カメラ１４により撮影された蛍光に基づいて、食品の品質を判定する。食品が野菜室１２内に投入された後、予め設定された一定周期毎に、食品のカテゴリに応じて青色ＬＥＤ１５ｂ及びＵＶ－ＬＥＤ１５ｃの一方又は両方が点灯され、カメラ１４により食品が発する蛍光が撮影される。食品品質判定部６４は、例えばこうして一定周期毎に撮影された蛍光の時間変化に基づいて、食品の品質を判定する。

具体的に例えば、それぞれの食品について最初に撮影された蛍光の状態を初期状態とし、初期状態からの蛍光の変化量が予め設定された第１の基準値以上である場合に、食品品質判定部６４は当該食品について「食べ頃」であると判定する。また、初期状態からの蛍光の変化量が予め設定された第２の基準値以上である場合に、食品品質判定部６４は当該食品について食べ頃を過ぎて「劣化」していると判定する。なお、第２の基準値は、第１の基準値よりも初期状態からの変化が大きくなる値に設定される。

食品のカテゴリに応じた品質判定について、さらに詳しく説明する。カテゴリＢの食品に青色ＬＥＤ１５ｂから前述した波長の第２の光を照射すると、食品に含まれるクロロフィルが６８３ｎｍ付近の波長を中心とした赤色の蛍光を発する。そこで、カテゴリＢの食品における蛍光の変化は、光の赤色成分を定量化した指標を用いて評価できる。具体的に例えば、カメラ１４により撮影された画像における、Ｌ＊ａ＊ｂ＊（ＣＩＥＬＡＢ）表色系のａ＊値の変化量を用いることで蛍光の変化を定量化して評価できる。そして、クロロフィルの蛍光の初期状態からの減少量により、食品の熟成、劣化を判定できる。また、クロロフィルの蛍光の初期状態からの増加量により、具体的に例えばジャガイモの緑化を判定できる。

また、カテゴリＵＶの食品にＵＶ－ＬＥＤ１５ｃから前述した波長の第１の光を照射すると、食品に含まれるポリフェノール類が主に白色の蛍光を発する。そこで、カテゴリＢの食品における蛍光の変化は、光の強度の明度又は強度を定量化した指標を用いて評価できる。具体的に例えば、カメラ１４により撮影された画像における、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のＬ＊値の変化量を用いることで蛍光の変化を定量化して評価できる。そして、ポリフェノール類の蛍光の初期状態からの減少量により、具体的に例えばバナナの成熟等、食品の熟成、劣化を判定できる。また、ポリフェノール類の蛍光の初期状態からの増加量により、擦過、圧迫等による食品の傷みを判定することもできる。

このようにして、ここで説明する構成例においては、食品品質判定部６４は、光を照射する光源部に応じて設定される基準により野菜室１２内の食品の品質を判定する。このようにすることで、様々な食品の品質を、より適切に判定できる。

報知制御部６５は、操作パネル５の報知部５ｂの動作を制御して、食品品質判定部６４による判定結果を報知させる。例えば、食品品質判定部６４により食品の食べ頃であると判定された場合、その旨を液晶表示部に表示等して報知させる。また、食品品質判定部６４により食品の劣化が始まっていると判定された場合も同様に、その旨を液晶表示部に表示等して報知させる。

以上のように構成された冷蔵庫によれば、特定波長の光を吸収して蛍光を発する食品に対して、当該特定波長の光を照射して励起された蛍光を検出し、この検出結果に基づいて、食品のクロロフィル及びポリフェノール類等の状態について評価して、貯蔵室内の食品の品質を判定できる。このため、外観の目視だけでは判別が困難な貯蔵室内の食品の状態及び品質について判定でき、ひいては、収納した野菜等の食品の適切な使用を促進し、無駄な廃棄の抑制を図ることができる。

次に、以上のように構成された冷蔵庫における食品の品質判定処理の一例について、図４のフロー図を参照しながら説明する。まず、ステップＳ１で、野菜室扉１２ａが開き、野菜室１２内に食品（例えば野菜）が投入される。続くステップＳ２で、野菜室扉１２ａが閉まったことを扉開閉検知センサ１３が検知すると、処理はステップＳ３へと進む。

