JPWO2019102616A1 - 冷蔵庫及び冷蔵庫システム - Google Patents

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Abstract

画像のぶれ及び歪みを抑制し、それぞれの棚板の奥まで写った、より鮮明な貯蔵室画像をより少ないカメラの数で得られる冷蔵庫を提供する。このため、冷蔵庫は、食品を収納する貯蔵室が形成された本体と、貯蔵室内に設置され、食品が載置される1以上の棚板と、貯蔵室の一側を開閉する扉と、扉の内側の面に設けられ、貯蔵室内の画像を撮影するカメラ(2)と、カメラ(2)を上下方向に移動させるカメラ移動装置(20)と、を備える。カメラ移動装置(20)は、隣り合う棚板同士の間、及び、貯蔵室の上端内面と上端内面の隣の棚板との間のそれぞれの少なくとも1箇所でカメラ(2)を停止させる。カメラ(2)は、カメラ移動装置(20)がカメラ(2)の移動を停止させる毎に撮影する。

Description

この発明は、冷蔵庫及び冷蔵庫システムに関するものである。
冷蔵庫内の画像を検知するカメラを備えた冷蔵庫において、移動範囲の上端から下端へ、予め定められた一定の速度でカメラを移動させながら撮影を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
日本特開2016−148503号公報
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、一定の速度でカメラを移動させながら撮影を行うため、撮影された画像にぶれが生じる。また、カメラが撮影したタイミングによっては、撮影された画像のうち、貯蔵室内の棚板上の食品が写っている部分が大きく歪んでしまう可能性がある。また、カメラが撮影したタイミングによっては、棚板の奥にある食品が、手前の食品又は棚板に隠れてしまう可能性がある。そして、以上のことから、得られた画像が画像認識に適さないものとなり、画像認識に使用した場合に、貯蔵室内の収納状況の判定精度が低下してしまう。
この発明は、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、画像のぶれ及び歪みを抑制し、それぞれの棚板の奥まで写った、より鮮明な貯蔵室画像をより少ないカメラの数で得ることができる冷蔵庫及び冷蔵庫システムを得ることにある。
この発明に係る冷蔵庫は、食品を収納する貯蔵室が形成された本体と、前記貯蔵室内に設置され、食品が載置される1以上の棚板と、前記貯蔵室の一側を開閉する扉と、前記扉の内側の面に設けられ、前記貯蔵室内の画像を撮影するカメラと、前記カメラを上下方向に移動させるカメラ移動装置と、を備え、前記カメラ移動装置は、隣り合う前記棚板同士の間、及び、前記貯蔵室の上端内面と前記上端内面の隣の前記棚板との間のそれぞれの少なくとも1箇所で前記カメラを停止させ、前記カメラは、前記カメラ移動装置が前記カメラの移動を停止させる毎に撮影する。
この発明に係る冷蔵庫は、上記のように構成された冷蔵庫と、前記カメラが撮影した画像を送信する通信装置と、前記通信装置と通信可能に設けられ、通信装置が送信した前記カメラが撮影した画像を受信可能な端末装置と、を備える。
この発明に係る冷蔵庫及び冷蔵庫システムによれば、画像のぶれ及び歪みを抑制し、それぞれの棚板の奥まで写った、より鮮明な貯蔵室画像をより少ないカメラの数で得ることができるという効果を奏する。
この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫の正面図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫の断面図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫のカメラ移動装置の斜視図である。 この発明の実施の形態1に係るカメラ移動装置の要部を透視して示す拡大斜視図である。 この発明の実施の形態1に係るカメラ移動装置の別例の要部を透視して示す拡大斜視図である。 この発明の実施の形態1に係るカメラ移動装置の最下部での動きを説明する図である。 この発明の実施の形態1に係るカメラ移動装置の最下部での動きを説明する図である。 この発明の実施の形態1に係るカメラ移動装置の最下部での動きを説明する図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫の貯蔵室内の画像の一例を比較例とともに示す図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫の時刻Aにおける貯蔵室内の画像の一例を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫の時刻Bにおける貯蔵室内の画像の一例を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫の時刻Cにおける貯蔵室内の画像の一例を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫の時刻Dにおける貯蔵室内の画像の一例を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫を備えた冷蔵庫システムの構成を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫システムのユーザ端末の表示例を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫システムのユーザ端末の表示例を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫システムのユーザ端末の表示例を示す図である。 この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫の食品画像データベースに記憶される内容の一例を示す図である。 この発明の実施の形態2に係る冷蔵庫のカメラの撮影位置の一例を示す要部断面図である。
この発明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。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
実施の形態1.
