(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯蔵室と、
前記貯蔵室の前面開口部を閉塞する扉と、
前記扉の内面側に設置され、前記扉の開閉動作に伴って異なる視野範囲で前記貯蔵室内を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により得られた複数の画像データのうち、前記画像データを複数に分割した分割領域のうちの予め設定された第１の所定領域内に、前記貯蔵室内において収納物によって遮られない位置であって且つ複数の前記視野範囲のうちの少なくとも何れかの視野範囲に入る位置に設けられた識別対象物が含まれる画像データ（以下、庫内選定画像データという）を選定する画像選定手段と、
前記庫内選定画像データを保存する画像記憶手段と、
前記庫内選定画像データに基づいて前記貯蔵室内の収納量を推定する収納量推定手段と、
前記貯蔵室内の空気温度を検出する庫内温度検出手段と、
前記収納量推定手段によって推定された前記貯蔵室内の収納量と、前記庫内温度検出手段によって検出された前記貯蔵室内の空気温度とに基づいて、前記貯蔵室内の冷却負荷である庫内冷却負荷を推定する庫内冷却負荷推定手段とを備えた、
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
貯蔵室と、
前記貯蔵室の前面開口部を閉塞する扉と、
前記扉の内面側に設置され、前記扉の開閉動作に伴って異なる視野範囲で前記貯蔵室内を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により得られた複数の画像データのうち、前記画像データを複数に分割した分割領域のうちの予め設定された第１の所定領域内に、前記貯蔵室内において収納物によって遮られない位置であって且つ複数の前記視野範囲のうちの少なくとも何れかの視野範囲に入る位置に設けられた識別対象物が含まれる画像データ（以下、庫内選定画像データという）を選定する画像選定手段と、
前記庫内選定画像データを保存する画像記憶手段と、
前記撮影手段によって撮影された、前記視野範囲が異なる連続する前記複数の画像データ上での前記識別対象物の移動方向を判断し、前記移動方向に基づいて前記扉の開動作又は閉動作を判別する扉開閉方向判別手段とを備えた、
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
前記庫内選定画像データに基づいて前記貯蔵室内の収納量を推定する収納量推定手段を備えた、
ことを特徴とする請求項２記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記貯蔵室内の空気温度を検出する庫内温度検出手段と、
前記収納量推定手段によって推定された前記貯蔵室内の収納量と、前記庫内温度検出手段によって検出された前記貯蔵室内の空気温度とに基づいて、前記貯蔵室内の冷却負荷である庫内冷却負荷を推定する庫内冷却負荷推定手段とを備えた、
ことを特徴とする請求項３記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記識別対象物は、電力を投入することによって発光する照明機能を備えたものであって、
前記扉の開閉を検知する扉開閉検知手段と、
前記扉開閉検知手段によって前記扉の開状態を検知した際に、前記識別対象物を点灯し、前記扉開閉方向判別手段により、前記扉の閉動作が判別された際に、前記識別対象物を消灯する照明制御手段とを備えた、
ことを特徴とする請求項２〜請求項４の何れか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項６】
前記照明制御手段は、前記扉開閉検知手段によって扉の開状態を検知し、さらに前記扉開閉方向判別手段により前記扉の開動作が判別された場合に前記識別対象物を点灯する
ことを特徴とする請求項５記載の冷蔵庫。
【請求項７】
複数の前記分割領域のうち、庫外が写っている画像データ上での前記識別対象物の位置を含む分割領域を予め第２の所定領域として設定しておき、
前記画像選定手段は、前記撮影手段により得られた複数の画像データのうち、前記識別対象物が前記第２の所定領域内に含まれる画像データ（以下、庫外選定画像データという）を選定し、
前記庫外選定画像データに基づいて庫外の照度を推定する照度推定手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項８】
貯蔵室と、
前記貯蔵室の前面開口部を閉塞する扉と、
前記扉の内面側に設置され、前記扉の開閉動作に伴って異なる視野範囲で前記貯蔵室内を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段により得られた複数の画像データのうち、前記画像データを複数に分割した分割領域のうちの予め設定された第１の所定領域内に、前記貯蔵室内において収納物によって遮られない位置であって且つ複数の前記視野範囲のうちの少なくとも何れかの視野範囲に入る位置に設けられた識別対象物が含まれる画像データ（以下、庫内選定画像データという）を選定する画像選定手段と、
前記庫内選定画像データを保存する画像記憶手段と、
照度推定手段と
を備え、
複数の前記分割領域のうち、庫外が写っている画像データ上での前記識別対象物の位置を含む分割領域を予め第２の所定領域として設定しておき、
前記画像選定手段は、前記撮影手段により得られた複数の画像データのうち、前記識別対象物が前記第２の所定領域内に含まれる画像データ（以下、庫外選定画像データという）を選定し、
前記照度推定手段は、前記庫外選定画像データに基づいて庫外の照度を推定する
ことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項９】
当該冷蔵庫が設置された環境の空気温度を検出する庫外温度検出手段と、
前記照度推定手段によって推定された照度と、前記庫外温度検出手段によって検出された空気温度とに基づいて、当該冷蔵庫が設置された環境の冷却負荷である庫外冷却負荷を推定する庫外冷却負荷推定手段とを備えた、
ことを特徴とする請求項７又は請求項８記載の冷蔵庫。
【請求項１０】
圧縮機、凝縮器及び冷却器を備えた冷凍サイクルと、
前記冷却器によって冷却された冷却空気を、前記貯蔵室に搬送する空気搬送装置と、
前記貯蔵室に供給される前記冷却空気の流入量を調節する吹出風量制御装置と、
前記庫内冷却負荷推定手段及び前記庫外冷却負荷推定手段の少なくとも一方から入手した冷却負荷推定結果にしたがって、前記圧縮機、前記空気搬送装置及び前記吹出風量制御装置のうち、少なくとも１つに制御信号を送信し、前記貯蔵室に対する冷却能力を変更する冷却制御手段とを備えた、
ことを特徴とする請求項４に従属する請求項９記載の冷蔵庫。
【請求項１１】
前記庫外冷却負荷推定手段は、庫外冷却負荷を推定するにあたり、当該冷蔵庫周辺の照度及び当該冷蔵庫周辺の空気温度の少なくとも一方の情報を、通信装置を介して宅内ネットワークの他の家電機器から入手する、
ことを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の冷蔵庫。
【請求項１２】
前記庫外冷却負荷推定手段は、前記庫外冷却負荷を推定するための環境情報を通信装置を介して外部サーバーから入手する、
ことを特徴とする請求項９又は請求項１０記載の冷蔵庫。
【請求項１３】
収納状況確認対象の領域が写っている画像データ上での前記識別対象物の位置を含む分割領域が前記第１の所定領域に設定されており、
前記庫内選定画像データは、前記収納状況確認対象の領域を撮影した画像データである
ことを特徴とする請求項１〜請求項１２の何れか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１４】
前記扉の外面側に表示部を備え、
前記画像記憶手段は、前記庫内選定画像データをその撮影時刻と共に記憶しており、
前記画像選定手段は、前記画像記憶手段に記憶された複数の前記庫内選定画像データを前記表示部に時系列に表示させる
ことを特徴とする請求項１〜請求項１３の何れか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１５】
前記画像記憶手段は、前記庫内選定画像データをその撮影時刻と共に記憶しており、
前記画像選定手段は、前記画像記憶手段に記憶された複数の前記庫内選定画像データを、通信装置を介してユーザ端末に送信して時系列に表示させる
ことを特徴とする請求項１〜請求項１４の何れか一項に記載の冷蔵庫。
【請求項１６】
