(57)【要約】【課題】カメラによる画像処理を単純化することで安価な構成にできるとともに、冷蔵庫の省エネを図ることを目的とする。【解決手段】食品を冷却して保存する冷蔵室１５と、前記冷蔵室１５の開口部を開閉する扉２２と、前記冷蔵室１５に設けられ前記冷蔵室１５の内部を撮影するカメラ１６と、前記カメラ１６で撮影した画像を演算処理する制御装置と、冷凍サイクルを構成する冷却器１３からの冷気を前記冷蔵室１５へと送出する庫内ファン１４と、圧縮機１１を備える冷蔵庫において、前記制御装置による画像処理の結果、庫内の食品の収納状態に対応して、前記庫内ファン１４、及び、前記圧縮機１１の回転数を増減させるものである。【選択図】図２
2012251724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
食品を冷却して保存する貯蔵室と、前記貯蔵室の開口部を開閉する扉と、前記貯蔵室に設けられ前記貯蔵室の内部を撮影するカメラと、前記カメラで撮影した画像を演算処理する制御装置と、冷凍サイクルを構成する冷却器からの冷気を前記貯蔵室へと送出する庫内ファンと、圧縮機を備える冷蔵庫において、前記カメラを左右方向に移動可能に構成し、右方向に移動したＲ地点と、左方向に移動したＬ地点と、基準位置であるセンターのＣ地点の３方向の地点について、前記制御装置による画像処理の結果、庫内の食品の収納状態に対応して、前記庫内ファン、及び、前記圧縮機の回転数を増減させることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記カメラを前記貯蔵室の背面壁に設けたことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記カメラを前記貯蔵室の扉の内壁に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記制御装置は、前記貯蔵室に収納物の無い状態で撮影された前記３方向の地点の初期画像が記憶されており、前記貯蔵室に食品が収納されている時に前記カメラで撮影された前記３方向の地点の画像は、制御装置に電送されて画像が画素単位に分割され、前記貯蔵室内の同じ地点を撮影した前記初期画像の画素単位と色を比較し、同じ色であれば「０」をカウントし、異なる色であれば「１」をカウントし、前記Ｌ地点から撮影した画像と前記Ｃ地点から撮影した画像の重複する範囲については、前記Ｌ地点の撮影画像および前記Ｃ地点の撮影画像の同一箇所における両方のカウント値を比較して、少なくとも片方にカウント「１」があれば、カウント「１」を優先処理して、前記Ｌ地点の撮影画像と前記Ｃ地点の撮影画像のカウント値に、それぞれ「１／２」を置き換えてカウントし、同様に、前記Ｒ地点から撮影した画像と前記Ｃ地点から撮影した画像の重複する範囲については、前記Ｒ地点の撮影画像および前記Ｃ地点の撮影画像の同一箇所における両方のカウント値を比較して、少なくとも片方にカウント「１」があれば、カウント「１」を優先処理して、前記Ｒ地点の撮影画像と前記Ｃ地点の撮影画像のカウント値に、それぞれ「１／２」を置き換えてカウントした後、そのカウント値を前記３方向の全ての画素単位で足し算し、合計のカウント数を有効画素数Ｚで割って１００を掛けた値Ｘ％が、所定値ＹＨ％以上のとき、冷蔵庫内に食品が詰まっていると判断し、庫内設定温度を下げて、前記庫内ファン、および、前記圧縮機の回転数を増加させ、前記Ｘ％が、所定値ＹＬ％以下のとき、冷蔵庫内に食品があまり入ってないと判断して、庫内設定温度を上げて、前記庫内ファン、および、前記圧縮機の回転数を減少させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
【請求項５】