図1から図18は、この発明の実施の形態1に係るもので、図1は冷蔵庫の正面図、図2は冷蔵庫の断面図、図3は冷蔵庫のカメラ移動装置の斜視図、図4はカメラ移動装置の要部を透視して示す拡大斜視図、図5はカメラ移動装置の別例の要部を透視して示す拡大斜視図、図6から図8はカメラ移動装置の最下部での動きを説明する図、図9は冷蔵庫の貯蔵室内の画像の一例を比較例とともに示す図、図10は冷蔵庫の時刻Aにおける貯蔵室内の画像の一例を示す図、図11は冷蔵庫の時刻Bにおける貯蔵室内の画像の一例を示す図、図12は冷蔵庫の時刻Cにおける貯蔵室内の画像の一例を示す図、図13は冷蔵庫の時刻Dにおける貯蔵室内の画像の一例を示す図、図14は冷蔵庫を備えた冷蔵庫システムの構成を示す図、図15から図17は冷蔵庫システムのユーザ端末の表示例を示す図、図18は冷蔵庫の食品画像データベースに記憶される内容の一例を示す図である。
なお、各図では各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、明細書中における各構成部材同士の位置関係(例えば、上下関係等)は、原則として、冷凍冷蔵庫を使用可能な状態に設置したときのものである。
この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫は、図1に示す冷蔵庫本体1000を備えている。この実施の形態1においては、冷蔵庫本体1000には、冷蔵室100、製氷室200、切替室300、冷凍室400及び野菜室500が形成されている。これらの冷蔵室100、製氷室200、切替室300、冷凍室400及び野菜室500は、食品を収納する貯蔵室である。
これらの貯蔵室は、図1に示すように、上から冷蔵室100、製氷室200及び切替室300、冷凍室400、野菜室500の順で配置されている。製氷室200と切替室300とは、同じ上下位置において左右に並んで配置されている。冷蔵室100の前面には、冷蔵室100を開閉する冷蔵室扉101が設けられている。冷蔵室扉101は、貯蔵室の一側を開閉する扉の一例である。また、製氷室200、切替室300、冷凍室400及び野菜室500は、それぞれの前面に設けられた扉と共に、冷蔵庫本体1000の手前側に引き出すことができるように構成されている。
冷蔵室扉101の前面には、操作パネル1が設けられている。操作パネル1は、パネル表示部1aを備えている。パネル表示部1aは、情報を表示可能な本体表示部である。パネル表示部1aには、例えば、各貯蔵室の設定温度及び現在の温度等の庫内情報を表示可能である。パネル表示部1aは、例えば液晶ディスプレイ等を備えている。操作パネル1は、例えばタッチパネル、ボタン、スイッチ等の操作部を備えている。ユーザは、操作パネル1の操作部を操作することにより、必要な情報を入力することができるようになっている。なお、操作パネル1の設置位置は、冷蔵室100の扉に限るものではなく、他の貯蔵室の扉、冷蔵庫本体1000の側面等であってもよい。
図2に示すように、冷蔵室100は、前面側(同図に向かって左側)を冷蔵室扉101によって塞がれている。なお、図2に示す断面図は、図1中の断面A−A’によるものである。冷蔵室100の内部には、1以上の冷蔵室棚板102が設けられている。ここでは、冷蔵室棚板102が複数設けられている場合を例に挙げている。冷蔵室100の内部は、これらの冷蔵室棚板102によって、上下方向に複数の空間(棚)に仕切られている。冷蔵室棚板102の上には、食品が載置される。
それぞれの冷蔵室棚板102は、棚板支持部103によって、冷蔵室100内の予め定められた位置で支持されている。棚板支持部103は、冷蔵室100の側壁内面から冷蔵室100の内側に突出して形成されている。なお、1つの冷蔵室棚板102の上下位置を変更できるように棚板支持部103を構成してもよい。
最下段の冷蔵室棚板102の下側の空間は、チルド室110である。チルド室110の内部には、チルドケース111が設置されている。チルドケース111は、レール等の案内部材(図示せず)に沿って、前方へ引き出すことができる。また、冷蔵室扉101の内側の面には、ドアポケット104が設けられている。このドアポケット104にも食品を載置、収納することができる。
冷蔵室扉101の内側の面には、カメラ2が設置されている。カメラ2は、冷蔵室扉101の側から貯蔵室(ここでは冷蔵室100)の内部の画像を撮影し、貯蔵室画像として出力する。この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫本体1000は、カメラ移動装置20を備えている。カメラ移動装置20は、カメラ2を上下方向に移動させる装置である。カメラ移動装置20は、冷蔵室扉101の内側の面に設けられている。
カメラ移動装置20は、カメラ2を可動範囲内で上下方向に移動させる。可動範囲は、予め設定された範囲である。ここでは、可動範囲の上端は、冷蔵室100内の上端部である。また、可動範囲の下端は、最も下にあるドアポケット104の直上の位置である。
次に、図3から図5を参照しながら、カメラ移動装置20の構成について説明する。カメラ移動装置20は、図3及び図4に示すように、ステッピングモータ21、ウォームギヤ22、ピニオン23、ラック24、ガイド部25及びカメラ支持部28を備えている。カメラ2は、カメラ支持部28に固定されている。ガイド部25は、冷蔵室扉101に固定されている。カメラ支持部28は、ガイド部25に対して移動可能である。ガイド部25は、少なくとも前述した可動範囲にわたって上下方向に沿って配置されている。ガイド部25は、前述した可動範囲にわたるカメラ2及びカメラ支持部28の移動を案内する。
図4に示すように、カメラ支持部28には、ステッピングモータ21、ウォームギヤ22及びピニオン23が取り付けられている。ガイド部25には、ラック24が取り付けられている。ラック24は、前述した可動範囲にわたって上下方向に沿って配置されている。また、ガイド部25には、溝部29が形成されている。溝部29は、前述した可動範囲にわたって配置されている。
ステッピングモータ21は、カメラ2の移動を駆動する。ステッピングモータ21の駆動軸には、ウォームギヤ22が固定されている。ピニオン23は、大ギヤと小ギヤとが一体に構成されている。ピニオン23の大ギヤと小ギヤとは回転軸が同一となるように固定されている。ピニオン23の大ギヤは、ウォームギヤ22と噛み合っている。ピニオン23の小ギヤは、ラック24と噛み合っている。