前記識別対象物は、前記貯蔵室に設けられた棚の前記扉側の端部であって、左右どちらかの端に設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜請求項１５の何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、庫内を撮影する撮影手段を備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今の節電志向の高まりから、各種家電機器では様々な節電運転モードが搭載されており、代表的なものとしては、空調機の人の在否検知によるＯＮ／ＯＦＦ制御や、人の動きの少ない夜間に運転能力を制限するセーブモード等が挙げられる。しかし、食品を管理する冷蔵庫においては、人の在否や昼夜を問わず、継続的な冷却運転が求められ、特に、庫内に多くの食品が投入された場合等は、より大きな冷却能力が求められる。したがって節電運転を実施する場合には、冷蔵庫の周囲環境やユーザの使用頻度だけではなく、庫内の収納負荷状況も把握する必要がある。
【０００３】
そこで、庫内の食品を写し、画像データで庫内の収納負荷状況を確認する従来の冷蔵庫として、ＣＣＤカメラが庫内側に埋め込まれたカメラ付ドアを用いた冷蔵庫が提案されている（例えば特許文献１参照）。この冷蔵庫では、カメラ付ドアが開く動作を利用し、貯蔵室内をパノラマ撮影するようにしている。
【０００４】
また例えば、冷蔵庫の運転負荷状態を表示し、ユーザに負荷の少ない運転を促す従来の冷蔵庫が提案されている（例えば特許文献２参照）。この冷蔵庫では、設定温度、扉開閉状況、圧縮機の運転状態、外気温度、急冷運転有無等により、現在の負荷レベルを算出して表示するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１７８５８号公報（段落［００４０］−［００４９］、図４、図５）
【特許文献２】特許第４７４９４５１号公報（段落［００１２］−［００１６］、図４−図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の冷蔵庫では、庫内の右端から左端まで撮影できるので、スミに置かれた食材も把握することができる。しかし、特許文献１の技術では、ドアに埋め込まれたカメラにより、ドアが開く動作を利用して複数の画像データを撮影し、複数の画像データを画像処理によって接続してパノラマ画像を取得している。よって、パノラマ画像を得るために必要なデータ容量及び演算処理量が多くなる。
【０００７】
また、特許文献１の技術では、得られる画像がドアの開閉速度によって異なり、特に開閉速度が大きい場合には、画像のブレを抑制して画像データを接続するのが困難であり、鮮明な画像を得るのが難しいという問題があった。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、収納状況を把握するための庫内画像を得るにあたり、画像接続が不要でデータ容量及び演算処理量を低減することが可能な冷蔵庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る冷蔵庫は、貯蔵室と、貯蔵室の前面開口部を閉塞する扉と、扉の内面側に設置され、扉の開閉動作に伴って異なる視野範囲で貯蔵室内を撮影する撮影手段と、撮影手段により得られた複数の画像データのうち、画像データを複数に分割した分割領域のうちの予め設定された第１の所定領域内に、貯蔵室内において収納物によって遮られない位置であって且つ複数の視野範囲のうちの少なくとも何れかの視野範囲に入る位置に設けられた識別対象物が含まれる画像データ（以下、庫内選定画像データという）を選定する画像選定手段と、庫内選定画像データを保存する画像記憶手段と、庫内選定画像データに基づいて貯蔵室内の収納量を推定する収納量推定手段と、貯蔵室内の空気温度を検出する庫内温度検出手段と、収納量推定手段によって推定された貯蔵室内の収納量と、庫内温度検出手段によって検出された貯蔵室内の空気温度とに基づいて、貯蔵室内の冷却負荷である庫内冷却負荷を推定する庫内冷却負荷推定手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、収納状況を把握するための庫内画像を得るにあたり、画像接続が不要でデータ容量及び演算処理量を低減することが可能な冷蔵庫を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の概略構成図（正面図）である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室における、設置イメージの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室における、扉開動作時の冷蔵庫扉の各開度位置と、その各開度位置におけるカメラ視野範囲とを説明するための平面図である。
【図４Ａ】図４の各扉位置において得られた撮影データの一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室における、食品入出庫時の撮影データの一例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の冷蔵室における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の冷蔵室における、撮影データによる収納量推定方法の一例の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の冷蔵室における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の冷蔵室における、温度履歴を示す実測データ（収納容積占有率：０％）の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の冷蔵室における、温度履歴を示す実測データ（収納容積占有率：４０％）の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の冷蔵室における、温度履歴を示す実測データ（収納容積占有率：７０％）の一例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の冷蔵室における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の冷蔵室における、扉開閉動作時の撮影データの一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態５に係る冷蔵庫の冷蔵室における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係る冷蔵庫の冷蔵室における、扉開動作時の撮影データの一例を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態６に係る冷蔵庫の概略構成図（側面投影図）である。
【図１７】本発明の実施の形態７に係る冷蔵庫が載置される宅内システムの概略構成図である。
【図１８】本発明の実施の形態８に係る冷蔵庫が載置される宅内システム、及び宅外システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の概略構成図（正面図）である。図２は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。
図１に示すように、冷蔵庫１０００は、複数の貯蔵室を備えている。例えば、貯蔵室は、冷蔵室１００、製氷室２００、切替室３００、冷凍室４００、野菜室５００からなる。詳細に説明すると、各貯蔵室は、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。冷蔵室１００は、前面側を冷蔵室扉１０１、１０１ａによって閉塞され、冷蔵室扉１０１側には、各貯蔵室温度の設定を行ったり、現在の温度情報、庫内の画像、収納状況、の表示が可能な操作パネル１が設置されている。なお、操作パネル１の設置位置は、冷蔵室１００の冷蔵室扉１０１に限るものではなく、冷蔵室扉１０１ａでもよいし、他の貯蔵室の扉や冷蔵庫１０００の側面に設置されてもよい。
【００１３】
図２において、冷蔵室１００は、内部に複数の冷蔵室棚板１０２（ここでは、１０２ａ〜１０２ｄの４段）が設置されており、複数の空間（棚）に仕切られた構成となっている。また、最下段の冷蔵室棚板１０２ｄによって、冷蔵室１００とチルド室１１０は仕切られており、チルド室１１０の内部には、図示しないレール等の案内治具に沿って、冷蔵室扉１０１側へ引き出すことができるチルドケース１１１が設置されている。
【００１４】