前記貯蔵室内の温度を検知する温度センサを備え、前記温度センサの値による前記庫内ファン及び前記圧縮機の回転数制御と、前記カメラによる画像処理の判定による前記庫内ファン及び圧縮機の回転数制御が異なる場合には、前記画像処理の判定を優先することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１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、庫内を撮影するカメラを備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷蔵庫は、冷蔵庫内に置かれている食品をＣＣＤカメラと画像処理手段によって画像を認識して、庫内食品の管理を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図１１〜図１５は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫を示すものである。図１１は冷凍冷蔵庫の横からみた断面図であり、図に示す位置に複数のＣＣＤカメラが取りつけられている。各ＣＣＤカメラにはレンズ部分に発露しないように近傍にヒータが取りつけられていて、本体部分は冷蔵庫の断熱材部分にうめこまれている（図１２）。図１３は簡単なシステムブロック図であり、図１４は庫内管理を中心とした処理のフローチャートであり、更に図１５は扉の開閉毎にＣＣＤカメラから入力した画像の一例である。
【０００４】
図１４のフローチャートに従って説明すると、ステップＳ１では、あらかじめ庫内の画像をＣＣＤカメラより入力しておく（画像１）。ステップＳ２では食品を入れられた状態で画像を入力し（画像２）、ステップＳ３で画像１と画像２の差部をとり、庫内の食品のみを抽出し（画像３）、ステップＳ４で縮退、膨張をくり返すことにより、ゴミ等を除去し、それぞれの食品の特徴を抽出してステップＳ５でラベリング（画像３の３つの食品を各々ａ，ｂ，ｃとする）を行う。マイコンは内部メモリに抽出された各食品ａ，ｂ，ｃ毎のその食品が保存されているというフラグ及び保存期間をカウントするカウンタをそれぞれ設定する。
【０００５】
以上の動作により、現時点で庫内に保存されている食品が入力される。次に、ステップＳ６でドアスイッチ７によりドアが開閉されたかどうかをチェックし、開閉されていなければ時間の経過に従ってステップＳ１４にて保存されている食品（ａ，ｂ，ｃ）のそれぞれのタイマーをカウントアップし、ステップＳ１５にて、一定期間を過ぎている食品があれば液晶表示素子等よりなる表示装置６にて一定期間が過ぎたタイマーに対応する食品を画像３より選択して表示または点滅表示したり、もしくはその食品の中心付近を表示または点滅表示したりすることによって一定期間が経過していることを示す。
【０００６】
ドアが開閉された場合、食品の出入があったことが予想されるのでステップＳ７〜Ｓ１０に示すように、再び庫内の画像の入力を行い、各食品毎にラベリングを行う。Ｓ７〜Ｓ１０はＳ２〜Ｓ５と同一の処理である。ステップＳ１１にて前回入力した画像３と今回入力した画像５との差分をとり（画像６）、ステップＳ１２にて画像３と６の差分をとることにより食品ｂが庫内から取り出されたことを認識にマイコンメモリ内の食品ｂに対応するフラグ及びカウンタをクリアする。ステップＳ１３にて画像５と画像６の差分をとり、新たに入れられた食品ｄを抽出してこれに対応するフラグ及びカウンタをマイコンメモリ内に新たに設定する。以後、Ｓ６〜Ｓ１５をくり返すことにより庫内食品の在庫管理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−４５０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、ＣＣＤカメラで撮影された画像に対して、庫内の食品のみを抽出し、縮退、膨張をくり返すことにより、ゴミ等を除去し、それぞれの食品の特徴を抽出してラベリングを行っているので、画像処理が複雑となって、処理時間が長く、処理能力の高いマイコンが必要になり、ＣＣＤカメラを含めると、相当なコストアップに繋がるという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、カメラによる画像処理を単純化することで安価な構成にできるとともに、冷蔵庫の省エネを図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、食品を冷却して保存する貯蔵室と、前記貯蔵室の開口部を開閉する扉と、前記貯蔵室に設けられ前記貯蔵室の内部を撮影するカメラと、前記カメラで撮影した画像を演算処理する制御装置と、冷凍サイクルを構成する冷却器からの冷気を前記貯蔵室へと送出する庫内ファンと、圧縮機を備える冷蔵庫において、前記カメラを左右方向に移動可能に構成し、右方向に移動したＲ地点と、左方向に移動したＬ地点と、基準位置であるセンターのＣ地点の３方向の地点について、前記制御装置による画像処理の結果、庫内の食品の収納状態に対応して、前記庫内ファン、及び、前記圧縮機の回転数を増減させるものである。