ステッピングモータ21によりウォームギヤ22を回転させると、ピニオン23が回転する。ラック24と噛み合った状態のピニオン23が回転することで、ピニオン23の回転軸がラック24に沿って直線状に移動する。ピニオン23の回転軸は、カメラ支持部28に回転可能に支持されている。したがって、このようなラック・アンド・ピニオン機構により、カメラ移動装置20は、ステッピングモータ21の回転運動をガイド部25に対するカメラ支持部28の直線運転に変換し、冷蔵室扉101に対してカメラ2を上下方向に移動させる。
なお、カメラ2の移動量はステッピングモータ21の回転量に比例する。そして、ステッピングモータ21の回転量は、ステップ数を用いて制御することができる。したがって、カメラ移動装置20は、ステッピングモータ21のステップ数を用いてカメラ2の移動量を制御することができる。
図5に示すのは、カメラ移動装置20の構成の別例である。この別例では、送りねじ機構によりカメラ2を移動させる。この別例では、カメラ移動装置20は、ステッピングモータ21、ウォームギヤ22、ウォームホイール26、送りねじ27及びカメラ支持部28を備えている。
ステッピングモータ21の駆動軸には、ウォームギヤ22が固定されている。ウォームギヤ22には、ウォームホイール26が噛み合っている。ウォームホイール26には、回転軸が同一となるように送りねじ27が連結されている。送りねじ27は、前述の可動範囲にわたって上下方向に沿って配置されている。送りねじ27には、カメラ支持部28が取り付けられている。カメラ支持部28には、送りねじ27のねじ山と係合するめねじが切られている。カメラ支持部28には、カメラ2が固定されている。
ステッピングモータ21によりウォームギヤ22を回転させると、ウォームホイール26及び送りねじ27が回転する。送りねじ27が回転することで、ねじ作用によりカメラ支持部28が送りねじ27の回転軸に沿って直線状に移動する。このような送りねじ機構により、カメラ移動装置20は、ステッピングモータ21の回転運動をカメラ支持部28の直線運転に変換し、冷蔵室扉101に対してカメラ2を上下方向に移動させる。
次に、図6から図8を参照しながら、カメラ移動装置20の前述した可動範囲の下端部分の構成、及び、カメラ移動装置20がカメラ2を前述した可動範囲の下端に移動させた時の動作について説明する。前述したように、ガイド部25には溝部29が前述の可動範囲にわたって形成されている。これらの図に示すように、この溝部29は、前述した可動範囲の下端部分において、上下方向から冷蔵室扉101側の方向へと滑らかに曲がっている。この他の部分では、溝部29は上下方向に沿っている。
溝部29内には、カメラ支持部28に形成された図示しない突起部が挿入されている。この突起部はピニオン23よりも冷蔵室扉101側に配置されている。ラック24上をピニオン23が回転した際、カメラ支持部28の突起部が溝部29内に規制された状態で溝部29内を移動することで、カメラ支持部28の向き、すなわち、カメラ2の向きが決められる。
図6に示すように、溝部29は上下方向に沿っている部分では、カメラ支持部28が移動してもカメラ2の向きが冷蔵室扉101とは反対側の状態が保たれる。カメラ2が下降を続けてカメラ支持部28の突起部が溝部29のカーブにさしかかると、カメラ支持部28のピニオン23はそのまま下降を続けようとするのに対し、カメラ支持部28の突起部は、溝部29に案内されて下降をやめて冷蔵室扉101側へと移動を始める。このため、図7に示すようにカメラ支持部28が傾き始め、カメラ2が下に向き始める。
そして、カメラ2が前述した可動範囲の下端にくると、図8に示すように、カメラ2は真下を向く。前述したように、可動範囲の下端はドアポケット104の直上の位置である。このため、可動範囲の下端にあるカメラ2は、ドアポケット104の内部を上方から撮影できる。このように、カメラ移動装置20は、ドアポケット104の内部を上方から撮影できる位置及び向きにカメラ2を移動可能である。
カメラ2は、例えば、冷蔵室扉101が開閉された時に冷蔵室100内を撮影する。冷蔵室扉101が開閉されると、冷蔵室100内の食品が出し入れされ、冷蔵室100内の収納状態が変化する可能性があるためである。冷蔵庫本体1000は、扉の開閉を検知可能なセンサを備えている。このセンサは、例えば、一般的なマグネット方式のセンサである。すなわち、このセンサは、例えば、冷蔵室扉101に埋め込まれた磁石の近接を、冷蔵庫本体1000側に設置された一対のリードスイッチによって検出する。カメラ2は、例えば、開かれていた冷蔵室扉101が閉じられたことを検知した後、冷蔵室100内が照明されている間に撮影を行う。
このカメラ2による冷蔵室100内の撮影は、カメラ移動装置20によるカメラ2の移動と連係して行われる。次に、カメラ2とカメラ移動装置20との連係した撮影動作について説明する。冷蔵室100内の撮影を行う際、カメラ移動装置20は、途中でカメラ2の移動を停止させながら、前述の可動範囲の一端から他端までカメラ2を移動させる。そして、カメラ2は、カメラ移動装置20がカメラ2の移動を停止させる毎に撮影を行う。
例えば、カメラ移動装置20は、カメラ2を前述の可動範囲の上端から下端までカメラ2を下方向に移動させる。この際、カメラ移動装置20は、冷蔵室100の上端内面と、この上端内面の隣の冷蔵室棚板102との間における少なくとも1箇所でカメラ2を停止させる。そして、この位置で停止している間にカメラ2は画像を撮影する。この時にカメラ2が撮影した画像は、冷蔵室100の上端内面の隣の冷蔵室棚板102すなわち最上段の冷蔵室棚板102の収納状況を示すものである。カメラ2が画像を撮影したら、カメラ移動装置20は、カメラ2の下降を再開する。
また、カメラ移動装置20は、隣り合う冷蔵室棚板102同士の間のそれぞれの少なくとも1箇所でカメラ2を停止させる。そして、この位置で停止している間にカメラ2は画像を撮影する。この時にカメラ2が撮影した画像は、カメラ2の位置のすぐ下にある冷蔵室棚板102の収納状況を示すものである。カメラ2が画像を撮影したら、カメラ移動装置20は、カメラ2の下降を再開する。
このようにして、カメラ2が前述の可動範囲の下端にまで達すると、前述したように、ドアポケット104の内部を上方から撮影できる位置及び向きにカメラ2がくる。そして、この位置で停止している間にカメラ2は画像を撮影する。この時にカメラ2が撮影した画像は、最下部のドアポケット104の収納状況を示すものである。
以上のようにして、カメラ2が隣り合う冷蔵室棚板102同士の間の位置にある時にカメラ2は撮影を行う。また、カメラ2が冷蔵室100の上端内面と、この上端内面の隣の冷蔵室棚板102との間の位置にある時にも、カメラ2は撮影を行う。さらに、この実施の形態1では、カメラ2は、ドアポケット104の内部を上方から撮影する。なお、カメラ移動装置20は、カメラ2を前述の可動範囲の下端から上端までカメラ2を上方向に移動させてもよい。
