(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉可能な扉を有する庫内室と、
前記庫内室を冷却する冷却機構と、
前記庫内室内に光を照射する複数の光源部と、
前記光源部により照射される光を検知可能な光センサ部と、
前記光源部に光を照射させ、前記光センサ部が検知した光検知情報に基づいて前記庫内室内の収納物の量を検出する制御部とを備え、
前記複数の光源部は、前記庫内室の壁面に設けられ、
前記光センサ部は、前記庫内室の壁面に設けられ、
前記制御部は、
前記複数の光源部を順次光照射させ、前記順次光照射させたときに前記光センサ部が検知した光検知情報に基づいて前記庫内室内の収納物の量を検出する
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
開閉可能な扉を有する庫内室と、
前記庫内室を冷却する冷却機構と、
前記庫内室内に光を照射する複数の光源部と、
前記光源部により照射される光を検知可能な光センサ部と、
前記光源部及び前記光センサ部のうちの少なくとも一方を移動させる移動機構と、
前記光源部に光を照射させ、前記光センサ部が検知した光検知情報に基づいて前記庫内室内の収納物の量を検出する制御部とを備え、
前記複数の光源部は、前記庫内室の壁面に設けられ、
前記光センサ部は、前記庫内室の壁面に設けられ、
前記制御部は、
前記移動機構により前記光源部及び前記光センサ部のうちの少なくとも一方が所定パターンで移動させられたときに前記光センサ部が検知した光検知情報に基づいて前記庫内室内の収納物の量を検出する
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
開閉可能な扉を有する庫内室と、
前記庫内室を冷却する冷却機構と、
前記庫内室内に光を照射する複数の光源部と、
前記光源部により照射される光を検知可能な光センサ部と、
前記光源部及び前記光センサ部のうちの少なくとも一方を所定角度に回転させる移動機構と、
前記光源部に光を照射させ、前記光センサ部が検知した光検知情報に基づいて前記庫内室内の収納物の量を検出する制御部とを備え、
前記複数の光源部は、前記庫内室の壁面に設けられ、
前記光センサ部は、前記庫内室の壁面に設けられ、
前記制御部は、
前記移動機構により前記光源部及び前記光センサ部のうちの少なくとも一方が所定パターンで回転させられたときに前記光センサ部が検知した光検知情報に基づいて前記庫内室内の収納物の量を検出する
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
前記複数の光源部は、前記庫内室の上部壁面、及び側部壁面に設けられた
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記庫内室を仕切る一又は複数の棚を備え、
前記複数の光源部から前記光センサ部へ至る光路のうち、少なくとも一つは、前記棚に載置された収納物又は前記棚に反射して前記光センサ部に至る光路を形成可能とする
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記制御部は、
前記収納物の量が少ないと判定された場合には、前記冷却機構の冷却性能を低下させた省エネ運転を行う
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項７】
前記扉の開閉状態を検知する扉開閉検知部を備え、
前記扉開閉検知部で扉開放状態を検知している状態において、前記複数の光源部のうち、少なくとも一つは、前記庫内室の視認性を高める庫内視認用照明モードで点灯させる
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
前記複数の光源部のうち、少なくとも一つを可視光を含む光を照射可能な光源部とし、
前記可視光を照射可能な光源部を収納物検知用の光源と庫内室照明用の光源とを兼用するものとした
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項９】
前記複数の光源部のうち、少なくとも一つの光源部は、光源と、前記光源が発する光を分割する光分割部を備え、
前記光分割部は、
前記光源からの光を外部へ照射する平面部、及び前記光源からの光を反射する屈折部を備えた
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記複数の光源部を順次光照射させ、前記順次光照射させたときに前記光センサ部が検知した光検知情報に基づいて前記庫内室内の収納物の量を検出する
ことを特徴とする請求項２、３と、請求項２、３に従属する請求項４〜９とのいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
前記光センサ部を複数備えた
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
前記光源部及び前記光センサ部のうちの少なくとも一方を移動させる移動機構を備え、
前記制御部は、
前記移動機構により前記光源部及び前記光センサ部のうちの少なくとも一方が所定パターンで移動させられたときに前記光センサ部が検知した光検知情報に基づいて前記庫内室内の収納物の量を検出する
ことを特徴とする請求項１、３と、請求項１、３に従属する請求項４〜９、１１とのいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１３】
前記光源部及び前記光センサ部のうちの少なくとも一方を所定角度に回転させる移動機構を備え、
前記制御部は、
前記移動機構により前記光源部及び前記光センサ部のうちの少なくとも一方が所定パターンで回転させられたときに前記光センサ部が検知した光検知情報に基づいて前記庫内室内の収納物の量を検出する
ことを特徴とする請求項１、２と、請求項１、２に従属する請求項４〜９、１１とのいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１４】
前記光源部により照射された光を反射させて前記光センサ部に入射させる反射板を備えた
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１５】
前記光源部は、
光源と、前記光源が発する光の照射角度を変更する照射角度変更機構とを備えた
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１６】
前記光源部は、
光源と、前記光源が発する光を反射させて前記光センサ部に入射させる光源反射板とを備えた
ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫内の収納物状態を検知する冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷蔵庫は一般に、開閉可能な扉を有する庫内室と、この庫内室を冷却する機構と、庫内室内の空気温度を検出する庫内温度センサを備えている。
このような冷蔵庫において、庫内に収納物が多い状態で扉を開けて新たに収納物を投入すると、予め収納されていた収納物が妨げとなって冷却風が新たな収納物に届きにくくなり、新たな収納物がなかなか冷却されず品質が低下するおそれがあった。
そして、冷風吹出口と庫内温度センサとが近接して設置されている場合、庫内温度センサ付近の空気は冷えやすいことから、庫内が十分に冷却されていると判断されやすくなる。このため、新たな収納物が十分に冷えていないにもかかわらず、十分に冷却されていると判断されて冷風の吹き出しが抑制され、庫内室内の平均温度が高くなるおそれがあった。
また、冷風吹出口と庫内温度センサとが遠く離れて設置されている場合、庫内温度センサ付近の空気は冷えにくいことから、庫内が十分に冷却されていないと判断されやすくなる。このため、庫内は全般的に冷却されているにもかかわらず、冷風が連続して吹き出され、冷風吹出口付近の収納物が凍結する場合があった。
このような課題が存在するため、庫内室内の収納物を検出する技術が提案されている。
【０００３】
