特開 2023-78971 空き容量検出装置及び空き容量検出装置を備えた冷蔵庫

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023078971

(43)【公開日】2023-06-07

(54)【発明の名称】空き容量検出装置及び空き容量検出装置を備えた冷蔵庫

(51)【国際特許分類】

   F25D 23/00 20060101AFI20230531BHJP

【ＦＩ】

F25D23/00 301A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021192332

(22)【出願日】2021-11-26

(71)【出願人】

【識別番号】307036856

【氏名又は名称】アクア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100131808

【弁理士】

【氏名又は名称】柳橋 泰雄

(72)【発明者】

【氏名】小松 肇

(72)【発明者】

【氏名】増田 英夫

(72)【発明者】

【氏名】加藤 直樹

【テーマコード（参考）】

3L345

【Ｆターム（参考）】

3L345AA02

3L345AA12

3L345AA14

3L345AA24

3L345AA26

3L345BB01

3L345BB02

3L345BB05

3L345EE03

3L345EE32

3L345EE53

3L345EE55

3L345HH06

3L345HH13

3L345HH32

3L345HH34

3L345HH36

3L345HH42

3L345JJ07

3L345JJ12

3L345JJ23

3L345KK01

3L345KK02

3L345KK03

3L345KK04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】低コストのシンプルな装備で短時間に引き出し式容器内の収納領域の空き容量を検出可能な空き容量検出装置、及び冷蔵庫を提供する。
【解決手段】引き出し式容器６の上側の位置に固定され、引き出し式容器の内部を上から俯瞰するように、引き出し式容器６の幅方向（Ｘ軸方向）に並んで配置された距離センサである複数の第１センサ２０と、引き出し式容器６の移動方向（Ｙ軸方向）における位置を検出する第２センサ３０と、第１センサ２０及び第２センサ３０と電気的に接続された制御部と、を備え、制御部は、第２センサ３０の検出値に基づいて、移動方向に移動する引き出し式容器６が所定の検出位置に到達したと判別したとき、各々の第１センサ２０の測定値に基づく引き出し式容器６の内部の深さデータを取得し、深さデータを用いて引き出し式容器６の内部の空き容量を算出する容量検出装置、及びこの空き容量検出装置を備えた冷蔵庫を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

引き出し式容器の上側の位置に固定され、前記引き出し式容器の内部を上から俯瞰するように、前記引き出し式容器の幅方向に並んで配置された距離センサである複数の第１センサと、
前記引き出し式容器の移動方向における位置を検出する第２センサと、
前記第１センサ及び前記第２センサと電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第２センサの検出値に基づいて、前記移動方向に移動する前記引き出し式容器が所定の検出位置に到達したと判別したとき、各々の前記第１センサの測定値に基づく前記引き出し式容器の内部の深さデータを取得し、該深さデータを用いて前記引き出し式容器の内部の空き容量を算出することを特徴とする空き容量検出装置。

【請求項2】

ｍ個の前記第１センサが、個々の前記幅方向の検出範囲が均等になるように配置され、
ｎ個の前記検出位置が、個々の前記移動方向の検出範囲が均等になるように定められ、
前記第１センサによる前記幅方向の全検出範囲の長さをＷとし、前記移動方向の全検出範囲の長さをＬとし、
各々の前記検出位置における各々の前記第１センサの測定値に基づき定められた前記深さデータをＤとすると、
各々の前記検出位置における各々の前記第１センサの検出範囲に対応する個別空き容量が、Ｗ／ｍ×Ｌ／ｎ×Ｄで算出され、
該個別空き容量を合計することにより、引き出し式容器の内部の空き容量が算出されることを特徴とする請求項１に記載の空き容量検出装置。

【請求項3】

前記検出位置で前記第１センサの測定値が得られないとき、隣接する前記検出位置における前記第１センサの測定値を用いて、該検出位置における前記個別空き容量を算出することを特徴とする請求項２に記載の空き容量検出装置。