また、冷蔵室扉１０１の内面には、冷蔵室１００の天井面からチルド室１１０までを視野範囲とするカメラ２が設置されており、ユーザの視点と同じ冷蔵室扉１０１側から冷蔵室１００内を撮影することが可能な構成となっている。そして、カメラ２の視野範囲内であって、冷蔵室棚板１０２ｃの前縁付近にはマーカー３が設置されている。マーカー３の設置位置は、冷蔵室棚板１０２ｃの前縁付近に限るものではなく、冷蔵室棚板１０２に載置される食品に遮られずに、カメラ２の視野範囲内に入る位置であればどこでもよい。しかし、ユーザにとって目障りとならないように、図３に示したように何れかの冷蔵室棚板１０２の前縁（冷蔵室扉１０１ａ側の端部）の左右どちらかの端に設けることが好ましい。また、マーカー３は、冷蔵室１００内に収納される物品と区別できるものであればよい。
【００１５】
図３は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室における、設置イメージの一例を示す図であり、カメラ２は左側（向かって右側）の冷蔵室扉１０１の内面に、マーカー３は３段目の冷蔵室棚板１０２ｃの前縁近傍の、右側（向かって左側）側壁面に配置されている。これらの配置関係により、冷蔵室扉１０１の開閉動作により、カメラ２は水平方向に視野範囲を変更しながら冷蔵室１００内部を撮影することが可能となる。そして、カメラ２は、マーカー３を視野範囲内に捉えることが可能となる。このとき、カメラ２の設置位置としては、冷蔵室扉１０１の回転軸になるべく近いほうが望ましい。回転軸に近いほど回転軌跡の半径が小さくなり、冷蔵室扉１０１の開閉時に、冷蔵室１００内を視野範囲に捉える回転角度が増加する。
【００１６】
また、冷蔵庫１０００の背面には、画像メモリ４、画像選定装置５、及び無線通信装置６を備えた制御装置が実装された、制御基板１００１が設置されている。制御装置は例えばマイクロコンピュータ等で構成されている。画像メモリ４はカメラ２と接続されており、カメラ２によって撮影された冷蔵室１００内の画像を記憶することができる。また画像選定装置５は、操作パネル１と、画像メモリ４と、例えば、Ｗｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信モジュールを具備した無線通信装置６と接続されており、画像メモリ４に記憶された複数の画像の中から、後述の条件で選定した特定の画像を、操作パネル１に表示させる、あるいは、無線通信装置６を介してユーザ端末等へ送信することが可能な構成となっている。
【００１７】
次に、図１〜図３を用いて動作の一例について説明する。
カメラ２は、冷蔵室１００内を連続的に撮影し、得られた画像は撮影時刻と共に画像メモリ４に記憶される。カメラ２は冷蔵室扉１０１の内面に設置されているので、冷蔵室扉１０１が閉じている間は常に固定された画像を、開閉動作時には冷蔵室扉１０１の開角度に伴って異なった視野範囲の画像を取得する。なお、撮影開始のトリガーは、操作パネル１からのユーザ操作によるものであってもよいし、扉開閉検知センサを設け、扉開閉検知センサで冷蔵室扉１０１の開放が検知されたことによるものであってもよい。
【００１８】
画像選定装置５は、画像メモリ４に記憶されたこれらの複数の画像データから、冷蔵室１００内の状況を最も把握しやすい画像データを庫内選定画像データとして選定する。庫内選定画像データ以外の画像データは画像メモリ４から削除される。したがって、画像メモリ４には画像選定装置５によって選定された庫内選定画像データのみが時系列に記憶されることになる。そして、操作パネル１、無線通信装置６を介したユーザ端末において、画像メモリ４に記憶された現在及び過去の選定された画像データを呼び出して表示させることができる。
【００１９】
図４は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室における、扉開動作時の冷蔵庫扉の各開度位置と、その各開度位置における視野範囲とを説明するための平面図である。図４においてカメラ２及びマーカー３の位置は、図３に示した位置と同様である。図４においてグレーで示した部分が視野範囲を示している。また、図４において（ａ）は扉開度が小さい時（約３０°）、（ｂ）は扉開度が中程度の時（約４５°）、（ｃ）は扉開度が最適の時（約６０°）を示している。また、図４Ａは、図４の各扉位置において得られた撮影データの一例を示す図である。つまり、図４Ａには、冷蔵室扉１０１を徐々に開いた際にカメラ２により撮影され、画像メモリ４に記憶された画像の抜粋を示している。
【００２０】
図４Ａにおいて、第１の所定領域７は、画像／選定装置５にて画像を選定する際に使用する領域であり、図３に示した位置にカメラ２、及びマーカー３を設置した例では、画像データを縦９個、横９個に分割した領域のうち、左端中央（５段１列目）の領域に設定している。
【００２１】
図４に示すように、冷蔵室扉１０１の開度に伴って、カメラ２の視野範囲は、冷蔵室１００に向かって右側から中央側へ移動する。（ａ）では画像の７〜８割が庫内左側壁面を撮影していたのに対し、（ｃ）では、冷蔵室１００内のほぼ全体を視野範囲内に捉えている。このとき、３段目の冷蔵室棚板１０２ｃの前縁近傍の、右側壁面に設置されたマーカー３は、（ａ）、（ｂ）では視野範囲に捉えられていないが、（ｃ）では第１の所定領域７に含まれている。
【００２２】
したがって、画像選定装置５は、マーカー３が第１の所定領域７内で撮影されたことを検出したことを以て、その画像が、冷蔵室１００内の状況を最も把握しやすい画像であるということを判別し、その画像を抽出する。このとき、第１の所定領域７は、カメラ２及びマーカー３の配置や、収納状況確認対象の庫内領域に合わせて設定する必要があり、例えば、カメラ２が向かって左側の冷蔵室扉１０１ａ側に設置された場合には、画像データの右側に、また、チルド室１１０を集中的に撮影したい場合には、画像データの下側に第１の所定領域７を設定すればよい。つまり、収納状況確認対象の庫内領域を捉えた視野範囲内の何れかの領域にマーカー３を設置するとともに、その領域を第１の所定領域に設定しておき、画像を選定する際には、第１の所定領域にマーカー３が含まれる画像データを選定すればよい。
【００２３】
このように、冷蔵室扉１０１の内面にカメラ２を設置して、冷蔵室扉１０１の開閉動作時に庫内を連続的に撮影し、得られた画像データの中から、庫内に設置されたマーカー（識別対象物）が、特定の領域に含まれる画像データのみを抽出して、撮影時刻と共に保存することにより、庫内状況を最も把握しやすい画像を時系列で記憶することができる。よって、操作パネル１又はユーザ端末において、任意の時刻の庫内状況を把握することが可能である。このため、例えば、操作パネル１を操作して画像を操作パネル１上に表示させることで、冷蔵室扉１０１、１０１ａを開けずに庫内の収納状況を確認することができ、無駄な冷却の抑制が可能となる。また、ユーザ端末にて、遠隔地、例えば買い物先で庫内の収納状況を確認することができるため、無駄な食材の買い過ぎや買い忘れを防止することが可能となる。
【００２４】
図５は、本発明の実施の形態１に係る冷蔵庫の冷蔵室における、食品入出庫時の撮影データの一例を示す図である。そして、図５は、冷蔵室扉１０１の開閉時に、画像選定装置５によって庫内状況を最も把握しやすい画像として選定され、画像メモリ４に記憶された画像を時系列に並べたものである。初期状態を図４（ｃ）で示した画像データとし、図５（ａ）は時刻Ａにてビール１０３（図４Ａ（ｃ）参照）が出庫した時、図５（ｂ）は時刻Ｂにてサラダ１０４（図５Ａ（ａ）参照）が出庫した時、図５（ｃ）は時刻Ｃにて牛乳１０５とケーキ１０６が入庫した時、に得られた画像データである。図５（ａ）〜（ｃ）においても、図４（ｃ）と同様に、第１の所定領域７にマーカー３が含まれていることが示されている。
【００２５】
ところで、画像選定装置５が、複数の画像の中から特定の画像を選定するにあたっては、上述したように、マーカー３が第１の所定領域７内で撮影されたかどうかを検出する必要がある。この検出を行うには、ドアが開く動作を利用して撮影した複数の画像のそれぞれについて、第１の所定領域７内についてのみ画像処理を行えばよい。よって、上記特許文献１に比べて演算処理量を低減できる。
【００２６】
また、複数の画像データの中から選定される画像データは１フレームの画像データであるため、上記特許文献１のように画像接続が不要であり、また、データ容量を低減できる。
【００２７】
図５に示すように、選定された画像データを時系列で確認することにより、冷蔵室扉１０１を開けずに庫内状況がわかるだけではなく、入庫時刻から、入庫した食品のおおよその賞味期限、消費期限を推定することが可能となり、画像により在庫食品を管理することが可能となる。よって、食品を廃棄する等の無駄を防ぐという効果が得られる。
【００２８】
また、このとき、画像メモリ４に記憶する画像データは、上述したように、マーカー３が第１の所定領域７に含まれる、扉開閉時における庫内状況を最も把握しやすい画像だけである。食品の入出庫には必ず扉開閉が伴うので、在庫食品を管理するうえで最低限の画像データのみを記憶し、不要な画像データを保管することなく、画像メモリ容量を節約できるという効果がある。
【００２９】