そして従来より、「冷蔵室の内壁に複数装着されて、高温の熱負荷から発生される赤外線を受光して、温度及び高温の熱負荷の発生位置を検知する赤外線センサ組立体と、を含んで構成されて、前記赤外線センサ組立体は、・・・赤外線センサが受光する赤外線の受光範囲を制限する受光範囲制限手段とを具備する」冷蔵庫が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、「１個または複数個有する冷蔵庫外内光センサ３７ａによって冷蔵庫内光センサの該当する周囲の庫内収納物を検知する。検知方法は庫内収納物などにより冷蔵庫内光センサａ付近に庫内収納物などによって光を遮断して影が生じているか否かを冷蔵庫内光センサａによって判断することによって行われる」ことが考案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０１２０７８号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２００６−３３６９６３号公報（第６頁、第７頁、図２、図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術によれば、被冷却物から発せられる輻射熱を検知することにより、未冷却の収納物を検知する。しかし、被冷却物から発せられる輻射熱を検知する方式の場合、未冷却の収納物が既に冷却された収納物の陰になる場所に置かれた場合、未冷却の収納物を検知することができない。
【０００６】
また、特許文献２に記載の技術によれば光センサで影の有無を検出することにより収納物の有無を検知して庫内の照明強度を変化させている。しかし、収納物の量に応じた冷却制御を行うものではないため、収納物の冷却不良に関する課題を解消できない。
【０００７】
本発明は上記のような課題のうちの少なくとも一つを解決するためになされたものであり、第１の目的は、冷蔵庫内の収納物を精度よく検知することのできる冷蔵庫を得るものである。
また、第２の目的は、検知した収納物の量や位置に応じて、収納物を高品質な状態で保存することのできる冷蔵庫を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る冷蔵庫は、開閉可能な扉を有する庫内室と、庫内室を冷却する冷却機構と、庫内室内に光を照射する複数の光源部と、光源部により照射される光を検知可能な光センサ部と、光源部に光を照射させ、光センサ部が検知した光検知情報に基づいて庫内室内の収納物の量を検出する制御部とを備え、複数の光源部は、庫内室の壁面に設けられ、光センサ部は、庫内室の壁面に設けられ、制御部は、複数の光源部を順次光照射させ、順次光照射させたときに光センサ部が検知した光検知情報に基づいて庫内室内の収納物の量を検出するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る冷蔵庫によれば、上記構成を有しているので、庫内室内の収納物を精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る冷蔵庫の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る冷蔵室内の光源の配置と光源の照射領域を説明する図である。
【図３】実施の形態１に係る冷蔵庫の機能ブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る冷蔵室のメイン処理を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１に係る収納物検知処理を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る収納物検知処理を説明する冷蔵室内の模式図である。
【図７】実施の形態１に係る収納物検知処理において、点灯させる光源と光センサの受光強度の関係を示す表である。
【図８】実施の形態２に係る冷蔵室内の構成を説明する図である。
【図９】実施の形態３に係る冷蔵室内の構成を説明する図である。
【図１０】実施の形態４に係る光源の構成を説明する図である。
【図１１】実施の形態５に係る光源の構成を説明する図である。
【図１２】実施の形態６に係る光源の構成を説明する図である。
【図１３】実施の形態７に係る光源の構成を説明する図である。
【図１４】実施の形態８に係る光源の構成の第１の例を説明する図である。
【図１５】実施の形態８に係る光源の構成の第２の例を説明する図である。
【図１６】実施の形態９に係る冷蔵室内の構成を説明する図である。
【図１７】実施の形態９に係る冷却制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
（冷蔵庫１００の構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫１００の構成を示す図であり、図１（Ａ）は上から見た場合の図、図１（Ｂ）は横から見た場合の図である。図１において、冷蔵庫１００は、区画されて独立した複数の庫内室を備える。庫内室としては、最上部に設けられ扉１１を備えた冷蔵室１０と、冷蔵室１０の下方に配置され引き出し扉３１を備えた切替室３０と、切替室３０の下方に配置され引き出し扉３３を備えた野菜室３２と、野菜室３２の下方に配置され引き出し扉３５を備えた冷凍室３４とを備える。扉１１には、冷蔵庫１００の各庫内室の冷却温度の設定を行う操作パネル、各庫内室の冷却状態などの各種情報を表示する表示パネル、各庫内室の冷却情報などの各種情報を音声出力する音声出力装置などを備えた正面パネル１２を備える。
【００１２】
（冷却機構）
冷蔵庫１００の背面側には、各庫内室を冷却するための冷却機構として、コンプレッサー２１と、熱交換器２２と、冷気送風ファン２３と、背面冷風路２４と、冷風吹出口２５と、制御装置１６とを備える。
制御装置１６は、制御回路やその動作プログラムを格納した記憶装置などを備え、冷蔵庫１００の動作を制御する。
コンプレッサー２１、熱交換器２２により作り出された冷気は、冷気送風ファン２３によって送風され、背面冷風路２４を通って、冷風吹出口２５から各庫内室へと吹き出される。制御装置１６は、コンプレッサー２１の出力や冷気送風ファン２３の送風量を制御することにより、各庫内室が設定された温度に維持されるよう制御する。なお、制御装置１６、コンプレッサー２１、熱交換器２２、冷気送風ファン２３、背面冷風路２４、及び冷風吹出口２５を、冷却機構２０と総称する。
【００１３】
（冷蔵室の構成）
冷蔵室１０は、扉１１の開閉状態を検知する扉開閉検知スイッチ１３と、扉１１の内側に設けられたドアポケット１４と、冷蔵室１０内を複数に仕切る棚１５ａ、１５ｂ（棚１５と総称する場合がある）とを備える。そして、図１に示すように食品などの収納物１８を収納可能となっている。
さらに、冷蔵室１０は、１又は複数の光源１と、１又は複数の光センサ２と、冷蔵室１０内の空気温度を検出する空気温度センサ３と、冷蔵室１０内の空気を攪拌する庫内攪拌ファン４とを備える。
【００１４】
（光源と光センサの構成）
光源１は、蛍光灯、ＬＥＤ、エレクトロルミネッセンスなどの任意の光発生方式により光を発する。発する光の波長域としては、紫外、可視、赤外など、いずれの波長域であってもよい。本実施の形態１及び後述する実施の形態において、１又は複数の光源１の集合体全体が、本発明の光源部に相当する。
光センサ２は、光源１から発せられる光を検知する装置であり、フォトダイオード、光電子増倍管など、任意の方式のものを用いることができる。本実施の形態１及び後述する実施の形態において、１又は複数の光センサ２の集合体全体が、本発明の光センサ部に相当する。
【００１５】
詳細は後述するが、本実施の形態１では、光源１が発する光を光センサ２が受光し、光センサ２の受光強度に応じて冷蔵室１０内の収納物１８の量や位置の検出を行う。光センサ２の受光強度が小さい場合あるいは光センサ２が受光できない場合は、光源１から光センサ２に至る光路上に光を遮る物、すなわち収納物１８が存在すると判断し、受光強度が大きい場合は収納物１８が存在しないと判断する。本実施の形態１では、複数の光源１を設けることにより、光源１から光センサ２へ至る複数の光路を設ける。このようにすることにより、収納物１８の量や位置を高精度に検知可能としている。