【請求項4】

前記第２センサの検出値に基づいて、前記引き出し式容器の開閉を検出することを特徴とする請求項１から３の何れか1項に記載の空き容量検出装置。

【請求項5】

請求項１から４の何れか1項に記載の空き容量検出装置及び引き出し式容器を備えたことを特徴とする冷蔵庫。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、収納領域の空き容量を検出する空き容量検出装置、及びこの空き容量検出装置を備えた冷蔵庫に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、冷蔵庫の中の様子を事前に確認せずに買い物に行ったとき、冷蔵庫に収納しきれない程の量の食品を購入してしまう事態も生じる。このような事態が生じるのを防ぐため、冷蔵庫の収納領域の空き容量を検出する情報処理装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の情報処理装置は、冷蔵庫の収納室の内部を異なる位置から撮像する複数の撮像装置を備え、それぞれの撮像装置が撮像した画像を比較することにより、収納室の空き容量を計測するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－２１９２７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の情報処理装置は、複数の撮像装置を備える必要があり、制御装置は画像処理や画像解析を含む複雑な制御処理を行う必要がある。このため、装置の製造コストが上昇し、複雑な制御処理のため、計測結果が出るまで時間を要する虞がある。

【0005】

従って、本発明の目的は、上記の課題を解決するものであり、低コストのシンプルな構成で短時間に収納領域の空き容量を検出可能な空き容量検出装置、及びこの空き容量検出装置を備えた冷蔵庫を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の空き容量検出装置は、
引き出し式容器の上側の位置に固定され、前記引き出し式容器の内部を上から俯瞰するように前記引き出し式容器の幅方向に並んで配置された距離センサである複数の第１センサと、
前記引き出し式容器の移動方向における位置を検出する第２センサと、
前記第１センサ及び前記第２センサと電気的に接続された制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第２センサの検出値に基づいて、前記移動方向に移動する前記引き出し式容器が所定の検出位置に到達したと判別したとき、各々の前記第１センサの測定値に基づく前記引き出し式容器の内部の深さデータを取得し、該深さデータを用いて前記引き出し式容器の内部の空き容量を算出することを特徴とする

【0007】

本発明によれば、撮像装置を要さず、画像解析のような時間を要する複雑な制御処理を行うことなく、距離センサを用いたシンプルな構成で短時間に空き容量を算出できる。これにより、低コストでシンプルな構成で短時間に収納領域の空き容量を検出可能な空き容量検出装置を提供できる。

【0008】

また、本発明の空き容量検出装置は、
ｍ個の前記第１センサが、個々の前記幅方向の検出範囲が均等になるように配置され、
ｎ個の前記検出位置が、個々の前記移動方向の検出範囲が均等になるように定められ、
前記第１センサによる前記幅方向の全検出範囲の長さをＷとし、前記移動方向の全検出範囲の長さをＬとし、
各々の前記検出位置における各々の前記第１センサの測定値に基づき定められた前記深さデータをＤとすると、
各々の前記検出位置における各々の前記第１センサの検出範囲に対応する個別空き容量が、Ｗ／ｍ×Ｌ／ｎ×Ｄで算出され、
該個別空き容量を合計することにより、引き出し式容器の内部の空き容量が算出されることを特徴とする。

【0009】

このように、距離センサである第１センサの測定データを用いた簡易な計算で、引き出し式容器の内部の空き容量を短時間に確実に算出することができる。

【0010】

また、本発明の空き容量検出装置は、
前記検出位置で前記第１センサの測定値が得られないとき、隣接する前記検出位置における前記第１センサの測定値を用いて、該検出位置における前記個別空き容量を算出することを特徴とする。

【0011】

本発明によれば、ある検出位置において第１センサで測定ができなかった場合でも、確実に実用上利用可能なレベルの精度を有する空き容量を得ることがきる。

【0012】

また、本発明の空き容量検出装置は、
前記第２センサの検出値に基づいて、前記引き出し式容器の開閉を検出することを特徴とする。

【0013】

本発明によれば、第２センサの検出値に基づいて、引き出し式容器の開閉を検出することにより、扉の開閉センサを別途設けることなく、引き出し式容器の開閉を的確に監視することができる。

【0014】

本発明の冷蔵庫は、
上記の引き出し式容器及び容量検出装置を備えていることを特徴とする。

【0015】

このような引き出し式容器及び空き容量検出装置を備えた冷蔵庫では、上記と同様に、低コストでシンプルな構成で短時間に引き出し式容器内の収納領域の空き容量を検出することができる。