上述したように撮影画像によって在庫食品を管理することが可能であるが、食品の入出庫のみを管理するためには、扉開閉ごとに、今回の開閉時と前回の開閉時との差分画像を演算し、入庫又は出庫した食品を抽出してもよい。庫内の状況を確認するためには、撮影画像が必要であるが、入出庫であれば差分画像で充分であり、差分画像のほうが入出庫した食品をクローズアップしやすく、また、さらに画像メモリ容量を節約できるという効果がある。
【００３０】
なお、本実施の形態１では、冷蔵室１００にカメラ２及びマーカー３を設置する構成を例に説明したが、これらの構成を適用する貯蔵室は任意である。冷蔵室１００以外の貯蔵室において、例えばカメラ２を冷凍室４００や野菜室５００の天井面に設置し、マーカー３を、冷凍室４００や野菜室５００において前方へ引き出されるスライドケース内の所定の位置、例えばスライドケースの背面上端に設置してもよい。そして、上記と同様にカメラ２により撮影された画像のうち、マーカー３が第１の所定領域７に含まれる、庫内状況を最も把握しやすい画像のみを選定して記憶した場合も、同様の効果が得られる。
【００３１】
［実施の形態２］
実施の形態２は、庫内の収納量を推定し、推定結果をユーザに通知するようにしたものである。
【００３２】
図６は、本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の冷蔵室における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。なお、本実施の形態２で特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図６において、冷蔵庫１０００の背面に設置された制御基板１００１には、画像メモリ４、画像選定装置５、及び無線通信装置６に加えてさらに、収納量推定装置８が実装され、画像選定装置５からの入力を受け、操作パネル１、及び無線通信装置６を介してユーザ端末に、冷蔵室１００内の収納量推定結果を送信する構成となっている。
【００３３】
次に、図６を用いて動作の一例について説明する。動作についても、実施の形態１と同一の箇所については説明を割愛する。
【００３４】
本実施の形態２では、画像選定装置５によって選定された画像を用いて、収納量推定装置８が冷蔵室１００内の収納量を推定し、操作パネル１や、無線通信装置６を介したユーザ端末に、冷蔵室１００内の収納量推定結果を送信して表示させることができる。
【００３５】
図７は、本発明の実施の形態２に係る冷蔵庫の冷蔵室における、撮影データによる収納量推定方法の一例の説明図である。図７には、カメラ２及びマーカー３を図３に示した位置に設置し、冷蔵室扉１０１を開閉した際に、画像選定装置５によって選定され、画像メモリ４に記憶された、収納量の異なる画像を抜粋したものを示している。（ａ）は収納がない場合、（ｂ）は収納量が少ない場合、（ｃ）は収納量が多い場合に得られた画像データである。図７の黒枠は、画像データを縦９個、横９個に分割した領域のうち、食品等の収納物がある収納物存在領域９の集合部分を囲った収納物存在領域枠９０である。図７（ａ）〜（ｃ）においても、第１の所定領域７にマーカー３が含まれていることが示されている。
【００３６】
図７において、収納物がある（ｂ）及び（ｃ）の画像データと（ａ）の収納がない場合の画像データとを比較することにより、食品等の収納物が存在する収納物存在領域９を抽出することが可能となる。このとき、例えば全９×９＝８１領域のうち、収納物存在領域９の数を算出し、「８１」で除算することで、収納物による容積占有率、すなわち収納量をおおよそ推定することができる。
【００３７】
具体的には、収納量の少ない（ｂ）では、収納物存在領域９の数が２８であるため、収納物による容積占有率は、（２８／８１）×１００≒３５％、収納量の多い（ｃ）では収納物存在領域９の数が５７であるため、（５７／８１）×１００≒７０％となる。収納量推定装置８は、以上の計算を行うことで、収納量を推定する。また、収納量推定装置８はこの収納量推定結果を、無線通信装置６を介してユーザ端末に送信することにより、ユーザは例えば遠隔地にて買い物中に収納余力を把握でき、収納できない無駄な買い物等を防ぐことができるという効果が得られる。
【００３８】
［実施の形態３］
実施の形態３は、庫内の収納量及び庫内の空気温度に基づいて庫内の冷却負荷を推定し、推定結果をユーザに通知するようにしたものである。
【００３９】
図８は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の冷蔵室における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。なお、本実施の形態３で特に記述しない項目については実施の形態１、又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
実施の形態３では、実施の形態２の構成に加えてさらに、冷蔵室１００の背面壁に冷蔵室１００内の空気温度を検出する庫内温度センサ１０が設置されている。また、冷蔵庫１０００の背面に設置された制御基板１００１には、画像メモリ４、画像選定装置５、無線通信装置６、及び収納量推定装置８に加えてさらに、庫内冷却負荷推定装置１１が実装されている。
【００４０】
次に、図８を用いて動作の一例について説明する。動作についても、実施の形態１、又は実施の形態２と同一の箇所については説明を割愛する。
【００４１】
本実施の形態３では、庫内冷却負荷推定装置１１が、収納量推定装置８による冷蔵室１００内の収納量推定結果と、庫内温度センサ１０による冷蔵室１００内の空気温度検出結果とを用いて冷蔵室１００内の冷却負荷を推定する。そして、庫内冷却負荷推定装置１１は、操作パネル１や、無線通信装置６を介したユーザ端末に、冷蔵室１００内の冷却負荷推定結果を送信して表示させることができる。
【００４２】
ここで、冷蔵庫１０００に食品を保管する場合、食品の品質を維持するためには、食品の冷却負荷に適した温度で冷却する必要がある。一般的に冷却負荷は収納量に比例するが、必ずしもそうとは限らない場合がある。例えば、収納量が小さくても収納物の熱負荷が大きい場合には冷却負荷が大きくなり、この場合、それ以上の収納量増加は食品の品質劣化を招く。一方、収納量が多くても庫内温度が低温で温度が安定していれば、冷却負荷は小さくなり、この場合、収納量を減少させる必要はなく、その状況において設定温度を低くすると、逆に食品が凍結して品質劣化する場合もある。したがって、冷却負荷を推定するには、食品の収納量だけではなく、庫内の空気温度も反映させることが望ましい。
【００４３】
そこで、本実施の形態３では、収納量推定装置８による収納量推定結果に、庫内温度センサ１０による空気温度検出結果を反映させ、庫内冷却負荷推定装置１１によって、収納量と庫内空気温度との両方を考慮した冷蔵室１００内の冷却負荷を推定している。
【００４４】
図９〜図１１は、本発明の実施の形態３に係る冷蔵庫の冷蔵室における、温度履歴を示す実測データの一例を示す図である。図９は収納容積占有率：０％、図１０は収納容積占有率：４０％、図１１は収納容積占有率：７０％において、まず冷蔵室扉１０１を１分間全開にした後、２４時間運転した際の、庫内各位置の温度、及び消費電力の実測値である。図９〜図１１のそれぞれにおいて（ａ）は冷蔵室１００内の主要温度と消費電力、（ｂ）は冷蔵室１００内の棚温度、（ｃ）は冷蔵室１００内の扉棚温度の実測結果である。
【００４５】
（ａ）には、冷蔵室天井面の平均温度１２、冷蔵室背面の平均温度１３、冷蔵室１００の背面に設置された吹出口から供給される冷却空気の平均温度１４、冷蔵庫１０００全体の消費電力１５を示している。（ｂ）には、冷蔵室棚板１０２によって４段に仕切られた、冷蔵室１００内各棚のマス温度１６を示しており、より詳しくは、冷蔵室棚最上段のマス温度１６ａ、冷蔵室棚２段目のマス温度１６ｂ、冷蔵室棚３段目のマス温度１６ｃ、冷蔵室棚最下段のマス温度１６ｄを示している。（ｃ）には、冷蔵室扉１０１の裏面に３段分設置された、冷蔵室１００内各扉棚（図示せず）のマス温度１７を示しており、より詳しくは、冷蔵室扉棚上段のマス温度１７ａ、冷蔵室扉棚中段のマス温度１７ｂ、冷蔵室扉棚下段のマス温度１７ｃを示している。なお、収納物は袋入りインスタントラーメンで模擬し、（ｂ）に示される冷蔵室１００内各棚のマス温度１６の測定位置は、収納物より背面側となっている。なお、マス温度とは、その空間の熱容量を考慮した空気温度で、実際には該当空間の大きさに対する真鍮円柱の温度である。
【００４６】
図９〜図１１より、（ａ）〜（ｃ）の庫内温度履歴において、収納容積占有率が高いほど、収納物より背面側に配置されている、冷蔵室棚板１０２のマス温度１６は低温になっていることが示されている。また、収納容積占有率が高いほど、収納物より扉側に配置されている、冷蔵室１００内各扉棚のマス温度１７は高温になっていることが示されている。つまり、収納物により、冷却空気の冷蔵室扉１０１側への供給が阻害されていることが示されている。