【００１６】
図２は、冷蔵室１０内の光源１の配置を示す図であり、図２（Ａ）は上から見た図、図２（Ｂ）は横から見た図である。なお、図２では、光源１を、光源１ａ〜光源１ｉの符号により区別して表記している。図２に示すように、光源１ａ、１ｂは天井近くの側壁に、光源１ｃ、１ｄは棚１５ａの下側に、光源１ｅ〜光源１ｉは扉１１あるいは扉１１付近の内壁に設けられている。光源１ａ〜光源１ｉは、発した光が光センサ２により受光可能となるような角度で設置されており、光源１ａ〜光源１ｉから光センサ２に至る光路が形成されている。そして、各光路がなるべく重複しないように、光源１ａ〜光源１ｉの角度が調節して設置される。光源１の設置位置、数、設置角度、及び光源１の照射角度は、光源１の設置位置、光センサ２の設置位置、及び棚１５などの冷蔵室１０内の構造に応じて調節して設けるが、その具体例については後述する実施の形態２以降にて説明する。
【００１７】
光センサ２は、収納物検知が可能となるよう冷蔵室１０内に複数設けることができる。特に、図１に示すように、光センサ２を棚１５ａと棚１５ｂの間に複数設けることにより、棚１５ａ、１５ｂに載置された収納物の量や位置が検知可能となる。
【００１８】
なお、光源１や光センサ２は、通電や動作指示のための配線が必要であることから、冷蔵庫１００内の壁部分などの外郭部分に設置することが望ましい。このようにすることで、壁の中に配線を設けることができ、収納物が接する庫内室内に配線がむき出しとなるのを回避できる。なお、棚１５やドアポケット１４など、移動や取り外しが可能な部位に設置する場合には、配線を容易に脱着可能に設けるか、あるいは、非接触伝送が可能な機構を設けることが望ましい。
【００１９】
（機能ブロック）
図３は、本実施の形態１に係る冷蔵庫１００の機能ブロック図である。図１、図２と同一の構成要素には同一の符号を付している。制御装置１６は、扉開閉検知スイッチ１３から扉１１の開閉状態を取得するとともに空気温度センサ３から冷蔵室１０内の空気温度を取得し、冷蔵室１０内が設定された温度に維持されるよう、予め記憶されたプログラムにしたがって冷却機構２０を制御する。なお、冷却機構２０を制御するとは、コンプレッサー２１の出力、冷気送風ファン２３の送風量、冷風吹出口２５の開閉度合いなど冷却機構２０の構成要素の運転状態を制御することをいう。
また、制御装置１６は、光源１を点灯制御して光センサ２が受光する受光強度に基づいて収納物１８の収納状態を検出し、この結果に基づいて冷却機構２０の制御を行う。
また、制御装置１６は、各庫内室の冷却状態に関する情報や、故障に関する情報、検知した収納物に関する情報などを、正面パネル１２、あるいは、光源１の点滅動作などにより出力する。例えば、光源１が複数設けられている場合には、扉１１を開放した時に、収納物が過剰に存在している箇所の近傍に設けられている光源１を点滅させることができる。さらに、故障時には、光源１の照明強度や点滅周期を変えて点滅させて異常報知を行うこともできる。
【００２０】
（冷蔵室１０のメイン処理）
図４は、冷蔵室１０のメイン処理を示すフローチャートである。
扉開閉検知スイッチ１３により扉１１が所定時間以上開放されていることを検知すると（Ｓ１０１）、扉１１が閉鎖されるまでの間は（Ｓ１０２のＮｏ）、庫内視認用照明モードで動作する（Ｓ１０６）。庫内視認用照明モードでは、冷蔵室１０内の照明用光源（図１には図示せず）を点灯させて、冷蔵室１０内の視認性を高める。
扉１１が閉鎖されると（Ｓ１０２のＹｅｓ）、冷蔵室１０内の収納物の量や位置を検知する収納物検知処理を行う（Ｓ１０３）。収納物検知処理の詳細は後述する。
そして、ステップＳ１０３で検出した収納物の量や位置と、空気温度センサ３による検出温度に基づいて、冷蔵室１０内の冷却制御を行う（Ｓ１０４）。収納物が多いと判定された場合、新たに投入された未冷却の収納物に冷却風が供給されない状態となるのを回避するため、庫内室の冷気導入量を増やす、冷気温度を低下させる、庫内攪拌ファン４により庫内空気を攪拌する、などの処理を行う。このようにすることで、未冷却の収納物の冷却を促進することができる。また、収納物が少ないと判定された場合には、冷気導入量を少なくする省エネ運転を行う。このようにすることで、エネルギー消費量を削減することができる。冷蔵室１０内の空気温度に加えて収納物の量や位置に関する情報を併せて用いて冷却制御を行うことにより、冷蔵室１０内をより最適な冷却状態に維持することができる。
【００２１】
（収納物検知処理）
次に、図４のステップＳ１０３で示した収納物検知処理の詳細を説明する。
図５は、収納物検知処理を示すフローチャート、図６は収納物検知処理を説明する冷蔵室１０内を横から見た模式図であり、光源１、光センサ２、棚１５、収納物１８、空気温度センサ３、及び光源１から光センサ２に至る光路を主に示している。図６（Ａ）は収納物量が少ない場合、図６（Ｂ）は収納物量が多い場合を示している。
なお、図６では、光源１を、光源１ｊ〜光源１ｍの符号により区別して表記し、光センサ２を、光センサ２ａ〜光センサ２ｃの符号により区別して表記している。
【００２２】
（光源１と光センサ２の構成）
図６の例では、光源１ｊを天井に、光源１ｋを棚１５ａの下面に、光源１ｌを扉１１に、光源１ｍを扉１１側の底面に設けている。光センサ２はすべて背面冷風路２４側の壁面に設けており、光センサ２ａは天井と棚１５ａの間に、光センサ２ｂは棚１５ａと棚１５ｂの間に、光センサ２ｃは棚１５ｂと底面との間に位置する。空気温度センサ３は、背面冷風路２４側の底面に設けられている。冷蔵室１０への冷風吹出口２５は、棚１５ａと天井との間であって光センサ２ａの上方近くに位置している。
なお、図６において、光源１から光センサ２へと延びる実線矢印は光路を表しており、便宜的に、実線矢印１本を光強度１として説明する。破線矢印は、収納物や棚に反射して僅かに光センサ２で検知される光の光路を表しており、これを便宜上、光強度０．５として説明する。
【００２３】
（収納物検知処理の第１の例）
次に、本実施の形態１に係る収納物検知処理の第１の例を、図５と図６を参照して説明する。
図５において、収納物検知処理を開始すると、制御装置１６はすべての光源１ｊ〜光源１ｍを点灯させる（Ｓ１１１）。そして、制御装置１６は、光センサ２が受光強度に基づいて出力する出力値を取得して、冷蔵室１０内の収納物を検知する（Ｓ１１２）。
【００２４】
収納物の検知をより具体的に説明する。
図６（Ａ）に示すように、棚１５ｂに収納物１８ａが載置された状態を想定する。光源ｊ〜光源１ｍのすべてを点灯させると、実線矢印で示すように光センサ２ａ〜光センサ２ｃに直接至る光路と、破線矢印Ｓ１、Ｓ２で示すように収納物１８や棚１５に反射して光センサ２に至る光路が生じる。各光センサの受光強度は、光センサ２ａ：３、２ｂ：２．５、２ｃ：１．５となり、総計は７である。
また、図６（Ｂ）に示すように、棚１５ａ、棚１５ｂ、及び底面に収納物１８ａ〜収納物１８ｄが載置されて収納物量が多い状態を想定する。光源１ｊ〜光源１ｍのすべてを点灯させると、各光センサの受光強度は、光センサ２ａ：０、２ｂ：１．５、２ｃ：０．５となり、総計は２である。
このように、収納物の量や位置に応じて光センサ２の受光強度が異なるので、収納物が存在しない状態での光センサ２の出力値と、収納物を収納した状態での出力値とを比較することによって、収納物の量を判断できる。例えば、受光強度が小さい場合は、光源１から光センサ２への光路が遮られている、すなわち、収納物量が存在する、と判断できる。
【００２５】
そして、図５において、収納物の検知が終了するまでの間はステップＳ１１１とステップＳ１１２の処理を繰り返し、収納物の検知が終了すると（Ｓ１１３）、光源１を消灯させて（Ｓ１１４）処理を終了する。
【００２６】
このように、光源１ｊ〜光源１ｍを点灯させたときの光センサ２ａ〜光センサ２ｂの受光強度に基づいて、収納物の有無を検出することができる。
【００２７】
（収納物検知処理の第２の例）
次に、本実施の形態１に係る収納物検知処理の第２の例を、図５と図６を参照して説明する。なお、ここで説明する第２の例では、制御装置１６が本発明の光路形成手段に相当する。