この実施の形態1では、カメラ移動装置20は、前述の可動範囲内におけるカメラ2の位置をステッピングモータ21のステップ数を用いて制御する。すなわち、カメラ移動装置20は、カメラ2を停止させる位置を、ステッピングモータ21のステップ数を計数することで特定する。
ここで、冷蔵室棚板102の位置が固定されていて変更できない場合、カメラ2を停止させる位置も固定できる。したがって、例えば、カメラ移動装置20は、カメラ2を停止させる位置についての情報、例えばステッピングモータ21のステップ数を予め記憶しておく。そして、ステッピングモータ21のステップ数が、予め記憶していた値になったときにカメラ移動装置20はカメラ2を停止させることが考えられる。
また、冷蔵室棚板102の位置を変更可能な場合は、次のようにして現在の冷蔵室棚板102の位置を特定し、カメラ2の停止位置を決定することが考えられる。まず、1つめの例は、棚板支持部103に冷蔵室棚板102の位置を検出する手段を設ける方法である。冷蔵室棚板102の位置を検出する手段としては、具体的に例えば、マイクロスイッチ等を用いることが考えられる。この場合、冷蔵室棚板102を棚板支持部103の適切な位置に配置した時に、当該冷蔵室棚板102により押されるようにマイクロスイッチを設置しておく。そして、どのマイクロスイッチが押されているかによって、冷蔵室棚板102の位置を検出することができる。
2つめの例は、カメラ2の撮影した画像を用いて冷蔵室棚板102の位置を特定する方法である。この方法では、まず、最初にカメラ移動装置20で前述の可動範囲の全体にカメラ2を移動させながら、カメラ2で画像を撮影する。この際の撮影位置は、最終的にカメラ2で撮影可能な冷蔵室100の全範囲を網羅できれば、特に限定されない。そして、こうして撮影した画像を解析し、現在の冷蔵室棚板102の位置を特定することができる。
なお、カメラ移動装置20は、冷蔵室扉101の開閉を検知するセンサが冷蔵室扉101の閉動作を検知した場合に、前述の可動範囲の一端にカメラ2を移動させてステッピングモータ21のゼロ点補正を行うようにするとよい。すなわち、センサが冷蔵室扉101の閉動作を検知した場合、カメラ移動装置20は、最初にカメラ2を前述の可動範囲の例えば上端に移動させる。そして、カメラ移動装置20は、ステッピングモータ21のステップ数の計数値を0にする。このようにすることで、ステッピングモータ21のステップ数と実際のカメラ2の位置とのずれを修正することができる。
再び図2を参照しながら説明を続ける。冷蔵庫本体1000は、制御基板1001を備えている。制御基板1001は、例えば、冷蔵庫本体1000の背面側の上部に収容されている。制御基板1001には、冷蔵庫本体1000の動作に必要な各種の制御を実施するための制御回路等が備えられている。制御基板1001は、例えばマイクロコンピュータを備えており、すなわち、プロセッサ及びメモリを備えている。制御基板1001は、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより、予め設定された処理を実行し、冷蔵庫本体1000を制御する。
この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫システムは、以上のように構成された冷蔵庫本体1000をまず備えている。また、この冷蔵庫システムは、さらに画像サーバ3を備えている。画像サーバ3は、貯蔵室画像の保存、管理及び外部への送信を行うためのものである。画像サーバ3は、冷蔵庫本体1000が設置された宅内(以下、単に「宅内」という)であって、かつ、冷蔵庫本体1000の貯蔵室の外側に設置される。図1及び図2に示すのは、画像サーバ3を冷蔵庫本体1000の天井部の外面部に配置した例である。なお、画像サーバ3の設置位置は、冷蔵庫本体1000の天井部に限られない。画像サーバ3を、冷蔵庫本体1000の貯蔵室の外であれば、冷蔵庫本体1000の側面、背面又は貯蔵室の扉に設置してもよい。また、制御基板1001に画像サーバ3を実装してもよい。
画像サーバ3は、前述した制御基板1001と同様に例えばマイクロコンピュータを備えており、すなわち、プロセッサ及びメモリを備えている。また、画像サーバ3は、図2に示すように、貯蔵室画像記憶部4、貯蔵室画像管理部5及び無線通信部6を備えている。これらの各部の機能は、例えば、画像サーバ3のマイクロコンピュータにおいて、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサが実行し、予め設定された処理を行うことで実現される。なお、画像サーバ3は、例えば、制御基板1001と接続され、制御基板1001から電力の供給を受けて動作する。
貯蔵室画像記憶部4は、カメラ2から出力された貯蔵室画像を記憶する。前述したように、冷蔵室扉101の開閉が検知されると、カメラ2は、カメラ移動装置20と連係して、冷蔵室100内のそれぞれの冷蔵室棚板102及び最下部のドアポケット104の収納状況を撮影する。カメラ2は、撮影した画像を、貯蔵室画像記憶部4に出力する。カメラ2から出力された画像は、貯蔵室画像記憶部4に入力される。
したがって、貯蔵室画像記憶部4には、冷蔵室扉101が開閉される毎(すなわち、冷蔵室100内の収納状態が変化する可能性がある毎)に、カメラ2から出力された画像が入力されることになる。こうして、貯蔵室画像記憶部4には常に最新の状態の冷蔵室100内の画像が入力される。
貯蔵室画像記憶部4は、入力された最新の貯蔵室画像を一時的に記憶する。この際、貯蔵室画像記憶部4は、貯蔵室画像が貯蔵室画像記憶部4に入力された時刻を、撮影時刻情報として当該貯蔵室画像とともに一時的に記憶する。なお、撮影時刻情報には、撮影された日にち(月日又は年月日)の情報も含まれている。
ここで、図9を参照しながら、この発明の実施の形態1の冷蔵庫本体1000により撮影された画像の特徴について、比較例と対比しながら説明する。図9の紙面に向かって右側の5つの画像が、この発明の実施の形態1の冷蔵庫本体1000により撮影された、各冷蔵室棚板102及び最下部のドアポケット104の収納状況の画像例である。
また、向かって左側の5つの画像が、比較例における各冷蔵室棚板102及び最下部のドアポケット104の収納状況の画像例である。この比較例では、2個のカメラが固定された位置に設けられている。2個のカメラで全ての冷蔵室棚板102と最下部のドアポケット104の収納状況を撮影できるようにするため、各カメラには魚眼レンズが用いられている。