【００１１】
これによって、制御装置による画像処理の結果、庫内の食品の収納状態が少ない場合には、前記庫内ファン、及び、前記圧縮機の回転数を減少させるという省エネ運転を行うことができ、庫内の食品の収納状態が多い場合には、前記庫内ファン、及び、前記圧縮機の回転数を増加させることにより庫内を冷却でき、冷蔵庫の庫内温度を最適に制御できる。
【００１２】
また、省エネ運転を行うことで制御装置及びカメラによる冷蔵庫のコストアップ分について、使用者に理解を得られ易くなる。
【００１３】
また、本発明の冷蔵庫は、前記制御装置は、前記貯蔵室に収納物の無い状態で撮影された前記３方向の地点の初期画像が記憶されており、前記貯蔵室に食品が収納されている時に前記カメラで撮影された前記３方向の地点の画像は、制御装置に電送されて画像が画素単位に分割され、前記貯蔵室内の同じ地点を撮影した前記初期画像の画素単位と色を比較し、同じ色であれば「０」をカウントし、異なる色であれば「１」をカウントし、前記Ｌ地点から撮影した画像と前記Ｃ地点から撮影した画像の重複する範囲については、前記Ｌ地点の撮影画像および前記Ｃ地点の撮影画像の同一箇所における両方のカウント値を比較して、少なくとも片方にカウント「１」があれば、カウント「１」を優先処理して、前記Ｌ地点の撮影画像と前記Ｃ地点の撮影画像のカウント値に、それぞれ「１／２」を置き換えてカウントし、同様に、前記Ｒ地点から撮影した画像と前記Ｃ地点から撮影した画像の重複する範囲については、前記Ｒ地点の撮影画像および前記Ｃ地点の撮影画像の同一箇所における両方のカウント値を比較して、少なくとも片方にカウント「１」があれば、カウント「１」を優先処理して、前記Ｒ地点の撮影画像と前記Ｃ地点の撮影画像のカウント値に、それぞれ「１／２」を置き換えてカウントした後、そのカウント値を前記３方向の全ての画素単位で足し算し、合計のカウント数を有効画素数Ｚで割って１００を掛けた値Ｘ％が、所定値ＹＨ％以上のとき、冷蔵庫内に食品が詰まっていると判断し、庫内設定温度を下げて、前記庫内ファン、および、前記圧縮機の回転数を増加させ、前記Ｘ％が、所定値ＹＬ％以下のとき、冷蔵庫内に食品があまり入ってないと判断して、庫内設定温度を上げて、前記庫内ファン、および、前記圧縮機の回転数を減少させるものである。
【００１４】
これによって、庫内の食品の収納状態を、カメラで撮影した画像の画素単位の色で判別するようにしたので、画像処理が単純化されて処理速度も速くなり、且つ、安価なマイコ
ンで省エネ運転を行うことが可能となり、冷蔵庫のコストアップ分も大幅に抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の冷蔵庫は、庫内の食品の収納状態を、カメラで撮影した画像の画素単位の色で判別するようにしたので、画像処理が単純化されて処理速度も速くなり、また、カメラの総画素数は安価なものでも１００万画素以上有しているので、個々の画素単位の比較で稀に発生するであろう「０」と「１」の認識誤差も、全体を通して見ると吸収され、精度の高い判定が可能となり、庫内の食品の収納状態に対応して、庫内ファン、及び、圧縮機の回転数を増減させるので、冷蔵庫の庫内温度を最適に制御でき、省エネ運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の正面図
【図２】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の要部断面図
【図４】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の要部断面図
【図５】本発明の実施の形態１における冷蔵庫のカメラ撮影領域の説明図
【図６】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の要部断面図