前述の第１の例では、ステップＳ１１１ですべての光源１ｊ〜光源１ｍを点灯させたが、この第２の例では、まず、光源１ｊのみを点灯させる（Ｓ１１１）。そして、光源１ｊを点灯させたときの光センサ２ａ〜光センサ２ｃの受光強度に基づいて、光源１ｊから光センサ２ａ〜光センサ２ｃに至る光路上の収納物を検知する（Ｓ１１２）。続けてステップＳ１１３でＮｏへ進み、光源１ｋのみを点灯させて（Ｓ１１１）、このときの光センサ２ａ〜光センサ２ｃの受光強度に基づいて、光源１ｂ２から光センサ２ａ〜光センサ２ｃに至る光路上の収納物を検知する（Ｓ１１２）。同様にして、光源１ｌ、光源１ｍのみを点灯させて収納物を検知する。すべての光源１ｊ〜光源１ｍを順次点灯させて収納物の検知を行ったところで収納物検知処理を終了とし（Ｓ１１３）、すべての光源１ｊ〜光源１ｍを消灯させて（Ｓ１１４）、処理を終了する。
【００２８】
このように、照射方向の異なる光源１ｌ〜光源１ｍを順次点灯させて収納物を検知することで、冷蔵室１０内に載置された収納物１８の位置をより詳細に特定することができる。例えば、光源１ｊを点灯させたときに、光センサ２ａは受光可能であって光センサ２ｂは受光不能であったという場合には、光源１ｊから光センサ２ｂに至る光路上に収納物が載置されていると分かる。このように、点灯する光源１と、光センサ２の受光強度、及び受光した光センサ２の位置に基づいて、収納物の位置を判断することができる。
【００２９】
なお、この第２の例では光源１ｊ〜光源１ｍを１個ずつ順次点灯させる例を示したが、数個ずつ順次点灯させてもよく、同様に収納物の量や位置を検知することができる。
また、最初にすべての光源１を点灯させた状態で光センサ２の出力値を得て、出力値の低い光センサ２をおおよそ特定した上で、その光センサ２へ至る光路を形成する光源１を所定のパターンで点灯させて収納物を検知してもよい。このようにすることで、精度よく収納物を検知することができるとともに、光源１を１つずつ点灯させる場合と比べて短時間で収納物を検知することができる。
【００３０】
なお、上記した第１の例及び第２の例において、量、載置位置、高さなどの異なる様々な収納物を冷蔵室１０内に載置したときの、光センサ２の出力値のマッピングデータを予め制御装置１６の記憶部に保持しておいてもよい。そして、実際の光センサ２の出力値とマッピングデータとを照合することで冷蔵室１０内の収納物の量や位置、高さなどを判断することもできる。
【００３１】
（収納物検知処理の第３の例）
次に、本実施の形態１に係る収納物検知処理の第３の例を、図６を参照して説明する。前述の第１の例及び第２の例では、各光センサ２が受光した光の受光強度に応じて収納物を検知していたが、ここで説明する第３の例では、各光センサ２の受光強度に重み付けを行った上で収納物量の判断を行う。
【００３２】
図６に示すように、光センサ２ａは、冷風吹出口２５の近傍に設けられているので、光センサ２ａの受光強度に基づいて冷風吹出口２５の近傍に収納物が載置されているか否か判断することができる。ここで、冷風吹出口２５の付近が収納物で塞がれていると冷蔵室１０の全体に冷気が行き渡りにくくなり、冷風吹出口２５の付近が開放されていると冷気が循環されやすくなる。このように、冷風吹出口２５近傍の収納物１８の有無は、冷蔵室１０の冷却能力に与える影響が大きい。このため、光センサ２ａの出力値に重み付けを行った上で、収納物の判断を行う。
【００３３】
図７は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示す光源１ｊ〜光源１ｍを点灯させたときの、光センサ２ａの出力値、光センサ２ａの出力値に２倍の重み付けを行った値、及び光センサ２ｂ、光センサ２ｃの出力値を示す表である。図７の表の上段が図６（Ａ）の場合、下段が図６（Ｂ）の場合であり、光源１ｊ〜光源１ｍを単独で点灯させたときの出力値と、すべての光源１ｊ〜光源１ｍを点灯させたときの出力値とを示している。
図７に示すように、光センサ２ａの出力値に２倍の重み付けを加えた値と、光センサ２ｂ、光センサ２ｃの出力値に基づいて、収納物の検知を行う。第１の例で前述したようにすべての光源１ｊ〜光源１ｍを点灯させて収納物検知を行ってもよいし、第２の例で前述したように光源１ｊ〜光源１ｍを順次点灯させて収納物検知を行ってもよい。
【００３４】
このように、冷風吹出口２５近傍の光センサ２ａの出力値に重み付けを加えて収納物の量や位置を判断することで、冷蔵室１０内の冷却能力に影響の大きい冷風吹出口２５近傍の収納物の状態を重視した冷蔵室１０の全体の収納物量を判断することができる。このようにして検出した収納物の量や位置に基づいて冷蔵室１０の冷却制御を行うことで（図４のステップＳ１０５）、冷蔵室１０内を適切な冷却状態に維持することができる。
【００３５】
なお、上記した収納物検知処理の第３の例では冷風吹出口２５近傍の光センサ２ａの出力値に重み付けを加える場合を例に説明したが、冷蔵室１０内の構造に応じて重み付けを加える光センサ２を適宜選択することができる。
【００３６】
以上のように、本実施の形態１に係る冷蔵庫１００によれば、冷蔵室１０の扉１１を閉鎖すると、所定時間、冷蔵室１０内に設けた光源１に光照射させ、冷蔵室１０内の光センサ２が検知した受光強度に基づいて冷蔵室１０内の収納物の量や位置を検知する。このため、冷蔵室１０内の収納状態を精度よく検知することができる。
また、冷蔵室１０の扉１１を閉めた状態で収納物の検知を行うようにしたので、冷蔵室１０の外光の影響がなく、収納物の検知精度を向上させることができる。
収納物の検知においては、複数の光源１を設けることによって本発明の光源部を構成し、光源部から光センサ２へと至る複数の光路を形成した。このように複数の光路を形成したため、広い範囲の収納物を検知でき、収納物の量や位置をより精度よく検知することができる。
【００３７】
実施の形態２．
本実施の形態２では、収納物検知に関する光源１と光センサ２の構成例を中心に説明する。本実施の形態２は、前述の実施の形態１に適用可能なものである。
図８は、本発明の実施の形態２に係る冷蔵室１０ａを横から見た場合の構成を示す図である。図８において、前述の実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付している。また、図８では、光源１を光源１ｎ〜光源１ｐの符号により区別して表記し、光センサ２を光センサ２ｄ〜光センサ２ｆの符号により区別して表記している。また、図８では、冷蔵室１０ａ内の冷風の流れを白抜きの矢印で概念的に示している。
【００３８】
冷蔵室１０ａは、棚１５ａ、棚１５ｂで仕切られた空間に対応して、背面冷風路２４側に３つの冷風吹出口２５ａ〜冷風吹出口２５ｃ（冷風吹出口２５と総称する場合がある）を備える。冷風吹出口２５ａ〜冷風吹出口２５ｃは、棚１５ａ、棚１５ｂで仕切られた空間の上方に位置し、底面や棚１５に載置される収納物１８の上側を冷気が通過可能となっている。
【００３９】
光源１ｎ〜光源１ｐは指向性の高い光源であり、冷蔵室１０ａの天井や棚１５の直下位置を扉１１側から背面冷風路２４側に向かって略水平に光照射を行う向きで設置されている。
光センサ２ｄ〜光センサ２ｆは、光源１ｎ〜光源１ｐの光路上であって背面冷風路２４側の壁に設置されている。冷風吹出口２５ａ〜冷風吹出口２５ｃは棚１５ａ、１５ｂで仕切られた空間の上方に位置することから、光センサ２ｄ、光センサ２ｅ、光センサ２ｆはそれぞれ、冷風吹出口２５ａ、冷風吹出口２５ｂ、冷風吹出口２５ｃのごく近傍に設置されているといえる。
【００４０】
このように構成された冷蔵室１０ａにおいて、光源１ｎ、光源１ｏ、光源１ｐにより照射された光は、それぞれ、光センサ２ｄ、光センサ２ｅ、光センサ２ｆにほぼまっすぐに入射する。光源１ｎ〜光源１ｐから光センサ２ｄ〜光センサ２ｆへ至る光路は、冷風吹出口２５ａ〜冷風吹出口２５ｃから吹き出される冷気の流れる位置とほぼ同じ高さであって、かつ、冷気の流れと略平行となる。
【００４１】
そして、前述の実施の形態１で述べたようにして収納物の検知を行う。天井あるいは棚１５の直下に光路を設けることで、天井あるいは棚１５の直下に収納物があるか否か検知することができる。光源１から発せられた光がほぼ減衰することなく光センサ２に受光されれば、天井あるいは棚１５の直下を収納物が塞いでいないということが分かる。