【発明の効果】

【0016】

以上のように、本発明においては、低コストのシンプルな装備で短時間に引き出し式容器内の収納領域の空き容量を検出可能な空き容量検出装置、及びこの空き容量検出装置を備えた冷蔵庫を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の１つの実施形態に係る空き容量検出装置を備えた冷蔵庫の概要を示す斜視図である。

【図2】本発明の１つの実施形態に係る空き容量検出装置のシステム構成を示すブロック図である。

【図3】図１の矢視Ａ－Ａを模式的に示す平面図である。

【図4A】図１の矢視Ｂ－Ｂを模式的に示す側面図であって、引き出し式容器が閉から開となる場合の開始位置にあるところを示す図である。

【図4B】図１の矢視Ｂ－Ｂ図を模式的に示す側面図であって、引き出し式容器が閉から開となる場合の最初の検出位置に到達したところを示す図である。

【図4C】図１の矢視Ｂ－Ｂを模式的に示す側面図であって、引き出し式容器が閉から開となる場合の中間の検出位置に到達したところを示す図である。

【図4D】図１の矢視Ｂ－Ｂ図を模式的に示す側面図であって、引き出し式容器が閉から開となる場合の最終の検出位置に到達したところを示す図である。

【図4E】図１の矢視Ｂ－Ｂを模式的に示す側面図であって、引き出し式容器が閉から開の場合の終了位置に到達したところを示す図である。

【図5】空き容量の計算を説明するために収納物の入った引き出し式容器を模式的に示した側面図である。

【図6】空き容量の計算を説明するためのテーブルの一例を示す図である。

【図7】制御部で行う空き容量の計算のための制御処理の一例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】

【0018】

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。下記の記載及び図面では、引き出し式容器の幅方向をＸ軸方向とし、引き出し式容器の移動方向（つまり前後方向）をＹ軸方向とし、高さ方向をＺ軸方向として記載する。

【0019】

（１つの実施形態に係る空き容量検出装置）
図１は、本発明の１つの実施形態に係る空き容量検出装置１０を備えた冷蔵庫２の概要を示す斜視図である。図２は、本発明の１つの実施形態に係る空き容量検出装置１０のシステム構成を示すブロック図である。

【0020】

本実施形態では、空き容量検出装置１０が冷蔵庫２に備えられ、空き容量検出装置１０が、冷蔵庫２の引き出し式容器６の内部の空き容量を検出する場合を例にとって説明する。引き出し式容器６は、前側に扉部材４が配置され、移動方向（Ｘ軸方向）に移動可能になっている。

【0021】

図１では、後述するセンサ２０，３０を示すため、引き出し式容器６を透明に示してある。また、センサ２０，３０は、太線の楕円で囲まれて示されている。引き出し式容器６は、扉部材４が閉じられた後方の収納位置と、収納物の出し入れを行う前方の出し入れ位置との間を移動する。引き出し式容器６は、例えば、冷蔵室に配置された場合も、冷凍室に配置された場合も、野菜室として機能する場合もあり得る。
また、空き容量検出装置１０が冷蔵庫２の引き出し式容器６の空き容量を検出する場合に限られず、引き出し式容器６を有するその他の任意の装置や収納機器に適用することができる。

【0022】

本実施形態に係る空き容量検出装置１０は、引き出し式容器６を後方の収納位置から前方の出し入れ位置に移動させたときに、センサの測定データに基づいて、引き出し式容器６の内部の空き容量を検出する。更に、空き容量検出装置１０は、再び、引き出し式容器６を前方の出し入れ位置から後方の収納位置に戻すとき、引き出し式容器６の内部の空き容量を検出する。

【0023】

本実施形態に係る空き容量検出装置１０は、センサとして、第１センサ２０と、第２センサ３０とを備え、更に、第１センサ２０及び第２センサ３０と電気的に接続された制御部５０を備える。更に詳細に述べれば、本実施形態では、第１センサ２０及び第２センサ３０が距離センサで構成されている。距離センサはアナログ信号を出力するので、ノイズの影響を受け易い。このため、第１センサ２０及び第２センサ３０の近傍に配置されたセンサ処理部４０でＡＤ変換を行って、センサ処理部４０からデジタル信号を制御部５０へ送信するようになっている。