【図７】本発明の実施の形態１における冷蔵庫の要部断面図
【図８】本発明の実施の形態１における冷蔵庫のダクト内部の模式図
【図９】本発明の実施の形態２の冷蔵庫の縦断面図
【図１０】本発明の実施の形態２の冷蔵庫の縦断面図
【図１１】従来の冷蔵庫の冷凍冷蔵庫の断面図
【図１２】従来の冷蔵庫の冷凍冷蔵庫の要部断面図
【図１３】従来の冷蔵庫のシステムブロック図
【図１４】従来の冷蔵庫の画像処理フローチャート
【図１５】従来の冷蔵庫のＣＣＤカメラ画像図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、食品を冷却して保存する貯蔵室と、前記貯蔵室の開口部を開閉する扉と、前記貯蔵室に設けられ前記貯蔵室の内部を撮影するカメラと、前記カメラで撮影した画像を演算処理する制御装置と、冷凍サイクルを構成する冷却器からの冷気を前記貯蔵室へと送出する庫内ファンと、圧縮機を備える冷蔵庫において、前記カメラを左右方向に移動可能に構成し、右方向に移動したＲ地点と、左方向に移動したＬ地点と、基準位置であるセンターのＣ地点の３方向の地点について、前記制御装置による画像処理の結果、庫内の食品の収納状態に対応して、前記庫内ファン、及び、前記圧縮機の回転数を増減させることにより、省エネ運転を行うことができ、制御装置及びカメラによる冷蔵庫のコストアップ分を、省エネ運転による電力使用量の削減効果分で、相殺、或いは、それ以上の効果を生み出すことが可能となり、使用者に理解を得られ易くなるとともに、環境負荷（電力消費量）に対する低減効果も有している。
【００１８】
第２の発明は、前記カメラを前記貯蔵室の背面壁に設けたものであり、貯蔵室全体の食品の収納状態を撮影することが可能となり、安価な構成で省エネ運転を実現できる。
【００１９】
第３の発明は、前記カメラを前記貯蔵室の扉の内壁に設けたものであり、棚に載置された食品によって、カメラのレンズ部が塞がれるのを防止することができ、庫内に食品が大量に収納されている場合でも、信頼性の高いカメラ撮影が可能となる。
【００２０】
第４の発明は、前記制御装置は、前記貯蔵室に収納物の無い状態で撮影された前記３方向の地点の初期画像が記憶されており、前記貯蔵室に食品が収納されている時に前記カメ
ラで撮影された前記３方向の地点の画像は、制御装置に電送されて画像が画素単位に分割され、前記貯蔵室内の同じ地点を撮影した前記初期画像の画素単位と色を比較し、同じ色であれば「０」をカウントし、異なる色であれば「１」をカウントし、前記Ｌ地点から撮影した画像と前記Ｃ地点から撮影した画像の重複する範囲については、前記Ｌ地点の撮影画像および前記Ｃ地点の撮影画像の同一箇所における両方のカウント値を比較して、少なくとも片方にカウント「１」があれば、カウント「１」を優先処理して、前記Ｌ地点の撮影画像と前記Ｃ地点の撮影画像のカウント値に、それぞれ「１／２」を置き換えてカウントし、同様に、前記Ｒ地点から撮影した画像と前記Ｃ地点から撮影した画像の重複する範囲については、前記Ｒ地点の撮影画像および前記Ｃ地点の撮影画像の同一箇所における両方のカウント値を比較して、少なくとも片方にカウント「１」があれば、カウント「１」を優先処理して、前記Ｒ地点の撮影画像と前記Ｃ地点の撮影画像のカウント値に、それぞれ「１／２」を置き換えてカウントした後、そのカウント値を前記３方向の全ての画素単位で足し算し、合計のカウント数を有効画素数Ｚで割って１００を掛けた値Ｘ％が、所定値ＹＨ％以上のとき、冷蔵庫内に食品が詰まっていると判断し、庫内設定温度を下げて、前記庫内ファン、および、前記圧縮機の回転数を増加させ、前記Ｘ％が、所定値ＹＬ％以下のとき、冷蔵庫内に食品があまり入ってないと判断して、庫内設定温度を上げて、前記庫内ファン、および、前記圧縮機の回転数を減少させるものであり、庫内の食品の収納状態を、カメラで撮影した画像の画素単位の色で判別するようにしたので、画像処理が単純化されて処理速度も速くなり、且つ、安価なマイコンで省エネ運転を行うことが可能となり、冷蔵庫のコストアップ分を大幅に抑制しつつ、環境負荷（電力消費量）に対する低減効果も有している。
【００２１】