【００４２】
例えば、図８に示すように棚１５ａに載置された収納物１８ａ、収納物１８ｂが背の低いものであれば、収納物と天井との間に適度な空間が確保される。このため、冷風吹出口２５ａから吹き出される冷気は、矢印Ｔ１に示すように収納物１８ａ、収納物１８ｂの上部を通過して冷蔵室１０ａ内を循環することができる。
しかし、収納物１８ｄのように背高のものである場合、収納物１８ｄの上部には棚１５ｂとの間に空間がほとんどない。このため、冷風吹出口２５ｃから吹き出された冷気の流れが滞り、収納物１８ｅのように扉１１側に設置されたものを効果的に冷却することができない。
【００４３】
本実施の形態２で述べたように冷気の通り道である天井あるいは棚１５の直下に収納物があるか否かを検知することにより、冷気の流れが妨げられているか否か判断できる。このため、冷気の流れが妨げられている場合には正面パネル１２によりユーザーに報知を行うなどの処理が行え、収納物が冷気の流れを妨げることによる冷却不良を低減させることができる。
【００４４】
以上のように本実施の形態２によれば、天井あるいは棚１５の直下に光源１から光センサ２へ至る光路を設け、冷風吹出口２５から吹き出される冷気の流れと光路とがほぼ一致するように構成し、収納物の検知を行うようにした。冷気の流れ道である天井あるいは棚１５の直下における収納物の有無を検知できるので、収納物の上部に冷風が流れる空間があるか否か、冷気の流れが妨げられているか否かを検出することができる。
【００４５】
なお、本実施の形態２で述べた光源１、光センサ２、冷風吹出口２５の位置関係は図８のものに限定されるものではなく、光源１から光センサ２へ至る光路が、冷風吹出口２５から吹き出される冷風流路とほぼ一致するように設ける構成であればよい。
【００４６】
実施の形態３．
本実施の形態３では、収納物検知に関する光源１と光センサ２の構成例を中心に説明する。本実施の形態３は、前述の実施の形態１に適用可能なものである。また、本実施の形態３において前述の実施の形態１の構成要素と同一又は対応するものには、同一の符号を付している。
【００４７】
図９は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵室１０ｂを横から見た場合の構成を示す図である。また、図９では、光源１を光源１ｑ〜光源１ｓの符号により区別して表記し、光センサ２を光センサ２ｇ〜光センサ２ｉの符号により区別して表記している。また、図９では、冷蔵室１０ｂ内の冷風の流れを白抜きの矢印で概念的に示している。
【００４８】
冷蔵室１０ｂは、棚１５ａ、棚１５ｂで仕切られた空間に対応して、背面冷風路２４側に３つの冷風吹出口２５ａ〜冷風吹出口２５ｃ（冷風吹出口２５と総称する場合がある）を備える。冷風吹出口２５ａ〜冷風吹出口２５ｃは、棚１５ａ、棚１５ｂで仕切られた空間の上方に位置し、底面や棚１５に載置される収納物１８の上側を冷気が通過可能となっている。
以下、光源１と光センサ２の３つの構成例を図９を参照して説明する。
【００４９】
（光源１と光センサ２の第１の構成例）
光源１ｑは、天井方向から略垂直に下方に向かって光照射するようにして、天井に設置されている。棚１５ａの上面であって光源１ｑからの光が入射する位置には、反射板５ａが設けられている。そして、光センサ２ｇは、反射板５ａが反射した光源１ｑからの光を受光可能な位置に設けられている。
【００５０】
このような構成において、光源１ｑから照射された光は、反射板５ａへと略直下に進む光路をとり、反射板５ａにより反射されて光センサ２ｇに入射する。このため、光源１ｑから反射板５ａに至る光路は、冷風吹出口２５ａから吹き出される冷気Ｕ１を横切ることとなる。
【００５１】
そして、実施の形態１で前述したようにして収納物の検知を行う。冷風吹出口２５ａから吹き出される冷気Ｕ１を横切るように光路を設けることで、冷風吹出口２５ａの前方に収納物があるか否かを検出することができる。
このように第１の構成例によれば冷風吹出口２５ａの前方の収納物の有無を検知できるので、収納物が冷風吹出口２５ａから吹き出される冷気の流れを妨げているか否かを検出できる。
【００５２】
（光源１と光センサ２の第２の構成例）
光源１ｒは、扉１１側から背面冷風路２４側に向かって光を照射する向きで扉１１側に設けられている。光源１ｒのほぼ正面であって背面冷風路２４側の壁面には、光源１ｒからの光を反射させる反射板５ｂが設けられている。光センサ２ｈは、反射板５ｂが反射した光源１ｒからの光を受光可能な向きであって光源１ｒの近傍に設けられている。
【００５３】
このような構成において、光源１ｒから照射された光は、反射板５ｂへとほぼ直進する光路をとり、反射板５ｂにより反射されて光センサ２ｈに入射する。そして、実施の形態１で前述したようにして収納物の検知を行う。
このように第２の構成例によれば光源１ｒが照射した光を反射させる反射板５ｂを設けたので、光源１ｒと光センサ２ｈを同一基板上に設けることができる。このため、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができるほか、光源１ｒと光センサ２ｈへの電源などの配線を簡略化することができるという効果も得ることができる。
なお、この第２の構成例は、前述の実施の形態２と組み合わせて用いることも可能である。
【００５４】
（光源１と光センサ２の第３の構成例）
光源１ｓは、背面冷風路２４側の壁面に設けられ、背面冷風路２４側から扉１１側に向かって光が照射される。ここで、光源１ｓが照射する光は赤外光である。光センサ２ｉは扉１１側に設けられ、光源１ｓからの光を受光可能な向きで設置されている。光センサ２ｉは光源１ｓから照射された光を受光するセンサであるとともに、収納物の輻射熱を検知可能な赤外線式の温度検知センサの機能も備えている。
【００５５】
このような構成において、光源１ｓから照射された赤外光は、背面冷風路２４側から扉１１方向へ向かう光路をとり、光センサ２ｉに入射する。そして、実施の形態１で前述したようにして収納物の検知を行う。
また、光センサ２ｉは収納物の温度検知が可能な温度検知センサであって扉１１側に設けられているので、扉１１側に載置された収納物の温度を検出することができる。そして、光センサ２ｉが検出した収納物の温度情報を併せて用いて、制御装置１６（図９には図示せず）が冷却制御を行う。
新たに庫内に収納される未冷却の収納物は、扉１１側（冷風吹出口２５ｃから離れた位置）に載置されることが多く、冷気が行き渡らない場合は冷却不良に陥ることがある。しかし、光センサ２ｉにより収納物の有無の検知と併せて温度検知も行うことで、冷却不良の収納物が存在するか否かを検出することができる。
【００５６】
このように第３の構成例によれば赤外光を発する光源１ｓを背面冷風路２４側に設け、光源１ｓからの赤外光を受光可能でかつ収納物の温度を検知可能な光センサ２ｉを扉１１側に設けた。このため、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができるほか、収納物の温度も検知することができる。
なお、この第３の構成例は、前述の実施の形態２と組み合わせて用いることも可能である。
【００５７】
実施の形態４．
本実施の形態４では、光源１と光センサ２の構成例を説明する。本実施の形態４は、前述の実施の形態１、実施の形態２と組み合わせて用いることができるものである。また、本実施の形態４では、前述の実施の形態１の構成要素と同一又は対応するものには、同一の符号を付している。
【００５８】
図１０は、冷蔵室１０ｃ内の光源１と光センサ２の構成を示す図である。図１０（Ａ）は冷蔵室１０ｃ内を上から見た図を、図１０（Ｂ）は横から見た図を示している。図１０において網掛け表示するＱ１は、光源１の照射範囲を模式的に表したものである。
【００５９】
光源１は、棚１５ａの扉１１側の端部であって棚１５ａの下側に、背面冷風路２４側へ向かって光を照射する向きに設置されている。そして、光源１は、ステッピングモータなどの駆動機構を備えた光源移動機構（図示せず）により、略水平方向に移動・固定される。光源移動機構の動作は、制御装置１６（図１０には図示せず）により制御可能である。なお、本実施の形態４においては、光源移動機構と制御装置１６が本発明の光路形成手段に相当する。