ステップＳ３においては、照射制御部６１は、発光装置１５の白色ＬＥＤ１５ａを点灯させる。続くステップＳ４で、カメラ制御部６２は、カメラ１４に野菜室１２内の画像を撮影させる。ステップＳ４のカメラ１４による撮影が終了すれば処理はステップＳ５へと進んで、照射制御部６１は、発光装置１５の白色ＬＥＤ１５ａを消灯させる。ステップＳ５の後、処理はステップＳ６に進む。ステップＳ６においては、食品カテゴリ判別部６３は、ステップＳ４でカメラ１４が撮影した画像を用いて、ステップＳ１で野菜室１２内に投入された食品のカテゴリを判別する。食品がカテゴリＢであると判定された場合、処理はステップＳ７へと進む。

ステップＳ７においては、ステップＳ１で食品が投入された直後の初期蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉを取得し、例えば制御装置６のメモリ６ｂに記憶する。そのために、まず、照射制御部６１は、発光装置１５の青色ＬＥＤ１５ｂを点灯させる。次に、カメラ制御部６２は、カメラ１４に野菜室１２内の画像を撮影させる。カメラ１４による撮影が終了すれば、照射制御部６１は、発光装置１５の青色ＬＥＤ１５ｂを消灯させる。そして、食品品質判定部６４は、カメラ１４により撮影された食品画像のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊値を初期蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉとして取得する。ステップＳ７の後、処理はステップＳ８に進む。

ステップＳ８においては、食品品質判定部６４は、前回に初期蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉ又は中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎを取得してからの経過時間Δｔが、予め設定された一定時間Δｔ＿ｓｅｔとなるまで待機する。そして、経過時間ΔｔがΔｔ＿ｓｅｔとなれば、処理はステップＳ９へと進む。

ステップＳ９においては、ステップＳ１で投入された食品の中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎを取得する。そのために、ステップＳ７と同様に、まず、照射制御部６１は、発光装置１５の青色ＬＥＤ１５ｂを点灯させる。次に、カメラ制御部６２は、カメラ１４に野菜室１２内の画像を撮影させる。カメラ１４による撮影が終了すれば、照射制御部６１は、発光装置１５の青色ＬＥＤ１５ｂを消灯させる。そして、食品品質判定部６４は、カメラ１４により撮影された食品画像のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊値を中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎとして取得する。ステップＳ９の後、処理はステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０においては、食品品質判定部６４は、ステップＳ９で取得した中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎを、第１の基準値と比較する。この処理例では、第１の基準値は、ステップＳ７で取得した初期蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉに係数α１を乗じた値に設定される。係数α１は、０＜α１＜１を満たす値に予め設定されている。そして、中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎが、第１の基準値（α１×ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉ）未満でなければ、処理はステップＳ８へと戻る。一方、中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎが、第１の基準値（α１×ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉ）未満であれば、処理はステップＳ１１へと進む。

ステップＳ１１においては、食品品質判定部６４は、ステップＳ９で取得した中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎを、第２の基準値と比較する。この処理例では、第２の基準値は、ステップＳ７で取得した初期蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉに係数α２を乗じた値に設定される。係数α２は、０＜α２＜α１を満たす値に予め設定されている。そして、中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎが、第２の基準値（α２×ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉ）を超えていれば、処理はステップＳ１２へと進む。

ステップＳ１２においては、食品品質判定部６４は、当該食品の品質が食べ頃であると判定する。そして、報知制御部６５は、当該食品が食べ頃であることを操作パネル５の報知部５ｂにより使用者に報知させる。ステップＳ１２の後、処理はステップＳ８へと戻る。

一方、ステップＳ１１で、中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎが、第２の基準値（α２×ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉ）未満であれば、処理はステップＳ１３へと進む。ステップＳ１３においては、食品品質判定部６４は、当該食品の品質が劣化を開始していると判定する。そして、報知制御部６５は、当該食品の劣化が始まっていることを操作パネル５の報知部５ｂにより使用者に報知させる。ステップＳ１３の処理が完了すると、一連の処理は終了となる。

一方、ステップＳ６で食品がカテゴリＵＶであると判定された場合、処理はステップＳ１４へと進む。ステップＳ１４においては、ステップＳ１で食品が投入された直後の初期蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉを取得し、例えば制御装置６のメモリ６ｂに記憶する。そのために、まず、照射制御部６１は、発光装置１５のＵＶ－ＬＥＤ１５ｃを点灯させる。次に、カメラ制御部６２は、カメラ１４に野菜室１２内の画像を撮影させる。カメラ１４による撮影が終了すれば、照射制御部６１は、発光装置１５のＵＶ－ＬＥＤ１５ｃを消灯させる。そして、食品品質判定部６４は、カメラ１４により撮影された食品画像のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値を初期蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉとして取得する。ステップＳ１４の後、処理はステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５においては、食品品質判定部６４は、前回に初期蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉ又は中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎを取得してからの経過時間Δｔが、予め設定された一定時間Δｔ＿ｓｅｔとなるまで待機する。そして、経過時間ΔｔがΔｔ＿ｓｅｔとなれば、処理はステップＳ１６へと進む。