この比較例では、カメラの正面から外れた冷蔵室棚板102が存在してしまう。このため、図9の例では特に最上段と上から3つめの画像で歪みが大きくなってしまう。また、これらの画像では冷蔵室棚板102の下から見上げる視点からの画像になってしまう。このため、画像から奥の収納状況を確認することが困難である。また、収納状況を判定するための画像認識には不適である。
これに対し、この発明の実施の形態1の冷蔵庫本体1000により撮影された画像では、全ての冷蔵室棚板102の画像において、比較例よりも歪みが少ない。そして、奥の収納状況の確認も容易である。このため、画像認識に使用することで、収納状況をより正確に判定できるようになる。
このように、この発明の実施の形態1の冷蔵庫本体1000では、カメラ2を上下方向に移動させるカメラ移動装置20は、隣り合う棚板同士の間、及び、貯蔵室の上端内面とこの上端内面の隣の棚板との間のそれぞれの少なくとも1箇所でカメラ2を停止させる。そして、カメラ2は、カメラ移動装置20がカメラ2の移動を停止させる毎に撮影する。このため、より少ないカメラの数で、画像のぶれ及び歪みを抑制し、それぞれの棚板の奥まで写った、より鮮明な貯蔵室画像を得ることができる。そして、このようにして得られた画像を画像認識に使用することで、貯蔵室内の収納状況をより正確に判定できる。
再び図2を参照しながら説明を続ける。貯蔵室画像記憶部4には、以上で説明したような各冷蔵室棚板102及び最下部のドアポケット104の収納状況の最新画像が記憶されている。貯蔵室画像管理部5は、貯蔵室画像記憶部4に記憶されているこれらの貯蔵室画像及び撮影時刻情報を、貯蔵室画像記憶部4から取得する。
ただし、貯蔵室画像記憶部4に記憶されている貯蔵室画像にも、カメラ2のレンズの特性上の理由によりわずかに歪みが生じる可能性がある。また、冷蔵室100内の照明及び収納状態によっては、各画像間で明るさにばらつきがある場合も考えられる。そこで、必要に応じて、貯蔵室画像管理部5は、カメラ2が撮影した画像の明るさ及び歪みの一方又は両方を補正する。すなわち、この意味で、貯蔵室画像管理部5は、カメラ2が撮影した画像の明るさ及び歪みの一方又は両方を補正する画像処理部である。
貯蔵室画像管理部5は、必要に応じて補正した各冷蔵室棚板102の収納状況の最新画像から、冷蔵室100内の全体の最新画像を合成する。そして、貯蔵室画像管理部5は、合成後の貯蔵室画像を撮影時刻情報に基づいて撮影時刻順に並び替えて記憶する。このようにして、カメラ2により撮影された貯蔵室画像は、貯蔵室画像記憶部4に一時的に記憶された後、貯蔵室画像管理部5へと移動されて、管理される。
さらに、貯蔵室画像管理部5は、カメラ2により撮影された食品の画像を、入庫及び出庫を判別した上で時系列で保存して管理する。例えば、貯蔵室画像管理部5は、まず、カメラ2により撮影された画像から、個々の食品の画像を抽出する。次に、貯蔵室画像管理部5は、連続する2つの時点においてカメラ2により撮影された画像から抽出された個々の食品の画像を比較することにより、個々の食品について冷蔵室100に入庫されたのか出庫されたのかを判別する。この際、入庫及び出庫の判別に用いた2つの画像の撮影日時から、おおよその入庫日時及び出庫日時を特定することができる。こうして、貯蔵室画像管理部5は、カメラ2により撮影された画像に基づいて、個々の食品の画像について、入庫日時及び出庫日時を特定し、それぞれの食品の画像を時系列で保存して管理する。
次に、図10から図13を参照して、カメラ2により撮影された画像を用いた食品の入庫及び出庫の判別について具体例を挙げて説明する。図10に示すのは、時刻Aにおける冷蔵室100内の画像の例である。この時刻Aを入出庫判定の基準時刻とする。
図11に示すのは、時刻Bにおける冷蔵室100内の画像の例である。時刻Bは時刻Aよりも後の時刻である。貯蔵室画像管理部5は、時刻Aの冷蔵室100内の画像と時刻Bの冷蔵室100内の画像との差分をとることにより、1番上の冷蔵室棚板102からビール2本が出庫されたと判定する。貯蔵室画像管理部5は、時刻Aの画像から当該ビール2本の画像を抽出する。そして、貯蔵室画像管理部5は、抽出した画像とともに入出庫の区別、すなわちここでは「出庫」と出庫時刻Bとを記憶する。
図12に示すのは、時刻Cにおける冷蔵室100内の画像の例である。時刻Cは時刻Bよりも後の時刻である。貯蔵室画像管理部5は、時刻Bの冷蔵室100内の画像と時刻Cの冷蔵室100内の画像との差分をとることにより、下から2段めの冷蔵室棚板102からサラダが出庫されたと判定する。貯蔵室画像管理部5は、時刻A又は時刻Bの画像から当該サラダの画像を抽出する。そして、貯蔵室画像管理部5は、抽出した画像とともに入出庫の区別、すなわちここでは「出庫」と出庫時刻Cとを記憶する。
図13に示すのは、時刻Dにおける冷蔵室100内の画像の例である。時刻Dは時刻Cよりも後の時刻である。貯蔵室画像管理部5は、時刻Cの冷蔵室100内の画像と時刻Dの冷蔵室100内の画像との差分をとることにより、1番上の冷蔵室棚板102に牛乳2本が入庫され、さらに下から2段めの冷蔵室棚板102にケーキが入庫されたと判定する。貯蔵室画像管理部5は、時刻Dの画像から当該牛乳2本及び当該ケーキの画像を抽出する。そして、貯蔵室画像管理部5は、抽出した画像とともに入出庫の区別、すなわちここでは「入庫」と入庫時刻Dとを記憶する。
このように、貯蔵室画像管理部5は、カメラ2が撮影した画像に基づいて、冷蔵室100への入出庫の有無を判定することができる。
再び図2を参照しながら説明を続ける。無線通信部6は、外部と通信可能な通信装置である。無線通信部6は、例えば周知の無線通信技術を用いて、冷蔵庫本体1000の画像サーバ3とルータ装置7との間で情報の相互通信を行う。なお、画像サーバ3とルータ装置7との通信は無線方式に限られず、有線方式であってもよい。
図14に示すのは、この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫システムの全体構成である。同図に示すように、この発明の実施の形態1に係る冷蔵庫システムは、ユーザ端末10を備えている。ユーザ端末10は、通信装置である無線通信部6と通信可能に設けられた端末装置である。ユーザ端末10は、具体的に例えば、PC、スマートフォン、タブレット端末等である。なお、ユーザ端末10は、1以上設けられ、望ましくは複数設けられる。
ユーザ端末10は、図示しない端末表示部を備えている。端末表示部は、例えば、液晶ディスプレイ等を備えている。また、端末表示部をタッチパネルで構成し、情報を表示するとともに、ユーザからの操作を受け付けることができるようにしてもよい。ユーザ端末10の端末表示部は、貯蔵室画像及び撮影時刻情報を含む各種の情報を表示可能である。