【００６０】
光センサ２は、吹出口カバー２６の背面側（背面冷風路２４側）に設置されている。吹出口カバー２６は、冷風吹出口２５への異物混入を防ぐとともに冷風の吹き出しを可能とするために、網目状や格子状など通風可能に構成されたカバーである。光センサ２は、吹出口カバー２６の網目や格子を介して光を受光することができる。そして、光センサ２は、ステッピングモータなどの駆動機構を備えた光センサ移動機構（図示せず）により、略垂直方向に移動・固定される。光センサ移動機構の動作は、制御装置１６（図１０には図示せず）により制御可能である。
【００６１】
収納物検知を行う際には、光源１と光センサ２のいずれか又は両方を所定の位置に移動させて固定した状態で、光源１を発光させ、光センサ２により収納物を検知する。したがって、本実施の形態４に係る光源１と光センサ２を実施の形態１で前述した収納物検知に用いれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができるほか、光源１と光センサ２の設置数を低減させることができる。すなわち、光源１と光センサ２との相対的な位置を変化させることで、光源１から光センサ２に至る複数の光路を設けることができ、光源１や光センサ２を多数配置することなく、様々な場所に載置した収納物を検知することができる。
【００６２】
実施の形態５．
本実施の形態５では、光源１の構成例を説明する。本実施の形態５に係る光源１は、前述の実施の形態１〜実施の形態４に適用可能なものである。また、本実施の形態５では、前述の実施の形態１の構成要素と同一又は対応するものには、同一の符号を付している。
【００６３】
図１１は、光源１の構成を示す図であり、光源１を側方から見た場合の模式図である。図１１で示す実線矢印Ｐ１〜Ｐ３は、光の照射方向を模式的に表したものである。
光源１は、基板４１にＬＥＤ素子４２が実装され、レンズ４３で覆われたいわゆる砲弾型のＬＥＤランプである。そして、変角機構４４を設けた点に特徴を有する。変角機構４４は、砲弾型のＬＥＤランプ全体を、所定角度で首振り回転させて支持固定させる機構であり、本発明の回転機構に相当する。変角機構４４によりＬＥＤランプ全体の向きを変えることで、光源１の照射方向を変えることができる。
【００６４】
収納物検知を行う際には、異なる角度で首振りさせた状態で光源１を発光させて光センサ２により収納物の有無を検出する。光源１を首振り可能に構成することで、複数の特定方向を照射することができるので、光センサ２へ至る光路を複数設けることができる。このため、前述の実施の形態１の収納物検知にこの光源１を用いれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができるほか、１つの光源で複数の光路を得ることができるので、光源１の設置数を低減させることができる。
【００６５】
なお、図１１では、基板４１、ＬＥＤ素子４２、及びレンズ４３を含めた砲弾型のＬＥＤランプ全体を一体に首振り可能に構成しているが、ＬＥＤ素子４２のみあるいはレンズ４３のみの角度を変える構成としてもよく、同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態５では、いわゆる砲弾型のＬＥＤランプを例に説明したが、いわゆる表面実装型のＬＥＤランプを用いてもよく、その他の発光方式の光源を用いてもよい。
また、変角機構４４の変角角度及び首振り・支持固定の動作を、制御装置１６により制御可能とすれば、１つの光源１により複数の光路を形成できる。この場合は変角機構４４と制御装置１６が本発明の光路形成手段に相当する。
また、本実施の形態５では光源１を首振り可能に構成することにより光源１から光センサ２へ至る複数の光路を設けたが、光センサ２を首振り可能としてもよく、同様の効果を得ることができる。また、首振りのように縦方向に回転させるのみならず、横方向や斜め方向に回転させてもよい。
【００６６】
実施の形態６．
本実施の形態６では、光源１の構成例を説明する。本実施の形態６に係る光源１は、照射角度を変更可能に構成した点に特徴を有するものである。本実施の形態６で説明する光源１は、前述の実施の形態１〜実施の形態５に適用可能なものである。また、本実施の形態６では、前述の実施の形態１の構成要素と同一又は対応するものには、同一の符号を付している。
【００６７】
図１２は、光源１の構成例を示す図であり、光源１を側方から見た場合の模式図である。図１２で網掛け表示するＱ２、Ｑ３は、光源１から照射される光の照射角度を模式的に表したものである。
光源１は、基板４１にＬＥＤ素子４２が実装され、カバー４５で覆われたいわゆる表面実装型のＬＥＤランプである。カバー４５の表面は、光を反射するあるいは透過させない材料で構成されたスリットカバー４６で覆われている。スリットカバー４６は光を通過させることのできるスリット４６ａを有し、スリット４６ａの幅は変更可能に構成されている。また、スリットカバー４６のスリット幅を変更するスリット幅変更機構４７を備える。スリット幅変更機構４７は、スリットカバー４６のスリット４６ａの幅を所定幅に切り替え、固定するものであり、本発明の照射角度変更機構に相当する。
【００６８】
このような構成において、ＬＥＤ素子４２から発せられた光はＱ２、Ｑ３で示すような照射角度を有し、スリット４６ａを介して外部に照射される。スリット幅変更機構４７によりスリット４６ａの幅を切り替えると、Ｑ２、Ｑ３で示すように光源１の照射角度を切り替えることができる。
【００６９】
収納物検知を行う際には、所定段階にスリット４６ａの幅を切り替えて光源１を発光させ、光センサ２により収納物を検出する。スリット４６ａの幅を切り替えることで、光源１から照射される光の照射角を変化させることができる。照射角が変わると照射範囲も変わるので、光源１から発せられた光を受光可能な光センサ２も変わる。すなわち、スリット４６ａの幅を切り替えることで、光源１から光センサ２に至る光路の方向や数を切り替えることができる。このため、実施の形態１で述べた収納物検知にこの光源１を用いれば、前述の実施の形態１と同様の効果を得ることができるほか、１つの光源１からの光により収納物を検知可能な範囲も切り替えることができる。
【００７０】
なお、スリット４６ａは照射角を制限するためのものであり、その形状や幅は、冷蔵室１０内の構造や光源１の設置位置などに応じて適宜選択することができる。また、スリット４６ａの代わりに、略円形の絞り機構を設け、絞りの直径を切り替えることにより照射角を制限してもよい。
また、スリット幅変更機構４７を制御装置１６により制御可能とすれば、１つの光源１により複数の光路を形成できる。この場合は、スリット幅変更機構４７と制御装置１６が本発明の光路形成手段に相当する。
【００７１】
実施の形態７．
本実施の形態７では、光源１の構成例を説明する。本実施の形態７に係る光源１は、光源１の正面方向以外にも照射可能としたものであり、前述の実施の形態１〜実施の形態６に適用可能なものである。また、本実施の形態７では、前述の実施の形態１の構成要素と同一又は対応するものには、同一の符号を付している。
【００７２】
図１３は、冷蔵室１０ｄ内の光源１の構成を示す図であり、光源１を側方から見た場合の模式図であって冷蔵室１０ｄ内に設置された状態を示している。図１３で示す矢印Ｐ４、矢印Ｐ５は、光の照射方向を模式的に表したものである。
光源１は、基板４１にＬＥＤ素子４２が実装され、カバー４８で覆われたいわゆる表面実装型のＬＥＤランプである。カバー４８の表面は、光を反射するあるいは透過させない材料で構成され、スリット４９ａを有するスリットカバー４９で覆われている。ＬＥＤ素子４２から発せられた光は、スリット４９ａを介して外部に照射される。そして、スリット４９ａから照射された光を反射する反射板５０と、反射板５０の角度を切り替え・固定する変角機構５１を備える。
【００７３】