第５の発明は、前記貯蔵室内の温度を検知する温度センサを備え、前記温度センサの値による前記庫内ファン及び前記圧縮機の回転数制御と、前記カメラによる画像処理の判定による前記庫内ファン及び圧縮機の回転数制御が異なる場合には、前記画像処理の判定を優先するものであり、貯蔵室内の温度検知に基づく制御では、食品（負荷）の大小による最適な制御を時間遅れなしに実行するのは困難であるが、画像処理の判定にて食品（負荷）の大小を直接認識することで、常に最適な制御をリアルタイムに実行することができる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の正面図を示すものである。図２は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の縦断面図を示すものである。図３は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の要部断面図である。図４は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫のカメラ撮影領域の説明図である。図５は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の要部断面図である。図６は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の要部断面図である。図７は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の要部断面図である。図８は、本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫のダクト内部の模式図である。図９は、本発明の第１の実施の形態の冷蔵庫の縦断面図を示すものである。図１０は、本発明の第１の実施の形態の冷蔵庫の縦断面図を示すものである。
【００２４】
図１〜図８において、冷蔵庫本体１０の上部に圧縮機１１が配設され、冷凍室１２の背面側には冷却器１３で生成される冷気を庫内へ送風する庫内ファン１４が設けられている。そして、冷蔵室１５の内部に、庫内を撮影するカメラ１６が左右方向に移動可能に配設され、カメラ１６には透明カバー１７が設けられている。また、冷蔵室１５の内部には食品を載置するための棚１８が複数枚配設されている。棚１８と対向する背面壁に凹部１９が設けられ、凹部１９内にカメラ１６が収納される。冷蔵室１５内の背面壁に配置されて
いるダクト２０の略中央部には中空円筒状の枠体２１が設けられ、枠体２１の内部にカメラが配設される。
【００２５】
図９、図１０において、冷蔵室１５の扉２２の内壁に凹部１９を設け、凹部１９内に庫内を撮影するカメラ１６が配設されている。また、冷蔵室１５内には庫内の温度を検知するための温度センサ２３が配設されている。
【００２６】
以上のように構成された冷蔵庫について、以下その動作、作用を説明する。
【００２７】
まず、冷蔵室１５内の背面壁の略中央に冷蔵室１５内を撮影するカメラ１６が左右方向に移動可能に配設され、冷蔵室扉の開閉を検知するドアスイッチと連動して、撮影動作を行う。このとき、カメラ１６は、基準位置である真正面のＣ地点と、左方向に移動したＬ地点と、右方向に移動したＲ地点の３方向の地点について各々１回づつ撮影を行う。カメラ１６で撮影された画像は、制御装置に電送され、画像処理が行われる。制御装置には、前記３方向の地点について、各々冷蔵室１５内に食品が収納されていない空状態のときの画像が、予め初期データとして記憶されている。
【００２８】
また、この制御装置で行われる画像処理に用いられる数式の定義について説明する。まず、カメラ１６の撮影範囲をθ度、基準位置である真正面のＣ地点を０度、左方向に移動したＬ地点をＬ度、右方向に移動したＲ地点をＲ度、Ｃ地点で撮影した画像とＬ地点で撮影した画像との重複範囲をＷ度とすると、
Ｗ＝θ−Ｌ  （式１）
０＜θ≦１８０  （条件１）
Ｌ≦９０        （条件２）
θ／２≦Ｌ≦θ  （条件３）
の関係が成り立ち、上記の条件３については、Ｃ地点で撮影した画像とＬ地点で撮影した画像との間に撮影されない範囲が存在するのを防止するため、Ｌ≦θの条件を加え、Ｌ地点で撮影した画像が基準位置である真正面のＣ地点よりも右側の範囲にまで及ぶのを防止するため、θ／２≦Ｌの条件を加えた結果である。そして、カメラ１６の撮影総画素数をＡとすると、Ｌ地点で撮影された画像については、