【００４７】
特に、図１１の収納容積占有率：７０％の場合は、冷蔵室１００内下方の棚温度である、冷蔵室棚３段目のマス温度１６ｃ、及び冷蔵室棚最下段のマス温度１６ｄが０℃以下まで低下している。一方の冷蔵室１００内上方の扉棚温度である、冷蔵室扉棚上段のマス温度１７ａは１３〜１４℃を維持しており、冷蔵温度帯から外れ、食品の劣化を促進させる温度環境となっていることが示されている。
【００４８】
なお、図９〜図１１のそれぞれの（ａ）において全消費電力１５が０に下がっているのは、冷蔵庫１０００の冷却する冷媒回路の圧縮機がＯＦＦされたことを示しており、圧縮機がＯＦＦの間は、空気搬送装置のみが駆動する運転となる。収納容積占有率：０〜７０％において、全消費電力１５の最大値は５０Ｗ程度を維持しているが、収納容積占有率が高いほど圧縮機をＯＦＦする回数が減少しており、消費電力量としては増加していることが示されている。
【００４９】
冷蔵庫１０００内の収納量と庫内温度とには上記の様な関係があることから、庫内冷却負荷推定装置１１は、収納量推定装置８による収納量推定結果に加えてさらに庫内温度センサ１０による空気温度検出結果を用いて、冷蔵室１００内の冷却負荷を推定する。
【００５０】
そして、庫内冷却負荷推定装置１１は、操作パネル１や、無線通信装置６を介したユーザ端末に、冷蔵室１００内の庫内冷却負荷推定結果を送信して表示させている。なお、庫内冷却負荷推定結果に加えて、収納量推定結果も併せて送信して表示するようにしてもよい。
【００５１】
よって、収納量としては余裕があっても、これ以上収納すると食品の保存品質が低下するといった情報、また、庫内冷却負荷が小さいので設定温度を上げても支障がない等の情報をユーザに開示することができる。
【００５２】
このように、ユーザに対し、庫内の収納量及び庫内冷却負荷推定結果を通知できるため、食品の保存品質を維持したうえで、最適な収納や冷却方法、省エネ行動等を啓蒙することができるという効果が得られる。
【００５３】
ここで、図８において、庫内温度センサ１０は、３段目の冷蔵室棚板１０２ｃの背面壁に設置されているが、設置位置はこの場所に限るものではない。すなわち、庫内温度センサ１０の設置位置は、冷蔵室１００内の空気温度を代表できる位置であれば、他の冷蔵室棚板１０２の背面壁でも、あるいは冷蔵室扉１０１側でもよい。特に、図９〜図１１に示したように、収納量増加によって最も温度上昇が著しい、冷蔵室扉棚上段のマス温度１７ａの測定位置付近に庫内温度センサ１０を設置すれば、品質劣化の可能性をいち早く検知し、ユーザに注意を促すことが可能となる。
【００５４】
［実施の形態４］
実施の形態４は、マーカー３を、電力を投入することによって発光する照明機能を有する構成とすると共に、冷蔵室扉１０１の開閉状態及び開閉方向を判別し、判別結果をマーカー３のＯＮ／ＯＦＦ制御に利用することで、マーカー３による消費電力の低減を図るようにしたものである。
【００５５】
図１２は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の冷蔵室における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。なお、本実施の形態４で特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態３と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００５６】
実施の形態４では、実施の形態１の構成に加えてさらに、冷蔵室扉１０１と接する、冷蔵室１００の本体側に扉開閉検知センサ１８が設置されている。扉開閉検知センサ１８としては、例えば、冷蔵室扉１０１に埋め込まれたマグネット（磁石）の近接を、冷蔵庫本体側に設置された一対のリードスイッチが距離によって検出するマグネット方式が一般的である。また、冷蔵庫１０００の背面に設置された制御基板１００１には、画像メモリ４、画像選定装置５、及び無線通信装置６に加えてさらに、マーカー照明制御装置１９が実装されている。本実施の形態４において冷蔵室棚板１０２の前縁付近に設置されたマーカー３はＬＥＤ等の発光素子で構成されており、マーカー照明制御装置１９のＯＮ／ＯＦＦ信号によって、点灯又は消灯する構成となっている。
【００５７】
次に、図１２を用いて動作の一例について説明する。動作についても、実施の形態１〜実施の形態３と同一の箇所については説明を割愛する。
【００５８】
本実施の形態４では、マーカー照明制御装置１９は、画像選定装置５によって選定された画像を用いて冷蔵室扉１０１の開閉方向を判定する扉開閉方向判別装置１９ａを有している。また、マーカー照明制御装置１９は、扉開閉検知センサ１８及び扉開閉方向判別装置１９ａからの入力に基づいてマーカー３にＯＮ／ＯＦＦ信号を送信する構成となっている。具体的には、マーカー照明制御装置１９は、扉開閉検知センサ１８によって冷蔵室扉１０１の開状態が検知された場合、マーカー３にＯＮ信号を送信して点灯させ、扉開閉方向判別装置１９ａによって閉動作が検知された場合、直ちにマーカー３にＯＦＦ信号を送信して消灯させる。この制御により、マーカー３の点灯時間を必要最小限に制限することが可能となる。
【００５９】
なお、上記では、マーカー照明制御装置１９は、扉開閉検知センサ１８により冷蔵室扉１０１の開状態が検知されるとマーカー３をＯＮするようにしていたが、扉開閉方向判別装置１９ａの判別結果も加味してマーカー３をＯＮするようにしてもよい。すなわち、扉開閉検知センサ１８によって冷蔵室扉１０１の開状態が検知されたうえで、扉開閉方向判別装置１９ａによって冷蔵室扉１０１の開動作が判別されたときに、マーカー３にＯＮ信号を送信して点灯させるようにしてもよい。
【００６０】
図１３は、本発明の実施の形態４に係る冷蔵庫の冷蔵室における、扉開閉動作時の撮影データの一例を示す図である。図１３には、カメラ２及びマーカー３を図３に示した位置に設置し、冷蔵室扉１０１を開閉した際に画像メモリ４に記憶された、扉開度の異なる画像の抜粋を示している。（ａ）は画像選定装置５によって選定された、扉開度が最適の時「基準」（約６０°）、（ｂ）は「基準」からさらに冷蔵室扉１０１が開動作をした時（約９０°）、（ｃ）は「基準」から冷蔵室扉１０１が閉動作をした時（約４５°）に得られた画像データである。
【００６１】
図１３において、（ａ）の「基準」では、マーカー３は第１の所定領域７に含まれていたのに対し、（ｂ）では、マーカー３が（ａ）より右方向に移動し、冷蔵室扉１０１が開動作をしたことが判別できる。逆に（ｃ）では、マーカー３が画像から消失している。すなわち（ｃ）では、マーカー３は左端に存在した（ａ）より、さらに左方向に移動するため画像からマーカー３が消失する。扉開閉方向判別装置１９ａは、このような冷蔵室扉１０１の開閉に伴うマーカー３の画像上の位置移動を用いて扉開閉方向を判別する。
【００６２】
具体的には扉開閉方向判別装置１９ａは、扉開度が最適の時以降に得られた一連の画像において、マーカー３が右側に移動していれば「扉開動作」と判別し、扉開度が最適の時以降に得られた一連の画像において、マーカー３が画像から消失していれば、「扉閉動作」と判別する。
【００６３】
またマーカー３を発光素子で構成することにより、カメラ２がマーカー３を識別しやすくなるだけでなく、以下の効果が得られる。すなわち、マーカー３は冷蔵室棚板１０２の前縁付近に設置されているので、冷蔵室棚板１０２上に収納物が満載され、冷蔵室１００の天井面や背面に設置された庫内照明が収納物によって覆われた場合においても、冷蔵室扉１０１側からの照明の役割を果たす。よって、冷蔵室１００内の明るさを維持することが可能であり、鮮明な画像を得ることができるという効果が得られる。
【００６４】
なお、マーカー３の設置位置としては、冷蔵室棚板１０２上に載置される食品によって死角にならない位置であればよい。例えば、扉開閉方向を判別しやすいように、図１３（ａ）の「基準」位置よりも扉開度が小さい時にカメラ２の視野範囲に入る位置にマーカー３の位置を移動してもよい。第１の所定領域７の設定領域を変更することにより、最適な扉開度を選定するという本来の目的を損なうことなく、扉開閉方向を判別するという効果が得られる。
【００６５】
［実施の形態５］
実施の形態５は、庫外の空気温度及び庫外の照度負荷に基づいて庫外の冷却負荷を推定し、推定結果を冷蔵庫１０００の冷却制御にフィードバックするようにしたものである。
【００６６】
図１４は、本発明の実施の形態５に係る冷蔵庫の冷蔵室における、冷蔵室の概略構成図（側面投影図）である。なお、本実施の形態５で特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態４と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