収納物検知を行う際には、所定角度に反射板５０を固定した状態で光源１を発光させ、光センサ２により収納物を検知する。反射板５０の角度を切り替えることにより、矢印Ｐ４、Ｐ５で示すように異なる方向に光を照射可能である。このため、照射方向が矢印Ｐ４となるように反射板５０の角度を設定した場合には光センサ２ｋに至る光路を形成でき、照射方向が矢印Ｐ５となるようにした場合には光センサ２ｊに至る光路を形成できる。すなわち、ＬＥＤ素子４２の照射方向とは異なる方向に光照射することができる。したがって、本実施の形態７に係る光源１を実施の形態１で前述した収納物検知に用いれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができるほか、光源１と光センサ２の設置位置の自由度を高めることができる。
【００７４】
例えば、図１３に示すように、ＬＥＤ素子４２の照射方向が冷蔵室内部方向となるように光源１を側壁側に設置し、光センサ２ｊ、光センサ２ｋを背面冷風路２４側の壁に設置することができる。ここで、配線の都合を考慮すると光源１や光センサ２は冷蔵室１０内の壁に設置するのが望ましいことは実施の形態１で前述した通りである。本実施の形態７に係る光源１のように照射方向を切り替え可能とすることで、光源１や光センサ２を壁に設けつつ、冷蔵室１０の扉１１側から背面冷風路２４側へと進むような光路を形成することができる。
さらに、変角機構５１を制御装置１６により制御可能として反射板５０の角度を切り替え、図１３の光センサ２ｊへ至る光路、光センサ２ｋへ至る光路など複数の光路を設けることもできる。この場合は変角機構５１と制御装置１６が本発明の光路形成手段に相当する。
【００７５】
なお、本実施の形態７では光源１に反射板５０を設けたが、光センサ２に同様の反射板を設ける構成とすることもできる。反射板の角度を変えて光センサ２への光の入射角度を切り替え、そのときの光センサ２の受光強度に基づいて収納物の位置情報を得ることができる。
【００７６】
実施の形態８．
本実施の形態８では、光源１の構成例を説明する。本実施の形態８で説明する光源１は、前述の実施の形態１〜実施の形態７に適用可能なものである。以下、光源１の２つの構成例を説明する。また、本実施の形態８では、前述の実施の形態１の構成要素と同一又は対応するものには、同一の符号を付している。
【００７７】
（光源１の第１の構成例）
図１４は、光源１の構成例を示す図であり、光源１を側方から見た場合の模式図である。図１４で示す実線矢印Ｐ６〜Ｐ８は、光の照射方向を模式的に表したものである。
光源１は、基板４１にＬＥＤ素子４２が実装され、カバー５２で覆われたいわゆる表面実装型のＬＥＤランプである。カバー５２は、光を反射するあるいは透過させない材料で構成され、光を通過させる穴５２ａと光を通過させないマスク部５２ｂが設けられている。なお、本構成例では、穴５２ａとマスク部５２ｂを有するカバー５２が、本発明の光分割部に相当する。
【００７８】
このような構成において、ＬＥＤ素子４２から発せられた光は矢印Ｐ６〜Ｐ８で示すように穴５２ａを介して外部に照射されるが、マスク部５２ｂからは照射されない。すなわち、カバー５２に穴５２ａを設けることにより、ＬＥＤ素子４２から発せられた光を分割して、光源１から複数の方向へ照射する。
このように第１の構成例によれば、照射方向を特定可能な穴５２ａとマスク部５２ｂを設けたので、ＬＥＤ素子４２は単一の光源でありながら、複数の特定方向を照射することのできる光源１を得ることができる。また、穴５２ａを１つだけ設ければ、指向性の高い光源１を得ることができる。
【００７９】
（光源１の第２の構成例）
図１５は、光源１の構成例を示す図であり、光源１を側方から見た場合の模式図である。図１５で示す実線矢印Ｐ９〜矢印Ｐ１４は、光の照射方向を模式的に表したものである。
光源１は、基板４１にＬＥＤ素子４２が実装され、レンズ５３で覆われたいわゆる砲弾型のＬＥＤランプである。レンズ５３の内部は、樹脂が封入されていてもよいし、がらんどうでもよい。そして、レンズ５３には所定のカットが施されていて、平面部５３ａと屈折部５３ｂとを有する。なお、本構成例では、平面部５３ａと屈折部５３ｂとを有するレンズ５３が、本発明の光分割部に相当する。
【００８０】
ここで、光は屈折率が高い箇所では反射するという性質を有する。このため、ＬＥＤ素子４２から発せられた光は矢印Ｐ９〜矢印Ｐ１１に示すように平面部５３ａからのみ、光源１の外部へ照射される。そして、ＬＥＤ素子４２から発せられた光のうち屈折部５３ｂに当たった光は矢印Ｐ１２〜Ｐ１４に示すようにレンズ５３内に反射されて再利用される。
このように第２の構成例によれば、レンズ５３にカットを施して平面部５３ａと屈折部５３ｂとを設けることにより、ＬＥＤ素子４２は単一の光源でありながら、複数の特定方向を照射することのできる光源１を得ることができる。また、平面部５３ａを１箇所だけ設ければ、指向性の高い光源を得ることができる。
【００８１】
なお、レンズ５３の側面部５３ｃなど、光を照射させたくない部位は、光を反射するあるいは透過させない材料で構成するか、そのような塗料を塗るなどしてもよい。これにより、特定の方向への照射量を増やすことができる。
【００８２】
以上のように、本実施の形態８で説明した第１の構成例及び第２の構成例に係る光源１によれば、単一の光源でありながら複数の特定方向を照射することができる。したがって、本実施の形態８に係る光源１を実施の形態１で前述した収納物検知に用いれば、実施の形態１と同様の効果を得ることができるほか、光センサ２へ至る光路を複数設けることができて収納物検知の精度を向上させることができる。さらに、単一の光源で複数の光路が形成できるので、光源１の設置数を低減させることができる。また、照射方向が１つになるように構成すれば光源１の指向性を高めることができる。
【００８３】
実施の形態９．
本実施の形態９は、前述の図４の冷却制御処理（図４のステップＳ１０４）の一例を説明するものであり、冷蔵室内における冷気の循環のし易さを判定して循環が滞っている場合にはそれを解消するための処理を行う。本実施の形態９は、前述の実施の形態１〜実施の形態８と組み合わせて用いることができるものである。また、本実施の形態９では、前述の実施の形態１の構成要素と同一又は対応するものには、同一の符号を付している。
【００８４】
図１６は、冷蔵室１０ｅ内の構成を示す図である。図１６では、光源１を光源１ｕ〜光源１ｘの符号により区別して表記し、光センサ２を光センサ２ｍ〜光センサ２ｏの符号により区別して表記している。また、冷蔵室１０ｅ内の冷風の流れを白抜きの矢印Ｖ、Ｗ１〜Ｗ３で概念的に示している。
【００８５】
冷蔵室１０ｅは、天井と棚１５ａの間であって背面冷風路２４側の側壁に、１つの冷風吹出口２５を有する。また、庫内攪拌ファン４を備えている。
【００８６】
図１６（Ａ）は、冷風吹出口２５の前方に収納物１８ａが載置されており、庫内全体への冷風の循環が妨げられた状態を示している。図１６（Ａ）において、庫内に収納された収納物１８ａ〜１８ｄにより光源１から光センサ２への光路が多く遮られ、光センサ２の受光強度はそれぞれ、光センサ２ｍ：０、２ｎ：０、２ｏ：１、となっている。
そして、冷風吹出口２５から吹き出された冷気は、収納物１８ａにより扉１１側への循環が妨げられ、矢印Ｖに示すように冷蔵室１０内の背面冷風路２４側の隙間などを伝って底面方向に流れて空気温度センサ３に到達する。このように冷風吹出口２５から吹き出された冷気は、冷蔵室１０内を循環せずショートカットして空気温度センサ３に到達する。この結果、空気温度センサ３は、庫内全体を冷却していないために温度が低い状態のままである冷気Ｖの温度を検出することとなる。このように空気温度センサ３は低温状態を検出するから、この検出値を取得した制御装置１６は、冷蔵室１０内が十分に冷却されたものと判断して冷風停止運転を行うこととなる。
このとき、未冷却の収納物１９が扉１１側に収納されていると、冷風が行き渡らない上に冷風停止運転となるため、未冷却の収納物１９は冷却不良となって品質が低下する可能性がある。
そこで、本実施の形態９では、収納物の検知結果と空気温度センサ３の検出温度に基づいて、冷蔵室１０ｅ内の冷却不良状態を予測した上でその冷却不良状態に応じて冷蔵室１０内の冷却制御を行う。
【００８７】
図１７は、冷却制御処理の一例を示すフローチャートであり、前述の図４で示したステップＳ１０５の処理をより詳細に説明するものである。
【００８８】