ステップＳ１６においては、ステップＳ１で投入された食品の中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎを取得する。そのために、ステップＳ１４と同様に、まず、照射制御部６１は、発光装置１５のＵＶ－ＬＥＤ１５ｃを点灯させる。次に、カメラ制御部６２は、カメラ１４に野菜室１２内の画像を撮影させる。カメラ１４による撮影が終了すれば、照射制御部６１は、発光装置１５のＵＶ－ＬＥＤ１５ｃを消灯させる。そして、食品品質判定部６４は、カメラ１４により撮影された食品画像のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値を中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎとして取得する。ステップＳ１６の後、処理はステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７においては、食品品質判定部６４は、ステップＳ１６で取得した中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎを、第１の基準値と比較する。この処理例では、第１の基準値は、ステップＳ１４で取得した初期蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉに係数β１を乗じた値に設定される。係数β１は、０＜β１＜１を満たす値に予め設定されている。そして、中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎが、第１の基準値（β１×ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉ）未満でなければ、処理はステップＳ１５へと戻る。一方、中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎが、第１の基準値（β１×ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉ）未満であれば、処理はステップＳ１８へと進む。

ステップＳ１８においては、食品品質判定部６４は、ステップＳ１６で取得した中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎを、第２の基準値と比較する。この処理例では、第２の基準値は、ステップＳ１４で取得した初期蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉに係数β２を乗じた値に設定される。係数β２は、０＜β２＜β１を満たす値に予め設定されている。そして、中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎが、第２の基準値（β２×ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉ）を超えていれば、処理はステップＳ１９へと進む。

ステップＳ１９においては、食品品質判定部６４は、当該食品の品質が食べ頃であると判定する。そして、報知制御部６５は、当該食品が食べ頃であることを操作パネル５の報知部５ｂにより使用者に報知させる。ステップＳ１９の後、処理はステップＳ１５へと戻る。

一方、ステップＳ１８で、中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎが、第２の基準値（β２×ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉ）未満であれば、処理はステップＳ２０へと進む。ステップＳ２０においては、食品品質判定部６４は、当該食品の品質が劣化を開始していると判定する。そして、報知制御部６５は、当該食品の劣化が始まっていることを操作パネル５の報知部５ｂにより使用者に報知させる。ステップＳ２０の処理が完了すると、一連の処理は終了となる。

次に、この実施の形態係る冷蔵庫の変形例について図５及び図６を参照しながら説明する。これまでに説明した構成例では、発光装置１５は、クロロフィルとポリフェノール類のそれぞれの蛍光を励起させるために青色ＬＥＤ１５ｂとＵＶ－ＬＥＤ１５ｃの２種類の光源部を備えていた。これに対し、次に説明する変形例では、クロロフィルとポリフェノール類の蛍光を励起するために１種類の光源部を発光装置１５を備えるようにしたものである。

すなわち、図５に示すように、この変形例の発光装置１５は、白色ＬＥＤ１５ａとＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを備えている。白色ＬＥＤ１５ａは、白色光を照射し、カメラ１４で野菜室１２内に収納された食品の状況を撮影する際に点灯される。Ｖｉｏ－ＬＥＤ１５ｄは、可視光領域と近紫外領域の境界付近の波長範囲の光を照射する。具体的には、Ｖｉｏ－ＬＥＤ１５ｄは、３８０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する光を照射する。Ｖｉｏ－ＬＥＤ１５ｄが照射する光のピーク波長は、望ましくは３８０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下である。したがって、この変形例においては、光照射手段である発光装置１５は、光源部としてＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを備えることで、前述した特定波長の光として３８ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第３の光を照射可能である。

Ｖｉｏ－ＬＥＤ１５ｄが照射する第３の光の光量は、０．１［Ｗ／ｍ＾２］以上１００００［Ｗ／ｍ＾２］以下である。ただし、Ｖｉｏ－ＬＥＤ１５ｄが照射する第３の光の光量は、望ましくは２［Ｗ／ｍ＾２］以上５００［Ｗ／ｍ＾２］以下であり、さらに望ましくは７［Ｗ／ｍ＾２］以上１００［Ｗ／ｍ＾２］以下である。