実施の形態５では、実施の形態４の構成に加え（扉開閉検知センサ１８は省略）てさらに、冷蔵庫１０００の背面壁に、庫外（冷蔵庫周辺）の空気温度を検出する庫外温度センサ２０が設置されている。また、冷蔵庫１０００の背面に設置された制御基板１００１には、画像メモリ４、画像選定装置５、無線通信装置６、及び扉開閉方向判別装置１９ａに加えてさらに、照度推定装置２１と庫外冷却負荷推定装置２２とが実装されている。
【００６７】
次に、図１４を用いて動作の一例について説明する。動作についても、実施の形態１〜実施の形態４と同一の箇所については説明を割愛する。
【００６８】
本実施の形態５では、画像選定装置５によって選定された画像と、扉開閉方向判別装置１９ａによる冷蔵室扉１０１の開閉方向判定結果とを用いて、照度推定装置２１が庫外（冷蔵庫周辺）の照度を推定する。そして、庫外冷却負荷推定装置２２が、照度推定装置２１で推定された照度推定結果と、庫外温度センサ２０により検知された庫外の空気温度検出結果とを用いて、冷蔵庫１０００が載置された環境の冷却負荷（以下、庫外冷却負荷という）を推定する。庫外冷却負荷推定装置２２は庫外冷却負荷推定結果を、操作パネル１や、無線通信装置６を介してユーザ端末に送信して表示させることができる。
【００６９】
図１５は、本発明の実施の形態５に係る冷蔵庫の冷蔵室における、扉開動作時の撮影データの一例を示す図である。図１５には、カメラ２及びマーカー３を図３に示した位置に設置し、冷蔵室扉１０１を開閉した際に画像メモリ４に記憶された、扉開度、及び撮影時刻の異なる画像の抜粋を示している。（ａ）は画像選定装置５によって選定された、扉開度が最適の時「基準」（約６０°）の画像データ、（ｂ）は「基準」からさらに冷蔵室扉１０１を開動作をし（約９０°）、昼間に撮影された画像データ、（ｃ）は同様に「基準」から冷蔵室扉１０１が開動作をし（約９０°）、夜間に撮影された画像データである。なお、以下では、（ｂ）、（ｃ）のように庫外が写っている画像を、庫外画像という。
【００７０】
図１５において第２の所定領域２３は、画像選定装置５にて庫外画像を選定する際に使用する領域である。図３に示した位置にカメラ２、及びマーカー３を設置した例では、画像データを縦９個、横９個に分割した領域のうち、中央（５段５列目）の領域に第２の所定領域２３を設定している。つまり、冷蔵室扉１０１の開閉動作により、カメラ２は水平方向に視野範囲を変更しながら冷蔵室１００内部を撮影するが、カメラ２により撮影された一連の複数の画像のうち庫外が写っている画像データにおけるマーカー３の位置（９×９の領域のどの領域か）を予め確認し、その領域を第２の所定領域２３に設定する。
【００７１】
図１５において、（ａ）の庫内を撮影するうえで扉開度が最適の時では、マーカー３は第１の所定領域７に含まれていたのに対し、（ｂ）及び（ｃ）では、マーカー３が（ａ）より右方向に移動しているので、扉開閉方向判別装置１９ａにより冷蔵室扉１０１が開動作をしたことが判別できる。さらに（ｂ）及び（ｃ）ではマーカー３が第２の所定領域２３に含まれているので、得られた画像が庫外を撮影しているものだと判別することができる。よって、画像選定装置５は、庫内選定画像データを得て以降に扉開閉方向判別装置１９ａによって冷蔵室扉１０１の開動作が判別され、マーカー３が第２の所定領域２３に含まれる画像データを得た際、その画像データを庫外選定画像データとして選定する。なお、扉開閉方向判別装置１９ａの判別結果がどうであれ、マーカー３が第２の所定領域２３に含まれる画像データを庫外選定画像データと選定してもよい。
【００７２】
そして、照度推定装置２１は、庫外を撮影している分割領域（図１５では左２列分の分割領域）における輝度データから、庫外の照度を推定することが可能となる。また、照度推定装置２１は、画像データと共に記憶される撮影時刻から、図１５の（ｂ）は昼間に撮影されたもので、（ｂ）において特に明るい部分（８〜９段目の破線部分１０７）は日射によるもの、（ｃ）は夜間に撮影されたもので、照度は照明によるものであるという判断をすることが可能となる。
【００７３】
一般的に、冷蔵庫の冷却制御では、庫内の各貯蔵室の設定温度を目標として冷却する以前に、庫外の空気温度によって、圧縮機の運転率等の基本制御が決まっている。すなわち、庫外が低温であれば、圧縮機の運転を抑制する代わりに凍結防止用のヒータを運転し、逆に高温であれば、圧縮機の運転率やデフロスト運転の頻度を上げ、不具合なく冷却できるように最適化を図る、といった制御を行っている。このとき、庫外の空気温度に加えて日射や照明も考慮して庫外の冷却負荷（環境負荷）を推定し、その推定結果（庫外冷却負荷推定結果）を圧縮機の運転制御に反映すれば、無駄な運転を抑制し、省エネにもなるという効果が期待できる。
【００７４】
具体的には例えば、庫外の空気温度が低くても、日射が強ければ庫外冷却負荷が高いと推定し、冷却能力を維持する必要があるといった判断が行える。あるいは、夜間において庫外の空気温度が高温であったとしても、そのときに照明が点灯していれば、庫外の空気温度が高温であるのは照明によるものであり、夜間であるため、庫外冷却負荷は低いと推定し、冷却能力をそれほど高くしなくてもよい等の判断が行える。このような庫外冷却負荷の推定、及びこの推定結果に基づく冷却能力の判断を行うことで、食品の保存品質を維持するうえで、過不足ない冷却運転を自動で実施することが可能となる。つまり、無駄な運転を抑制した最適な冷却運転が可能となり、省エネにもなるという効果が得られる。
【００７５】
庫外冷却負荷推定装置２２は、以上のような庫外冷却負荷推定の考え方に基づいて、庫外の空気温度及び庫外の照度を用いて庫外冷却負荷を推定する。なお、庫外冷却負荷推定装置２２は、さらに必要に応じて画像データが撮影された撮影時刻も考慮して庫外冷却負荷を推定する。
【００７６】
図１４では、扉開閉検知センサ１８を省略しているが、図１２に示した実施の形態４と同様に、扉開閉検知センサ１８の信号を扉開閉方向判別装置１９ａに入力し、またマーカー３を発光素子で形成して、マーカー照明制御装置１９からマーカー３にＯＮ／ＯＦＦ信号を送ってもよい。また、マーカー３の設置位置、及び第２の所定領域２３の設定領域は、図１５に示した位置に限るものではなく、冷蔵室棚板１０２上に載置される食品によって死角にならない位置であればよい。例えば、庫外の照度を推定しやすいように、より庫外の撮影範囲が広くなる位置にマーカー３を移動（設置）し、それに合わせて第２の所定領域２３を設定してもよい。
【００７７】
［実施の形態６］
実施の形態６は、庫内外の冷却負荷推定結果を冷蔵庫１０００の冷却制御にフィードバックするにあたり、実際に制御される具体的な構成要素及び構成要素の具体的な制御について説明するものである。
【００７８】
図１６は、本発明の実施の形態６に係る冷蔵庫の概略構成図（側面投影図）である。なお、本実施の形態６で特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態５と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。図１６には、冷蔵庫１０００に備えられた、各貯蔵室へ供給する空気を冷却する冷凍サイクル回路と、この冷凍サイクル回路によって冷却された空気を各貯蔵室へ供給するための風路とを示している。
【００７９】
冷凍サイクル回路は、圧縮機１００２、圧縮機１００２から吐出された冷媒を凝縮させる凝縮器（図示せず）、凝縮器から流出した冷媒を膨張させる絞り装置（図示せず）、及び、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冷却器１００３等を備えている。圧縮機１００２は、例えば、冷蔵庫１０００の背面側の下部に配置されている。冷却器１００３は、後述する冷却風路１０１０に設けられている。また、冷却風路１０１０には、冷却器１００３で冷却された空気を各貯蔵室へ送るための（換言すると、冷蔵庫１０００内で空気を循環させるための）空気搬送装置１００４も設けられている。
【００８０】
この冷凍サイクル回路によって冷却された空気を各貯蔵室へ供給するための風路は、冷却風路１０１０、戻り風路１０２０、冷蔵室戻り風路１０８、及び野菜室戻り風路５０１等から構成されている。冷却風路１０１０は、例えば冷蔵庫１０００の背面部に形成されており、冷却器１００３にて冷却された空気が、各貯蔵室に搬送される通風路である。各貯蔵室への冷却空気の流入量は、冷却風路１０１０内に設置されたダンパ（図１６では、冷蔵室用の冷蔵室ダンパ１０９のみ図示）によって調節される。戻り風路１０２０は、各室を冷却した空気が、冷却器１００３へ搬送される通風路である。冷蔵室戻り風路１０８は、冷蔵室１００及びチルド室１１０を冷却した空気が、野菜室５００に搬送される通風路である。冷蔵室１００及びチルド室１１０を冷却した空気は、野菜室戻り風路５０１において野菜室５００を冷却した空気と混合され、冷却器１００３に搬送される。