図14に示すように、冷蔵庫本体1000、画像サーバ3及びルータ装置7は、宅内に設置されている。ルータ装置7は、例えばインターネット8を介して、クラウドサーバ9と通信可能に接続されている。クラウドサーバ9は、前述した外部サーバである。同図では外部サーバとして、インターネット8に接続された複数のサーバ(サーバ群)からなるクラウドサーバ9を用いた場合を例示している。しかしながら、外部サーバはクラウドサーバ9に限られず、1台のサーバであってもよい。インターネット8及びクラウドサーバ9は、冷蔵庫本体1000が設置された宅内の外側の宅外(以下、単に「宅外」という)にある。
無線通信部6は、貯蔵室画像記憶部4及び貯蔵室画像管理部5に記憶されている画像及び情報を、ルータ装置7及びインターネット8を介して、宅外のクラウドサーバ9へと送信する。そして、クラウドサーバ9は、受信した画像及び情報を記憶する。
この際、クラウドサーバ9への通信が混雑し、貯蔵室画像を1回でアップロード(送信)できない場合を想定して、無線通信部6からクラウドサーバ9への貯蔵室画像のアップロードの最大リトライ数を設定するようにしてもよい。そして、無線通信部6は、最大リトライ数に到達した場合には、即時にアップロードするようにしてもよい。
宅外のユーザ端末10は、インターネット8を介してクラウドサーバ9へとアクセスする。ユーザが、ユーザ端末10において冷蔵庫本体1000に係る画像及び情報の表示操作を行うと、ユーザ端末10は送信要求を送信する。送信要求を受信したクラウドサーバ9は、自身に記憶している画像及び情報をユーザ端末10へと送信する。ユーザ端末10は、クラウドサーバ9からインターネット8を介して画像及び情報を受信する。そして、ユーザ端末10は、受信した冷蔵庫本体1000に係る画像及び情報を端末表示部に表示する。
なお、ユーザ端末10は、クラウドサーバ9等の外部サーバを介することなく、無線通信部6から送信された冷蔵庫本体1000に係る画像及び情報を、ルータ装置7及びインターネット8を通じて受信してもよい。また、貯蔵室画像管理部5が冷蔵室100への入出庫があったと判定した場合、無線通信部6は、その旨をルータ装置7及びインターネット8を通じてユーザ端末10に通知してもよい。
図15から図17は、ユーザ端末10に表示される画面の例である。図15に示すのは、「入出庫タイムライン」の表示例である。前述したように、画像サーバ3の貯蔵室画像管理部5は、カメラ2が撮影した冷蔵室100内の画像に基づいて、入出庫日時、入出庫の区別、入出庫された食品の画像を記憶している。入出庫タイムラインは、これらの画像及び情報を時系列で並べて表示する画面である。
図16に示すのは、「入出庫リスト」の表示例である。この入出庫リストも、入出庫タイムラインと同じく、画像サーバ3の貯蔵室画像管理部5に記憶されている、入出庫日時、入出庫の区別、入出庫された食品の画像を表示する。ただし、この入出庫リストと入出庫タイムラインとでは、表示形式が異なっている。この入出庫リストは、入出庫日時及び入出庫された食品の画像を、「入庫」の列と「出庫」の列とに分けてリスト状に表示する画面である。
図17に示すのは、「在庫食品一覧」の表示例である。前述したように、画像サーバ3の貯蔵室画像管理部5は、カメラ2が撮影した冷蔵室100内の画像から、個々の食品の画像を抽出して記憶している。この在庫食品一覧は、ある時刻において冷蔵室100内に収納されている個々の食品の画像を一覧形式で表示する画面である。
なお、以上の「入出庫タイムライン」、「入出庫リスト」及び「在庫食品一覧」の各画面は、操作パネル1のパネル表示部1aにも表示可能である。また、パネル表示部1aには、これらの画面の他に、貯蔵室画像管理部5において管理及び記憶されている各種の画像及び情報、並びに、貯蔵室画像記憶部4に記憶されている画像等を表示できるようにしてもよい。
貯蔵室画像管理部5は、カメラ2が撮影した画像から冷蔵室100内の個々の食品の画像を抽出するだけでなく、カメラ2が撮影した画像から冷蔵室100内の個々の食品の種類及び量を判定してもよい。この判定のため、貯蔵室画像管理部5は、食品画像データベースを予め記憶している。食品画像データベースは、食品の種類のそれぞれに、当該食品の形状、大きさ、色及び外装ラベルの少なくとも1つを対応付けられたデータの集合である。この意味で、貯蔵室画像管理部5には、食品の種類のそれぞれに、当該食品の形状、大きさ、色及び外装ラベルの少なくとも1つを対応付けて予め記憶する食品情報記憶部を備えている。
食品画像データベースに記憶されている情報の具体例を図18を参照しながら説明する。食品画像データベースは、食品種類のそれぞれについて、当該食品種類を他の食品種類と区別することができる特徴的な属性を記憶している。ここでは、当該食品種類に属する食品自体又は当該食品が入った容器の特徴量を、当該食品種類に対応付けて記憶している。具体的には、各食品種類について、形状(輪郭)、直軸の大きさ、代表色(RGB値)及びラベル(文字)等の情報を特徴量としている。
なお、食品画像データベースに記憶する食品種類毎の形状としては、ここで例に挙げた輪郭の他、例えば、当該食品の外形に最も近い幾何学的形状(例えば、円柱、台形等)としてもよい。この場合、貯蔵室画像管理部5による判定においては、例えば、パターンマッチング等の手法により食品画像データベースに記憶されている形状との照合を行う。また、色については、代表色のRGB値の他、例えば明度、彩度等の他の指標値を用いるようにしてもよい。
貯蔵室画像管理部5は、以上のような食品画像データベースに記憶されている情報を参照しながら、貯蔵室画像管理部5が保存、管理している画像に基づいて、貯蔵室(ここでは冷蔵室100)内の食品の種類及び量を判定する。この判定においては、貯蔵室画像管理部5は、カメラ2が撮影した画像から抽出した個々の食品の画像について、食品画像データベースに記憶されている食品の種類のうち、どの食品の種類の特徴量と合致するかを照合する。
そして、個々の食品の画像と合致する食品画像データベースに記憶されている特徴量があった場合、当該画像の食品の種類は、食品画像データベースにおいてこの合致した特徴量に対応付けられている種類であると、貯蔵室画像管理部5は判定する。なお、食品画像データベースに特徴量が合致するデータがない場合、当該画像の食品の種類を、最も類似する食品の種類で代替するか、あるいは、当該画像の食品は種類不明の収納物として大きさだけを識別するようにしてもよい。
このようにして、貯蔵室画像管理部5は、カメラ2が撮影した画像から抽出した食品の画像と、食品画像データベースに記憶されている特徴量とを比較することにより、冷蔵室100内に収納されている食品について、種類及びその量を特定することができる。
実施の形態2.