ポリフェノール類を含むを含む食品に前述した波長の第３の光を照射すると、ポリフェノール類がこの光を吸収して蛍光を発する。また、クロロフィルを含む食品に前述した波長の第３の光を照射すると、クロロフィルがこの光を吸収して蛍光を発する。このようにして、この変形例においては、光源部として１種類のＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを備えることで、クロロフィルとポリフェノール類の蛍光を励起できる。したがって、カテゴリＢ及びカテゴリＵＶの両方の食品について品質を判定可能であるとともに、必要な発光ダイオードの数を減らせるので、より安価に発光装置１５を提供できる。

次に、この変形例の冷蔵庫における食品の品質判定処理の一例について、図６のフロー図を参照しながら説明する。図６の各ステップについて、図４と同じ処理は図４と同じ符号を振り、その説明は省略する。図６の処理フローにおいて、ステップＳ６で食品がカテゴリＢであると判定された場合、処理はステップＳ２１へと進む。

ステップＳ２１においては、ステップＳ１で食品が投入された直後の初期蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉを取得し、例えば制御装置６のメモリ６ｂに記憶する。そのために、まず、照射制御部６１は、発光装置１５のＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを点灯させる。次に、カメラ制御部６２は、カメラ１４に野菜室１２内の画像を撮影させる。カメラ１４による撮影が終了すれば、照射制御部６１は、発光装置１５のＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを消灯させる。そして、食品品質判定部６４は、カメラ１４により撮影された食品画像のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊値を初期蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｉｎｉとして取得する。ステップＳ２１の後、処理はステップＳ８に進む。

そして、ステップＳ８において経過時間ΔｔがΔｔ＿ｓｅｔとなれば、処理はステップＳ２２へと進む。ステップＳ２２においては、ステップＳ１で投入された食品の中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎを取得する。そのために、ステップＳ２１と同様に、まず、照射制御部６１は、発光装置１５のＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを点灯させる。次に、カメラ制御部６２は、カメラ１４に野菜室１２内の画像を撮影させる。カメラ１４による撮影が終了すれば、照射制御部６１は、発光装置１５のＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを消灯させる。そして、食品品質判定部６４は、カメラ１４により撮影された食品画像のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊値を中間蛍光ｆｌｕｏ－ｂ＿ｎとして取得する。ステップＳ２２の後、処理はステップＳ１０に進む。ステップＳ１０からＳ１３までの処理は図４のものと同様である。

一方、図６の処理フローにおいて、ステップＳ６で食品がカテゴリＵＶであると判定された場合、処理はステップＳ２３へと進む。ステップＳ２３においては、ステップＳ１で食品が投入された直後の初期蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉを取得し、例えば制御装置６のメモリ６ｂに記憶する。そのために、まず、照射制御部６１は、発光装置１５のＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを点灯させる。次に、カメラ制御部６２は、カメラ１４に野菜室１２内の画像を撮影させる。カメラ１４による撮影が終了すれば、照射制御部６１は、発光装置１５のＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを消灯させる。そして、食品品質判定部６４は、カメラ１４により撮影された食品画像のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値を初期蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｉｎｉとして取得する。ステップＳ２３の後、処理はステップＳ１５に進む。

そして、ステップＳ１５において経過時間ΔｔがΔｔ＿ｓｅｔとなれば、処理はステップＳ２４へと進む。ステップＳ２４においては、ステップＳ１で投入された食品の中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎを取得する。そのために、ステップＳ２３と同様に、まず、照射制御部６１は、発光装置１５のＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを点灯させる。次に、カメラ制御部６２は、カメラ１４に野菜室１２内の画像を撮影させる。カメラ１４による撮影が終了すれば、照射制御部６１は、発光装置１５のＶｉｏ－ＬＥＤ１５ｄを消灯させる。そして、食品品質判定部６４は、カメラ１４により撮影された食品画像のＬ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるＬ＊値を中間蛍光ｆｌｕｏ－ＵＶ＿ｎとして取得する。ステップＳ２４の後、処理はステップＳ１７に進む。ステップＳ１７からＳ２０までの処理は図４のものと同様である。

以上のように構成された変形例においても、図１から図４を参照して説明した構成例と同様の効果を奏することができる。そして、必要な発光ダイオードの数を減らし、発光装置１５の製造費用を抑制しつつ、カテゴリＢ及びカテゴリＵＶの両方の食品について品質を判定可能である。