【００８１】
図１６において、冷蔵庫１０００の背面に設置された制御基板１００１には、実施の形態３及び実施の形態５の構成に加えてさらに、冷却制御装置２４が実装されている。冷却制御装置２４は、圧縮機１００２、空気搬送装置１００４、冷蔵室ダンパ１０９やその他の貯蔵室のダンパ（図示せず）に接続され、これらの各機器を制御する。冷却制御装置２４は、庫内冷却負荷推定装置１１及び庫外冷却負荷推定装置２２の少なくとも一方から入手した冷却負荷推定結果にしたがって、圧縮機１００２、空気搬送装置１００４、及び冷蔵室ダンパ１０９やその他の貯蔵室のダンパ（図示せず）の少なくとも１つに制御信号を送信して貯蔵室に対する冷却能力を変更する。また、冷却制御装置２４は、操作パネル１、及び無線通信装置６を介してユーザ端末に、庫内外の冷却負荷推定結果や、各機器への制御内容、及び各貯蔵室の設定温度等を送信する構成となっている。
【００８２】
次に、図１６を用いて動作の一例について説明する。動作についても、実施の形態１〜実施の形態５と同一の箇所については説明を割愛する。
【００８３】
冷蔵庫１０００では、一般的に冷却器１００３で冷却された庫内空気（例えば−３０℃〜−２５℃）が、空気搬送装置１００４によって冷却風路１０１０を経由して各貯蔵室へ搬送され、各貯蔵室を冷却した後の戻り空気が、戻り風路１０２０を経由して再度冷却器１００３に戻る周回風路となっている。そして、冷蔵室ダンパ１０９を初めとする、複数のダンパの開閉によって各貯蔵室への冷却空気の流入量を調節することにより、各貯蔵室に対して個別の温度設定を行っている。
【００８４】
例えば、最も低温設定となる冷凍室４００（例えば−２２℃〜−１６℃）の流入ダンパはほぼ全開とし、最も高温設定となる野菜室５００（例えば３℃〜９℃）の流入ダンパはほぼ全閉としている。そして、野菜室５００より温度設定の低い冷蔵室１００（例えば０℃〜６℃）及びチルド室１１０（例えば０℃〜２℃）を冷却した戻り空気で野菜室５００を間接冷却する等して、貯蔵室内の温度を調整している。
【００８５】
ここで、冷却過剰や冷却不足に対応して、各貯蔵室の温度設定は±２〜３℃程度の調整が可能であり、例えば、冷凍室４００は−２５℃〜−１３℃程度、冷蔵室１００は−２℃〜９℃程度の範囲で設定変更が可能である。
【００８６】
冷却不足により、特定の貯蔵室が低温設定された場合、例えば冷蔵室１００のみを低温化する場合には、冷蔵室ダンパ１０９の開度を大きくすることによって、冷蔵室１００への冷却空気の流入量を増加させる。また、複数の貯蔵室を低温化する必要がある場合には、圧縮機１００２の回転数や空気搬送装置１００４による搬送風量を増加させ、冷凍サイクルの冷却能力を上昇させる必要がある。よってこの場合、冷蔵庫１０００の消費電力は増加する。逆に冷却過剰により、貯蔵室を高温化する場合には、特定の貯蔵室に対してはダンパの開度を小さくして、冷却空気の流入量を減少させる。また、複数の貯蔵室を高温化する場合は、圧縮機１００２の回転数や空気搬送装置１００４による搬送風量を減少させればよく、冷蔵庫１０００の消費電力は減少する。
【００８７】
冷蔵庫１０００の消費電力は、ルームエアコンやＩＨクッキングヒータ等の他の家電機器に比べて小さいが、食品を管理しているために冷却を停止（電源ＯＦＦ）することができない。このため、節電運転を実施するためには、食品の保存状況や周囲の環境負荷に応じて、各貯蔵室の設定温度を上昇させる必要がある。例えば、貯蔵室内の食品保存量が少ない場合や、外気が低温で特に夜間の場合等では、冷却能力が過剰となるので、設定温度を上昇させても食品の保存品質を損なうことなく、節電運転することが可能となる。
【００８８】
そこで、本実施の形態６では、庫内冷却負荷推定装置１１により推定された庫内冷却負荷推定結果、及び庫外冷却負荷推定装置２２による庫外冷却負荷（環境負荷）推定結果を入力として、冷却制御装置２４が、庫内外の冷却負荷に応じて、圧縮機１００２及び空気搬送装置１００４を制御する。例えば、庫内冷却負荷や庫外冷却負荷が小さく、冷却能力に余裕がある場合には、冷却制御装置２４は、圧縮機１００２の回転数、及び空気搬送装置１００４による搬送風量を減少させる信号を圧縮機１００２及び空気搬送装置１００４に送信する。これにより、食品の保存品質を維持しつつ消費電力レベルを低減することが可能となる。つまり、食品の保存品質を維持するうえで、過不足のない最適な冷却運転を自動で実施することが可能となる。
【００８９】
また、冷却制御装置２４は、特定の貯蔵室のみの冷却負荷が急増した場合、以下の制御を行う。具体的には例えば、朝食時や夕食時に冷蔵室１００の扉開閉が頻発して冷蔵室１００の冷却負荷が上昇した場合、冷却制御装置２４は、冷蔵室１００の冷却負荷が急増したという信号を庫内冷却負荷推定装置１１から受信することになる。この場合、冷却制御装置２４は、冷蔵室ダンパ１０９の開率を大きくすると共に、圧縮機１００２の回転数、及び空気搬送装置１００４による搬送風量を減少させる信号を圧縮機１００２及び空気搬送装置１００４に送信する制御を行う。これにより、冷却負荷が上昇した冷蔵室１００に集中的に冷却空気を流入させて冷却することができ、冷蔵庫１０００全体としての消費電力レベルを低減することが可能となる。
【００９０】
［実施の形態７］
実施の形態７は、冷蔵庫１０００が設置される宅内システム２０００に関するものである。
【００９１】
図１７は、本発明の実施の形態７に係る冷蔵庫が設置される宅内システムの概略構成図である。なお、本実施の形態７で特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態６と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【００９２】
図１７に示す宅内システム２０００は、冷蔵庫１０００を含めた、ルームエアコン、給湯器、ＩＨクッキングヒータ、照明機器等の各家電機器、電力計測装置２００２及び宅内コントローラ２００４を備えている。冷蔵庫１０００は、実施の形態１〜実施の形態６の何れかの冷蔵庫１０００の構成を備えていることに加えて、宅内コントローラ２００４との通信機能等をさらに備えている。各家電機器及び電力計測装置２００２は、電灯線によって系統電源２００１と接続され、電力が供給されている。
【００９３】
電力計測装置２００２は、各家電機器に供給される電力（消費電力）、及び系統電源２００１から供給される全電力を、例えばＣＴ等の電力計測端子２００３によって計測し、履歴を保存することができる。
【００９４】
また、各家電機器、及び電力計測装置２００２のそれぞれには、宅内コントローラ２００４と双方向通信するための無線通信装置６が、内蔵又は外部に接続されている。無線通信装置６としては、Ｗｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信モジュールが想定されるが、各家電機器及び宅内コントローラ２００４は同じ宅内に載置されているので、例えばシリアルインターフェースやドライバ等を用いて有線で接続してもよい。
【００９５】
宅内コントローラ２００４は、電力計測装置２００２から入手した、各家電機器の消費電力や系統電源２００１の供給電力、及び各家電機器から入手した運転状態や周囲環境の情報を管理し、各家電機器に対して制御変更指示を送信することも可能な構成となっている。
【００９６】
次に、図１７を用いて動作の一例について説明する。動作についても、実施の形態１〜実施の形態６と同一の箇所については説明を割愛する。
【００９７】
図１７において、冷蔵庫１０００、ルームエアコン、給湯器、ＩＨクッキングヒータ、照明機器等の各家電機器は、系統電源２００１から電力を供給されて運転を実施する。また、これらの各家電機器は、継続的に、あるいは要求があった際に、無線通信装置６を介して、宅内コントローラ２００４に運転状態の情報や周囲環境の情報を送信する。運転状態の情報としては、例えば冷蔵庫１０００では、各貯蔵室の設定温度、実際の温度履歴、製氷運転や急冷運転の有無等の運転モード、さらに給水タンクの空状態、扉の開状態等のアラート情報等がある。また周囲環境の情報としては、例えばルームエアコンでは、吸込空気から検出される室内の空気温度や空気湿度、照明機器では、室内の照度等の情報がある。宅内コントローラ２００４は、受信した運転状態の情報や周囲環境の情報を管理する。
【００９８】
電力計測装置２００２は、電力計測端子２００３によって各家電機器に供給されている電流を測定しており、各家電機器の消費電力及び系統電源２００１の供給電力を算出し、無線通信装置６を介して、宅内コントローラ２００４に電力情報を送信する。
【００９９】