（ａ）Ｌ＋θ／２＞９０のとき、
左無効領域  ｛（Ｌ＋θ／２−９０）／θ｝Ａ  （式２）
単独領域    ｛（９０−θ／２）／θ｝Ａ      （式３）
右重複領域  （１−Ｌ／θ）Ａ                （式４）
（ｂ）Ｌ＋θ／２≦９０のとき、
単独領域    （Ｌ／θ）Ａ                    （式５）
右重複領域  （１−Ｌ／θ）Ａ                （式４）
が成り立つ。カメラ１６の左方向への移動距離と、カメラ１６の右方向への移動距離が等しいとすると、ＬとＲの絶対値は等しくなり、Ｃ地点で撮影された画像については、
左重複領域  （１−Ｌ／θ）Ａ                （式４）
単独領域    （２Ｌ／θ−１）Ａ              （式６）
右重複領域  （１−Ｌ／θ）Ａ                （式４）
が成り立つ。Ｒ地点で撮影された画像については、
（ａ）Ｌ＋θ／２＞９０のとき、
右無効領域  ｛（Ｌ＋θ／２−９０）／θ｝Ａ  （式２）
単独領域    ｛（９０−θ／２）／θ｝Ａ      （式３）
左重複領域  （１−Ｌ／θ）Ａ                （式４）
（ｂ）Ｌ＋θ／２≦９０のとき、
単独領域    （Ｌ／θ）Ａ                    （式５）
左重複領域  （１−Ｌ／θ）Ａ                （式４）
が成り立つ。
【００２９】
そして、カメラ１６の性能を有効に活用できる無効領域のない（ｂ）Ｌ＋θ／２≦９０のとき、における画像処理について説明する。まず、前記Ｌ地点、前記Ｃ地点、前記Ｒ地点において撮影された画像を画素単位に分割整理し、予め記憶されている初期データの該当する部位の画素と比較を行う。比較する方法として、画素単位の色の相違を用いた場合、初期データの画像と同じであれば「０」をカウントし、違う色であれば「１」をカウントする。次に、Ｌ地点とＣ地点との重複領域（１−Ｌ／θ）Ａについては、重複する画像領域の同一部位における画素毎のカウントを比較し、少なくともどちらかに「１」がカウントされていれば、両方の画素のカウントを「１／２」に置き換える。両方とも「０」であれば、カウントの置き換えはしない。
【００３０】
同様に、Ｃ地点とＲ地点との重複領域（１−Ｌ／θ）Ａについても、重複する画像領域の同一部位における画素毎のカウントを比較し、少なくともどちらかに「１」がカウントされていれば、両方の画素のカウントを「１／２」に置き換える。両方とも「０」であれば、カウントの置き換えはしない。しかる後に、Ｌ地点、Ｃ地点、Ｒ地点で撮影した画像の画素単位毎のカウント数を合計した値をＧ、有効総画素数｛（１＋２Ｌ／θ）Ａ｝をＺとすると、（Ｇ／Ｚ）×１００％で表される値が、所定値７０％以上のとき、冷蔵庫内に食品が詰まっていると判断し、庫内設定温度を下げて、庫内ファン１４、および、圧縮機１１の回転数を増加させ、前記Ｘ％が、所定値３０％以下のとき、冷蔵庫内に食品があまり入ってないと判断して、庫内設定温度を上げて、庫内ファン１４、および、圧縮機１１の回転数を減少させる。
【００３１】
また、庫内温度センサで得られる値では、冷蔵庫内に大量に食品を収納した場合、庫内温度が上昇するまで、フルパワーの冷却運転にならず、追随の遅い制御となり、庫内食品の温度が速やかに低下せず、魚肉等の食品に鮮度低下が発生する可能性がある。これに対して、庫内収納量の検知では、食品を多量に投入した時点から、すぐに、フルパワーで冷却（圧縮機回転数を最大にする）するため、庫内適性温度に到達するまでの時間が短くなる。また、食品が多量に減少した場合でも、冷却能力を速やかに最小（圧縮機回転数を最小にする）にして運転するので、省エネ性も高くなる。
【００３２】