なお、以上において、食品品質判定部６４による判定は、カメラ１４により撮影された画像の明るさを調整した上で行うとよい。この際、画像の明るさ調整は、カメラ１４の露光時間及び絞り値の両方を調整してもよいし、どちらか一方のみを調整してもよい。例えば、撮影時間を短くしたい場合は絞り値のみを小さくするとよい。また、焦点の合う範囲を大きしたい場合は露光時間のみを長くするとよい。

また、以上においては、野菜室１２内の食品が発する蛍光の波長の光を検出する光検出手段として、カメラ１４を用いた場合を例に挙げて説明したが、これに限られない。他に例えば、光検出手段として光センサを用いて、蛍光光量の変化を検出しても同様の効果が得られる。

また、以上においては、食品品質判定部６４は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系のａ＊値及びＬ＊値を用いて蛍光の強さを評価し、食品の品質を判定した例を示したが、これに限られず他の色空間表色系を用いてもよい。また、例えばａ＊値及びＬ＊値の大きさではなく、ａ＊値及びＬ＊値が一定以上である面積を用いて蛍光の強さを評価してもよい。さらに、食品の品質を判定する際の基準値として初期蛍光に係数を乗じたものを用いた例を説明したが、初期蛍光から予め設定された定数値を差し引いたものを基準値として用いてもよい。

また、報知制御部６５は、食品品質判定部６４による判定結果を、いわゆるプッシュ通知により報知させるようにしてもよいし、使用者が野菜室１２内の状況を確認する操作を行った際等に受動的に報知させるようにしてもよい。プッシュ通知の条件の例としては、食品品質判定部６４による食品品質判定結果が特定のもの（例えば「食べ頃」、「劣化」等）であった場合とすることが挙げられる。

１ 冷蔵庫本体
２ 圧縮機
３ 冷却器
４ 送風機
５ 操作パネル
５ａ 入力部
５ｂ 報知部
６ 制御装置
６ａ プロセッサ
６ｂ メモリ
６ｃ 通信部
７ 冷蔵室
７ａ 冷蔵室扉
８ チルド室
９ 切替室
１０ 製氷室
１１ 冷凍室
１２ 野菜室
１２ａ 野菜室扉
１３ 扉開閉検知センサ
１４ カメラ
１５ 発光装置
１５ａ 白色ＬＥＤ
１５ｂ 青色ＬＥＤ
１５ｃ ＵＶ－ＬＥＤ
１５ｄ Ｖｉｏ－ＬＥＤ
１６ 風路
６１ 照射制御部
６２ カメラ制御部
６３ 食品カテゴリ判別部
６４ 食品品質判定部
６５ 報知制御部

Claims (9)

1. 特定波長の光を吸収して蛍光を発する食品が収納される貯蔵室と、
   前記貯蔵室内の食品に前記特定波長の光を照射する光照射手段と、
   前記貯蔵室内の食品が発する蛍光の波長の光を検出する光検出手段と、
   前記光検出手段の検出結果に基づいて、前記貯蔵室内の食品の品質を判定する判定部と、を備えた冷蔵庫。
2. 前記光照射手段は、互いに異なる波長の光を照射し、個別に発光を制御可能な複数の光源部を備え、
   前記判定部は、光を照射する前記光源部に応じて設定される基準により前記貯蔵室内の食品の品質を判定する請求項１に記載の冷蔵庫。
3. 前記光照射手段は、前記光源部として発光ダイオードを備えた請求項２に記載の冷蔵庫。
4. 前記光照射手段は、前記特定波長の光として、３１５ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第１の光を照射する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
5. 前記光照射手段は、前記第１の光を、４Ｗ／ｍ＾２以上５００Ｗ／ｍ＾２以下の光量で照射する請求項４に記載の冷蔵庫。
6. 前記光照射手段は、前記特定波長の光として、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第２の光を照射する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
7. 前記光照射手段は、前記第２の光を、１Ｗ／ｍ＾２以上５００Ｗ／ｍ＾２以下の光量で照射する請求項６に記載の冷蔵庫。
8. 前記光照射手段は、前記特定波長の光として、３８０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の範囲にピーク波長を有する第３の光を照射する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
9. 前記光照射手段は、前記第３の光を、２Ｗ／ｍ＾２以上５００Ｗ／ｍ＾２以下の光量で照射する請求項８に記載の冷蔵庫。

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