まず、収納物の検知結果を取得して冷蔵室１０内の収納物量が過多状態か否か判断する（Ｓ１２１）。収納物が過多状態でなければ、予め設定された庫内温度に応じた冷却制御運転を行う（Ｓ１２２）。
収納物が過多状態である場合には、冷風吹出口２５の付近に収納物があるか否か、判断する（Ｓ１２３）。冷風吹出口２５の付近に収納物があるか否かは、例えば前述の実施の形態３の第１の構成例を用いて判断できる。
【００８９】
冷風吹出口２５の付近に収納物がなければ、一定時間、冷気を吹き出す（Ｓ１２４）。ここでの冷気の吹き出しは、図４のステップＳ１０１で扉１１が開放されたことに伴い上昇した冷蔵室１０内の温度を低下させるためのものであり、扉１１の開放時間に応じた吹き出し時間及び冷気量とする。その後は、予め設定された庫内温度に応じた冷却制御運転に移行する（Ｓ１２２）。
【００９０】
冷風吹出口２５の付近に収納物がある場合には、冷蔵室１０内が予め設定された所定温度に冷却されているか否か、空気温度センサ３により検出した温度に基づいて判断する（Ｓ１２５）。冷蔵室１０内が所定温度に冷却されていない場合は、収納物が冷風の流れを遮断している可能性があり、このようなときに冷風を連続して送ると、冷風吹出口２５近傍の収納物が凍るおそれがある。
そこで、凍結回避・省エネ運転モードで冷却運転を行う（Ｓ１２７）。凍結回避・省エネ運転モードでは、冷風吹出口２５近傍の収納物の凍結を回避するため、０度以上の冷風を風量を多くして送風するか、あるいは、冷気の送風を停止するとともに庫内攪拌ファン４を動作させて冷気循環を行う。
【００９１】
ここで、庫内攪拌ファン４による冷気循環時の冷蔵室内の冷気の流れを図１６（Ｂ）に示す。庫内攪拌ファン４を動作させると、冷風吹出口２５から吹き出された冷気は攪拌され、図１６（Ｂ）の矢印Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３に示すような冷気の流れが作り出される。これにより、冷蔵室１０内の扉１１側等にも冷気が循環され、収納物を冷却することができる。未冷却の収納物１９も、庫内攪拌ファン４の作用で搬送された冷気により冷却され、冷却不良による品質低下が抑制される。
ここで、庫内攪拌ファン４は、空気を搬送可能な手段であればどのような形態でもよい。また、庫内攪拌ファン４の設置位置についても、攪拌効果が得られる箇所を冷蔵室１０の構造等に応じて任意に定めることができる。
【００９２】
一方、図１７のステップＳ１２５において、冷蔵室１０内が所定温度に冷却されている場合には、冷気がショートサイクルしているか否か判定する（Ｓ１２６）。具体的には、例えば、冷風吹出口２５から冷風を間欠的に吹き出し、このときの空気温度センサ３の値の変化の時定数に基づいて、吹き出した冷気が所定時間内に空気温度センサ３に到達したか判定する。吹き出した冷気が所定時間内に空気温度センサ３に到達した場合は、冷蔵室１０内全体に冷気が行き渡っていないと判断することができる。
冷気がショートサイクルしていなければ（ステップＳ１２６のＮｏ）、収納物が多い状態であるとしても冷蔵室１０ｅ内は冷気の流れが確保されているといえるので、庫内温度に応じた冷却制御運転を行う（Ｓ１２２）。
冷気がショートサイクルしている場合には（ステップＳ１２６のＹｅｓ）、冷風吹出口２５付近の収納物が凍るおそれがあるので、凍結回避・省エネ運転モードで冷却運転を行う（Ｓ１２７）。
そして、所定時間の間は、ステップＳ１２５からステップＳ１２７の処理を繰り返す（Ｓ１２８）。
【００９３】
ここで、凍結回避・省エネ運転モードでの運転では、冷気を導入する通常の冷却制御運転よりも冷却能力自体は低下するため、長時間継続すると庫内温度が上昇してしまう。したがって、凍結回避・省エネ運転モードでの運転を所定時間以上続けても冷蔵室内が所定温度に冷却されない場合は（Ｓ１２８）、冷却機構２０の故障判定を行う（Ｓ１２９）。
故障であれば、冷蔵庫１００の正面パネル１２を用いてユーザーに故障を報知する（Ｓ１３０）。故障でない場合は、冷蔵室１０内に収納物が多すぎるために冷却不良が生じていると判断し、詰めすぎであることを正面パネル１２を用いてユーザーに報知する（Ｓ１３１）。
【００９４】
なお、図１７のステップＳ１２１にて収納物量が過多でない（少ない）と判定された場合には、ステップＳ１２２で庫内温度に応じた冷却制御運転を行うこととした。しかし、収納物量が少ない場合には、冷却性能を低下させた省エネ運転を行うこととしてもよい。
【００９５】
以上のように、本実施の形態９によれば、冷蔵室１０ｅ内の冷気の循環のし易さを判定し、その結果と収納物の検知結果に基づいて冷却制御を行うようにした。このため、冷気がショートサイクルしている場合には、凍結回避・省エネ運転モードで冷却運転を行うことができる。凍結回避・省エネ運転モードでは、冷気温度を上げるあるいは冷気送風を停止するので、冷風吹出口２５付近の収納物が冷却過多により凍結するのを回避することができる。また、庫内攪拌ファン４を動作させて冷気循環を行うので、冷気のショートサイクルを解消可能となる。さらに、冷気がショートサイクルしていると判定された場合には、正面パネル１２によってユーザーに対して報知することとしたので、ユーザーに点検を促すことができる。このように、収納物の検知結果と冷気の循環状態に基づいて冷却運転制御やユーザーへの報知が行えるので、冷却不良に伴う収納物の保存品質の低下を低減させることができ、無駄に廃棄される食品などの収納物を減らすことができる。
【００９６】
実施の形態１０．
本実施の形態１０は、前述の実施の形態１で説明した光源１の変形例に関するものであり、ここで説明する光源を光源１ｙと称することとする。
光源１ｙは、可視光を含む光を照射するものであり、冷蔵室１０内の収納物を視認するための庫内照明用光源としても用いる。すなわち、前述の図４における庫内視認用照明モード（Ｓ１０６）で動作する際に、この収納物検知用の光源１ｙを点灯させるのである。
光源１ｙは、概ね扉１１側に配置するとともに、その照射方向を背面冷風路２４の方向に向ける。そして、光源１ｙから照射された光を受光可能とするため、光センサ２の受光部を概ね扉１１側に向ける。これにより光源１ｙから光センサ２に至る光路を形成できる。そして、実施の形態１で前述したようにして収納物の検知を行うことができる。
【００９７】
以上のように本実施の形態１０によれば、収納物の検知に用いる光源１ｙを可視光を含む光を照射可能に構成したので、光源１ｙを冷蔵室内の収納物を視認可能にする照明用光源として用いることができる。したがって、収納物検知用の光源と庫内照明用光源とを兼用することができ、部品点数を低減することができる。
【００９８】
なお、上記実施の形態１〜実施の形態１０では、冷蔵室１０に本発明を適用した場合を例に説明したが、チルド室や冷凍室、野菜室など、冷蔵庫内の様々な庫内室に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１  光源、２  光センサ、３  空気温度センサ、４  庫内攪拌ファン、５ａ  反射板、５ｂ  反射板、１０  冷蔵室、１１  扉、１２  正面パネル、１３  扉開閉検知スイッチ、１４  ドアポケット、１５  棚、１５ａ  棚、１５ｂ  棚、１６  制御装置、１８  収納物、１９  収納物、２０  冷却機構、２１  コンプレッサー、２２  熱交換器、２３  冷気送風ファン、２４  背面冷風路、２５  冷風吹出口、２６  吹出口カバー、３０  切替室、３１  引き出し扉、３２  野菜室、３３  引き出し扉、３４  冷凍室、３５  引き出し扉、４１  基板、４２  ＬＥＤ素子、４３  レンズ、４４  変角機構、４５  カバー、４６  スリットカバー、４６ａ  スリット、４７  スリット幅変更機構、４８  カバー、４９  スリットカバー、４９ａ  スリット、５０  反射板、５１  変角機構、５２  カバー、５２ａ  穴、５２ｂ  マスク部、５３  レンズ、５３ａ  平面部、５３ｂ  屈折部、５３ｃ  側面部、１００  冷蔵庫。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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