さらに、広角カメラを使用する場合と比較すると、広角カメラは１台で広範囲の画像を撮影することができるが、撮影総画素数が少ないと画像が粗くなり、精度の高い画像を得るためには、撮影画素数の多い高価なカメラが必要となるのに対し、１台のカメラを左右方向に移動させて３地点から撮影する方式では、カメラの撮影総画素数が少なくても、３地点に分けて撮影するので、安価なカメラを使用しても画像が粗くなるのを防止でき、より高画質な画像を得ることができる。例えば、安価な２００万画素のカメラを用いても、最大６００万画素のカメラに匹敵する画像が得られることになる。
【００３３】
また、庫内に食品が一杯に詰め込まれた状態においても、冷蔵室１５内の背面壁の略中央に配設されたカメラ１６に半円形上の透明カバー１７を設けているので、カメラ１６の近傍に載置された食品によって、カメラ１６のレンズ部が完全に覆われるのを防止することができる。この半円形上の透明カバー１７により、カメラ１６のレンズ部と載置された食品との間に所定の空間を設けることができ、カメラ１６により撮影した画像データの信頼性が向上する。また、カメラ１６の近傍に載置された食品によって、カメラ１６のレンズ部が少なからず塞がれる可能性があるが、カメラ１６は左右に移動して撮影するため、庫内収納量の検知は可能である。
【００３４】
また好ましくは、冷蔵室１５内の棚１８と対向する背面壁に円錐状の凹部１９を設け、凹部１９の中心に冷蔵室１５内を撮影するカメラ１６を設けることで、カメラ１６のレン
ズ部と棚１８の間に空間が形成され、棚１８の上下に収納された食品を撮影することができる。そして、棚１８の上方の棚１８、棚１８の下方の棚１８に載置された食品も、上方と下方の棚１８を高透明な材料で構成することにより、上方と下方の棚１８を透かして、載置されている食品の分布状態を撮影することができるので、冷蔵室１５内の食品の分布状態の精度の高い画像を得ることができる。
【００３５】
また、一般に冷蔵室１５内の背面壁には冷却器１３からの冷気が供給されるダクト２０が配設されているが、ダクト２０の略中央部にカメラ１６を設置するための中空円筒状の枠体２１を設けることで、ダクト２０内の冷気を一部迂回させ、中空円筒状の枠体２１の内部にカメラ１６を設置することが可能となる。
【００３６】
また、冷蔵室１５内を撮影するカメラ１６を扉２２内面側に設けることにより、カメラ１６と冷蔵室１５内の複数の棚１８との間に十分なスペースを設けることができ、複数の棚１８に載置された食品によって、カメラ１６を塞がれることもなく、カメラ１６の３方向からの撮影とも相まって、冷蔵室１５内の食品の分布状態を精度の高い画像として撮影することができる。
【００３７】
また、冷蔵室１５の扉２２内面側に凹部１９を設け、凹部１９の略中央にカメラを設置し、カメラ１６が冷蔵室１５の扉２２内面の平面から少し窪んで配設されるようにすることで、冷蔵室１５内への食品の出入れ等に伴って、食品がカメラに接触して、カメラが破損するといった事態を未然に防止することができる。
【００３８】
また、冷蔵室１５の扉２２内面側にカメラが突出することがないので、外観的にも優れた特徴を有する。この場合、カメラを保護する半円形状のカバーは付けなくてもよい。また、カメラの設置場所は、扉内面側のポケット部に設けてもよく、カメラをポケット部に埋設、或いは、ポケット部の庫内側に張り出して設置してもよい。
【００３９】
また、冷蔵室１５内の温度を検知する温度センサ２３の値による庫内ファン１４及び圧縮機１１の回転数制御と、カメラ１６による画像処理の判定による庫内ファン１４及び圧縮機１１の回転数制御が異なる場合には、画像処理の判定を優先するようにしており、冷蔵室１５内の実際の食品（負荷）の大小に応じて、庫内ファン１４及び圧縮機１１の回転数制御を行うので、無駄な電力を消費することなく、負荷の変動に素早く対応することが可能となる。
【００４０】
また、冷蔵室１５内を撮影するカメラ１６を複数個設けてもよく、冷蔵室１５内の左右側壁の少なくともどちらか一方の側壁に配設すると、庫内収納量の検知精度が向上するとともに、コストの上昇も最小限に抑制でき、効果的である。
【００４１】
以上のように、本発明の冷蔵庫は、食品を冷却して保存する貯蔵室と、前記貯蔵室の開口部を開閉する扉と、前記貯蔵室に設けられ前記貯蔵室の内部を撮影するカメラと、前記カメラで撮影した画像を演算処理する制御装置と、冷凍サイクルを構成する冷却器からの冷気を前記貯蔵室へと送出する庫内ファンと、圧縮機を備える冷蔵庫において、前記カメラを左右方向に移動可能に構成し、右方向に移動したＲ地点と、左方向に移動したＬ地点と、基準位置であるセンターのＣ地点の３方向の地点について、前記制御装置による画像処理の結果、庫内の食品の収納状態に対応して、前記庫内ファン、及び、前記圧縮機の回転数を増減させるものである。