宅内コントローラ２００４は、電力計測装置２００２から入手した、各家電機器の消費電力や系統電源２００１の供給電力、及び各家電機器から入手した運転状態の情報や周囲環境の情報をもとに各家電機器に対して制御変更指示を送信する。例えば、各家電機器の消費電力合計が、系統電源２００１の供給可能電力に迫っている場合には、宅内の電力消費を抑えるために次のような制御を行う。すなわち、宅内コントローラ２００４は、特に消費電力の大きい家電機器に対して節電指示を送信したり、冷蔵庫１０００については、貯蔵室の設定温度と実際の温度履歴とから冷却過剰か否かを判断し、冷却過剰と判断した場合に設定温度の上昇を指示したりする。
【０１００】
さらに冷蔵庫１０００では、実施の形態６で述べたように、冷却制御装置２４が、庫内冷却負荷推定装置１１及び庫外冷却負荷推定装置２２にて推定された庫内外の冷却負荷に応じて、圧縮機１００２及び空気搬送装置１００４を制御している。
【０１０１】
上記実施の形態５では、庫外冷却負荷推定装置２２は、庫外の冷却負荷（環境負荷）を推定するにあたり、扉開閉方向判別装置１９ａ、庫外温度センサ２０、及び照度推定装置２１から情報を入手していた。しかし、本実施の形態７では、庫外冷却負荷推定装置２２は、例えばルームエアコンによる室内の空気温湿度情報、及び照明機器による室内の照度情報を、宅内コントローラ２００４を介して入手することが可能である。よって、冷蔵庫１０００に扉開閉方向判別装置１９ａ、庫外温度センサ２０、及び照度推定装置２１が無くても、庫外冷却負荷推定装置２２はルームエアコン及び照明機器から得た情報に基づいて庫外の冷却負荷を推定可能となり、より簡単な冷蔵庫構成で実施の形態５と同様の効果が得られる。
【０１０２】
また、冷蔵庫１０００は、宅内コントローラ２００４を介して室内の空気湿度情報を入手することができるので、冷蔵庫１０００の運転に湿度情報を反映することが可能となる。例えば、庫外冷却負荷推定装置２２における冷却負荷の推定に、潜熱負荷を考慮することができる。また、低湿度の場合は扉開閉による霜付の可能性も低減するので、最も消費電力が大きくなる運転である霜取運転の回数を削減する、あるいは霜取運転を行う時間間隔を延長するといったこともできるようになり、大幅な消費電力の低減効果が得られる。
【０１０３】
［実施の形態８]
実施の形態８は、実施の形態７の宅内システム２０００が宅外システム３０００から情報を入手可能とした構成に関するものである。
【０１０４】
図１８は、本発明の実施の形態８に係る冷蔵庫が載置される宅内システム、及び宅外システムの概略構成図である。なお、本実施の形態８で特に記述しない項目については実施の形態１〜実施の形態７と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
【０１０５】
図１８においては、実施の形態７で示した宅内システム２０００内にブロードバンドルーター２００５を設置し、宅内コントローラ２００４は、ブロードバンドルーター２００５を経由して宅外システム３０００のネットワークであるインターネット３００１に接続されている。さらにインターネット３００１は、各種電力情報や天気予報等の環境情報が格納されている外部サーバーであるクラウドサーバ３００２と、スマートフォンや携帯タブレット等のユーザ端末３００３とに接続されている。よって、宅内コントローラ２００４は、クラウドサーバ３００２から電力情報や環境情報を入手する一方、電力計測装置２００２から入手した、各家電機器の消費電力や系統電源２００１の供給電力と、各家電機器から入手した情報（運転状態の情報や周囲環境の情報）とを、ユーザ端末３００３に送信することが可能な構成となっている。
【０１０６】
次に、図１８を用いて動作の一例について説明する。動作についても、実施の形態１〜実施の形態７と同一の箇所については説明を割愛する。
【０１０７】
本実施の形態８では、宅内コントローラ２００４は、クラウドサーバ３００２から入手する電力情報として、例えば、宅内システム２０００が載置されている地域に関する電力の需給状況を入手し、地域の消費電力がその地域の供給可能電力に迫っている場合には、宅内の電力消費を抑えるために次のような制御を行うことができる。すなわち、特に消費電力の大きい家電機器に対して節電指示を送信したり、冷蔵庫１０００については、貯蔵室の設定温度と実際の温度履歴とから冷却過剰か否かを判断し、冷却過剰と判断した場合に設定温度の上昇を指示したりすることができる。
【０１０８】
さらに冷蔵庫１０００では、実施の形態６で述べたように、冷却制御装置２４が、庫内冷却負荷推定装置１１及び庫外冷却負荷推定装置２２にて推定された庫内外の冷却負荷に応じて、圧縮機１００２及び空気搬送装置１００４を制御している。
【０１０９】
上記実施の形態５では、庫外冷却負荷推定装置２２は、庫外の冷却負荷（環境負荷）を推定するにあたり、扉開閉方向判別装置１９ａ、庫外温度センサ２０、及び照度推定装置２１から情報を入手していた。しかし、本実施の形態８では、宅内コントローラ２００４が、例えば環境情報として、宅内システム２０００が載置されている地域に関する天気予報の情報をクラウドサーバ３００２から入手することができる。よって、冷蔵庫１０００に扉開閉方向判別装置１９ａ、庫外温度センサ２０、及び照度推定装置２１がなくても、庫外冷却負荷推定装置２２は、クラウドサーバ３００２が保持している環境情報を宅内コントローラ２００４を介して入手することで庫外冷却負荷（環境負荷）の変動を予測することが可能となる。したがって、冷却制御装置２４は庫外冷却負荷に対応した制御を予め指示できるので、急激な環境変化にも対応可能となり、常に食品の保存品質を維持できるという効果が得られる。
【０１１０】
なお、各実施の形態１〜８においてそれぞれ別の実施の形態として説明したが、各実施の形態の特徴的な構成及び処理等を適宜組み合わせて冷蔵庫を構成してもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１  操作パネル、２  カメラ（撮影手段）、３  マーカー（識別対象物）、４  画像メモリ、５  画像選定装置、６  無線通信装置、７  第１の所定領域、８  収納量推定装置、９  収納物存在領域、１０  庫内温度センサ、１１  庫内冷却負荷推定装置、１５  全消費電力、１６ａ  冷蔵室棚最上段マス温度、１６ｂ  冷蔵室棚２段目マス温度、１６ｃ  冷蔵室棚３段目マス温度、１６ｄ  冷蔵室棚最下段マス温度、１７ａ  冷蔵室扉棚上段マス温度、１７ｂ  冷蔵室扉棚中段マス温度、１７ｃ  冷蔵室扉棚下段マス温度、１８  扉開閉検知センサ、１９  マーカー照明制御装置（照明制御手段）、１９ａ  扉開閉方向判別装置、２０  庫外温度センサ、２１  照度推定装置、２２  庫外冷却負荷推定装置、２３  第２の所定領域、２４  冷却制御装置、９０  収納物存在領域枠、１００  冷蔵室、１０１  冷蔵室扉、１０１ａ  冷蔵室扉、１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）  冷蔵室棚板、１０３  ビール、１０４  サラダ、１０５  牛乳、１０６  ケーキ、１０７  破線部分、１０８  冷蔵室戻り風路、１０９  冷蔵室ダンパ、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、５０１  野菜室戻り風路、１０００  冷蔵庫、１００１  制御基板、１００２  圧縮機、１００３  冷却器、１００４  空気搬送装置、１０１０  冷却風路、１０２０  戻り風路、２０００  宅内システム、２００１  系統電源、２００２  電力計測装置、２００３  電力計測端子、２００４  宅内コントローラ、２００５  ブロードバンドルーター、３０００  宅外システム、３００１  インターネット、３００２  クラウドサーバ、３００３  ユーザ端末。
【図１】
0005985029.tif 000002
【図２】
0005985029.tif 000003
【図４】
0005985029.tif 000004
【図６】
0005985029.tif 000005
【図８】
0005985029.tif 000006
【図９】
0005985029.tif 000007
【図１０】
0005985029.tif 000008
【図１１】
0005985029.tif 000009
【図１２】
0005985029.tif 000010
【図１４】
0005985029.tif 000011
【図１６】
0005985029.tif 000012
【図１７】
0005985029.tif 000013
【図１８】
0005985029.tif 000014
【図３】
0005985029.tif 000015
【図４Ａ】
0005985029.tif 000016
【図５】
0005985029.tif 000017
【図７】
0005985029.tif 000018
【図１３】
0005985029.tif 000019
【図１５】
0005985029.tif 000020