図19は、この発明の実施の形態2に係るもので、冷蔵庫のカメラの撮影位置の一例を示す要部断面図である。以下、この実施の形態2に係る冷蔵庫システムについて、実施の形態1の構成を元にした場合を例に挙げ、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
ここで説明する実施の形態2は、前述した実施の形態1の構成において、カメラ移動装置20は、隣り合う冷蔵室棚板102同士の間、及び、冷蔵室棚板102の上端内面とこの上端内面の隣の冷蔵室棚板102との間のそれぞれの少なくとも2箇所以上でカメラ2を停止させるようにしたものである。そして、カメラ2は、カメラ移動装置20がカメラ2の移動を停止させる毎に撮影を行う。
すなわち、隣り合う冷蔵室棚板102同士の間の異なる2以上の位置においてカメラ2は撮影を行う。また、カメラ2が冷蔵室100の上端内面と、この上端内面の隣の冷蔵室棚板102との間の異なる2以上の位置においても、カメラ2は撮影を行う。
図19に示すのは、隣り合う冷蔵室棚板102同士の間の3箇所で、カメラ2を停止させて撮影する例である。同図に示すように、隣り合う冷蔵室棚板102同士の間の比較的上側の位置でカメラ2を停止させて撮影した場合、冷蔵室棚板102の奥にある食品30を撮影することができる。また、食品30のパッケージ上面についても鮮明に撮影しやすい。しかし、冷蔵室棚板102の手前にある食品30を前面から撮影することが難しい。
これに対し、隣り合う冷蔵室棚板102同士の間の比較的下側の位置でカメラ2を停止させて撮影した場合、冷蔵室棚板102の手前にある食品30を前面から撮影することができる。この一方で、冷蔵室棚板102の奥にある食品30は、手前にある食品30のかげになってしまう。
そこで、1つの冷蔵室棚板102について、上下位置の異なる複数の箇所からカメラ2で撮影することによって、冷蔵室棚板102の手前側から奥側まで、より多くの食品を撮影することができる。
この実施の形態2においては、貯蔵室画像管理部5は、それぞれの冷蔵室棚板102毎に、当該冷蔵室棚板102より上側の2箇所以上の位置にあるカメラ2が撮影した画像の明るさ及び歪みの一方又は両方を補正した後、合成して当該冷蔵室棚板102の食品収納状態画像を生成する。そして、貯蔵室画像管理部5は、それぞれの冷蔵室棚板102の食品収納状態画像を合成して、冷蔵室100内全体の画像を生成する。
なお、他の構成及びについては実施の形態1と同様であり、ここでは、その説明を省略する。
以上のように構成された冷蔵庫システムにおいても、実施の形態1と同様の効果を奏することができる。さらに、冷蔵室棚板102の手前側から奥側まで、より多くの食品を鮮明に撮影した画像を得ることができるため、収納状況の確認が容易である。また、このようにして得られた画像を画像認識に使用することで、貯蔵室内の収納状況をさらに正確に判定できる。
この発明は、貯蔵室内の画像を撮影するカメラを備えた冷蔵庫に利用できる。また、貯蔵室内の画像を冷蔵庫の外部に送信する冷蔵庫システムに利用できる。
1 操作パネル
1a パネル表示部
2 カメラ
3 画像サーバ
4 貯蔵室画像記憶部
5 貯蔵室画像管理部
6 無線通信部
7 ルータ装置
8 インターネット
9 クラウドサーバ
10 ユーザ端末
20 カメラ移動装置
21 ステッピングモータ
22 ウォームギヤ
23 ピニオン
24 ラック
25 ガイド部
26 ウォームホイール
27 送りねじ
28 カメラ支持部
29 溝部
30 食品
100 冷蔵室
101 冷蔵室扉
102 冷蔵室棚板
103 棚板支持部
104 ドアポケット
110 チルド室
111 チルドケース
200 製氷室
300 切替室
400 冷凍室
500 野菜室
1000 冷蔵庫本体
1001 制御基板
この発明に係る冷蔵庫は、食品を収納する貯蔵室が形成された本体と、前記貯蔵室内に設置され、食品が載置される1以上の棚板と、前記貯蔵室の一側を開閉する扉と、前記扉の内側の面に設けられ、前記貯蔵室内の画像を撮影するカメラと、前記カメラを上下方向に移動させるカメラ移動装置と、を備え、前記カメラ移動装置は、隣り合う前記棚板同士の間、及び、前記貯蔵室の上端内面と前記上端内面の隣の前記棚板との間のそれぞれの少なくとも2箇所以上で前記カメラを停止させ、前記カメラは、前記カメラ移動装置が前記カメラの移動を停止させる毎に撮影する。
食品画像データベースに記憶されている情報の具体例を図18を参照しながら説明する。食品画像データベースは、食品種類のそれぞれについて、当該食品種類を他の食品種類と区別することができる特徴的な属性を記憶している。ここでは、当該食品種類に属する食品自体又は当該食品が入った容器の特徴量を、当該食品種類に対応付けて記憶している。具体的には、各食品種類について、形状(輪郭)、長軸の大きさ、代表色(RGB値)及びラベル(文字)等の情報を特徴量としている。
ここで説明する実施の形態2は、前述した実施の形態1の構成において、カメラ移動装置20は、隣り合う冷蔵室棚板102同士の間、及び、冷蔵室100の上端内面とこの上端内面の隣の冷蔵室棚板102との間のそれぞれの少なくとも2箇所以上でカメラ2を停止させるようにしたものである。そして、カメラ2は、カメラ移動装置20がカメラ2の移動を停止させる毎に撮影を行う。