【００４２】
これによって、制御装置による画像処理の結果、庫内の食品の収納状態が少ない場合には、前記庫内ファン、及び、前記圧縮機の回転数を減少させるという省エネ運転を行うことができ、制御装置及びカメラによる冷蔵庫のコストアップ分について、使用者に理解を
得られ易くなる。
【００４３】
また、本発明の冷蔵庫は、前記制御装置に前記貯蔵室に収納物の無い状態で撮影された前記３方向の地点の初期画像が記憶されており、前記貯蔵室に食品が収納されている時に前記カメラで撮影された前記３方向の地点の画像は、制御装置に電送されて画像が画素単位に分割され、前記貯蔵室内の同じ地点を撮影した前記初期画像の画素単位と色を比較し、同じ色であれば「０」をカウントし、異なる色であれば「１」をカウントし、前記Ｌ地点から撮影した画像と前記Ｃ地点から撮影した画像の重複する範囲については、前記Ｌ地点の撮影画像および前記Ｃ地点の撮影画像の同一箇所における両方のカウント値を比較して、少なくとも片方にカウント「１」があれば、カウント「１」を優先処理して、前記Ｌ地点の撮影画像と前記Ｃ地点の撮影画像のカウント値に、それぞれ「１／２」を置き換えてカウントし、同様に、前記Ｒ地点から撮影した画像と前記Ｃ地点から撮影した画像の重複する範囲については、前記Ｒ地点の撮影画像および前記Ｃ地点の撮影画像の同一箇所における両方のカウント値を比較して、少なくとも片方にカウント「１」があれば、カウント「１」を優先処理して、前記Ｒ地点の撮影画像と前記Ｃ地点の撮影画像のカウント値に、それぞれ「１／２」を置き換えてカウントした後、そのカウント値を前記３方向の全ての画素単位で足し算し、合計のカウント数を有効画素数Ｚで割って１００を掛けた値Ｘ％が、所定値ＹＨ％以上のとき、冷蔵庫内に食品が詰まっていると判断し、庫内設定温度を下げて、前記庫内ファン、および、前記圧縮機の回転数を増加させ、前記Ｘ％が、所定値ＹＬ％以下のとき、冷蔵庫内に食品があまり入ってないと判断して、庫内設定温度を上げて、前記庫内ファン、および、前記圧縮機の回転数を減少させるものである。
【００４４】
これによって、庫内の食品の収納状態を、カメラで撮影した画像の画素単位の色で判別するようにしたので、画像処理が単純化されて処理速度も速くなり、且つ、安価なマイコンで省エネ運転を行うことが可能となり、冷蔵庫のコストアップ分も大幅に抑制できる。
【００４５】
また、冷蔵庫内に重量センサを配設し、食品の重量を検知することにより、食品の収納量を検知する方式も考えられる。この場合、庫内棚の左右支持部材の下端に重量センサを配置し、食品が載置された状態での重量を検知した後、制御装置で庫内棚の重量を引き算して、食品の収納量を割り出すと良い。そして、貯蔵室の最下部に載置された食品については、貯蔵室の最下部を二重底構造にして、その間に重量センサを設けると良い。さらに、上述したカメラによる庫内収納量の検知と重量センサによる庫内収納量の検知を組み合わせることで、検知精度が飛躍的に向上する。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる冷蔵庫は、庫内の食品の収納状態を、カメラで撮影した画像の画素単位の色で判別するようにしたので、画像処理が単純化されて安価なマイコンでも必要十分な処理速度が得られるため、業務用の大型冷蔵庫やショーケース等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１０  冷蔵庫本体
１１  圧縮機
１２  冷凍室
１３  冷却器
１４  庫内ファン
１５  冷蔵室
１６  カメラ
１７  透明カバー
１８  棚
１９  凹部
２０  ダクト
２１  枠体
２２  扉
２３  温度センサ
【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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