この実施の形態2においては、貯蔵室画像管理部5は、それぞれの冷蔵室棚板102毎に、当該冷蔵室棚板102より上側の2箇所以上の位置にあるカメラ2が撮影した画像の明るさ及び歪みの一方又は両方を補正した後、合成して当該冷蔵室棚板102の食品収納状態画像を生成する。そして、貯蔵室画像管理部5は、それぞれの冷蔵室棚板102の食品収納状態画像を合成して、冷蔵室100内全体の画像を生成する。
なお、他の構成については実施の形態1と同様であり、ここでは、その説明を省略する。

Claims (13)

  1. 食品を収納する貯蔵室が形成された本体と、
    前記貯蔵室内に設置され、食品が載置される1以上の棚板と、
    前記貯蔵室の一側を開閉する扉と、
    前記扉の内側の面に設けられ、前記貯蔵室内の画像を撮影するカメラと、
    前記カメラを上下方向に移動させるカメラ移動装置と、を備え、
    前記カメラ移動装置は、隣り合う前記棚板同士の間、及び、前記貯蔵室の上端内面と前記上端内面の隣の前記棚板との間のそれぞれの少なくとも1箇所で前記カメラを停止させ、
    前記カメラは、前記カメラ移動装置が前記カメラの移動を停止させる毎に撮影する冷蔵庫。
  2. 前記カメラ移動装置は、隣り合う前記棚板同士の間、及び、前記貯蔵室の上端内面と前記上端内面の隣の前記棚板との間のそれぞれの少なくとも2箇所以上で前記カメラを停止させる請求項1に記載の冷蔵庫。
  3. それぞれの棚板毎に、当該棚板より上側の2箇所以上の位置にある前記カメラが撮影した画像の明るさ及び歪みの一方又は両方を補正した後、合成して当該棚板の食品収納状態画像を生成する画像処理部をさらに備えた請求項2に記載の冷蔵庫。
  4. 前記扉の内側に設けられたドアポケットをさらに備え、
    前記カメラ移動装置は、前記ドアポケットの内部を上方から撮影できる位置及び向きに前記カメラを移動可能である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
  5. 前記カメラ移動装置は、
    前記カメラの移動を駆動するステッピングモータを備え、
    前記カメラを予め設定された可動範囲内で上下方向に移動させ、
    前記可動範囲内における前記カメラの位置を前記ステッピングモータのステップ数を用いて制御する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
  6. 前記扉の開閉を検知するセンサをさらに備え、
    前記カメラ移動装置は、前記センサが前記扉の閉動作を検知した場合に、前記可動範囲の一端に前記カメラを移動させて前記ステッピングモータのゼロ点補正を行う請求項5に記載の冷蔵庫。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の冷蔵庫と、
    前記カメラが撮影した画像を送信する通信装置と、
    前記通信装置と通信可能に設けられ、通信装置が送信した前記カメラが撮影した画像を受信可能な端末装置と、を備えた冷蔵庫システム。
  8. 前記カメラが撮影した画像に基づいて、前記貯蔵室への入出庫の有無を判定する画像管理部をさらに備え、
    前記通信装置は、前記貯蔵室への入出庫があったと前記画像管理部が判定した場合、その旨を前記端末装置に通知する請求項7に記載の冷蔵庫システム。
  9. 前記画像管理部は、前記カメラが撮影した画像から前記貯蔵室への入出庫があった食品の画像を抽出するとともに、入出庫の区別及び入出庫日時を判定し、
    前記通信装置は、前記カメラが撮影した画像から抽出された入出庫があった食品の画像と、入出庫の区別及び入出庫日時の情報とを前記端末装置に送信する請求項8に記載の冷蔵庫システム。
  10. 前記端末装置は、入出庫があった食品の画像と、入出庫の区別及び入出庫日時の情報とを、時系列で表示可能である請求項9に記載の冷蔵庫システム。
  11. 前記端末装置は、入出庫があった食品の画像と、入出庫の区別及び入出庫日時の情報とを、入庫と出庫とに分けて表示可能である請求項9に記載の冷蔵庫システム。
  12. 前記画像管理部は、前記カメラが撮影した画像から前記貯蔵室内の個々の食品の画像を抽出し、
    前記通信装置は、前記カメラが撮影した画像から抽出された前記貯蔵室内の個々の食品の画像を前記端末装置に送信し、
    前記端末装置は、前記貯蔵室内の個々の食品の画像を表示可能である請求項8に記載の冷蔵庫システム。
  13. 前記画像管理部は、食品の種類に、当該食品の形状、大きさ、色及び外装ラベルの少なくとも1つを対応付けて予め記憶するとともに、当該記憶した情報を参照して、前記カメラが撮影した画像から前記貯蔵室内の個々の食品の種類及び量を判定する請求項8から請求項12のいずれか一項に記載の冷蔵庫システム。
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