【0024】

制御部５０は、送信部６０と電気的に繋がっており、制御部５０から制御処理の結果を送信部６０へ送信し、送信部６０から、無線または有線で制御処理の結果を使用者の携帯端末や表示装置に送信することができる。

【0025】

本実施形態では、空き容量検出装置１０が、冷蔵庫２とは個別の装置となっている。このため、制御部５０は、冷蔵庫２の制御装置とは個別の制御装置として存在する。ただし、これに限られるものではなく、空き容量検出装置１０が、冷蔵庫２の一部を構成する場合もあり得る。その場合には、空き容量検出装置１０の制御部５０が、冷蔵庫２の制御装置の一部を構成する場合もあり得る。

【0026】

本実施形態では、複数（ここでは５個）の第１センサ２０が、引き出し式容器６の上側の位置に固定され、引き出し式容器６の内部を上から俯瞰するように、引き出し式容器６の幅方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されている。例えば、引き出し式容器６の上側に配置された冷蔵庫本体のトレーの前方の下面に、送受光面が下側を向くように第１センサ２０を取り付けることができる。同様に、引き出し式容器６の上側に配置された扉の下部に、送受光面が下側を向くように第１センサ２０を取り付けることもできる。

【0027】

第１センサ２０及び第２センサ３０を構成する距離センサは、一般的に、ＬＥＤやレーザダイオードからなる光源と、受光素子とを備え、光源から出射された光が測定対象物に当たると反射され、その反射光を受光素子が受光する。受光した反射光を評価、演算することにより、距離に換算して出力することができる。本実施形態では、受光素子における受光位置に基づいて、三角測距方式で距離を測定する距離センサが用いられている。ただし、これに限られるものではなく、例えば、光の出射から受光までの時間に基づいて距離を測定する距離センサを用いることもできるし、パルス幅のレーザ光によるパルス伝搬を用いた距離センサを用いることもできる。

【0028】

隣接する第１センサ２０の間隔が短すぎると、互いに干渉する虞があり、離れすぎると検出精度が低下する虞がある。これらを勘案すると、隣接する第１センサ２０の間隔は６０～１２０ｍｍ程度となるのが好ましい。例えば、引き出し式容器６の内壁間の幅寸法が４５０ｍｍとすると、５つの第１センサ２０を均等に配置する場合、両端の第１センサ２０の光軸と引き出し式容器６の内壁との間の距離が４５ｍｍであり、隣接する第１センサ２０の光軸間の距離が９０ｍｍとなる。よって、１つの第１センサ２０で光軸の両側に４５ｍｍずつ振り分けられた９０ｍｍ幅の範囲を検出領域とすることができる。これにより、互いに干渉することがない高い精度の検出が期待できる。

【0029】

ただし、第１センサ２０の数は５に限られず、引き出し式容器６の幅寸法、必要精度、用途等に応じて、その他の任意の数を選択することができる。また、第１センサ２０の配置間隔が均等に配置された場合に限られるものではない。空き容量の検出精度に問題が生じない範囲において、第１センサ２０の配置間隔が異なる場合もあり得る。例えば、収納物の出し入れの多い領域の第１センサ２０の配置間隔を、収納物の出し入れの少ない領域より短く設定することもできる。

【0030】

距離センサである第１センサ２０が、引き出し式容器６の内部を上から俯瞰するように配置されているので、第１センサ２０（詳細には受光面）から引き出し式容器６の内部の測定対象物までの高さ方向（Ｚ軸方向）の距離を測定できる。この測定データから、第１センサ２０及び引き出し式容器６の上面の間の距離を減じることにより、引き出し式容器６の中の深さデータを取得できる。

【0031】

引き出し式容器６の中が空であれば、引き出し式容器６の上面及び底面の間の距離が深さデータとなる。一方、引き出し式容器６の中に収納物があれば、引き出し式容器６の上面から収納物の上面（反射面）までの距離が深さデータとなる。このような測定により、収納物の反射面より上方の空き領域の深さデータを把握することができる。後述するように、制御部５０は、この深さデータを用いて、引き出し式容器６の内部の空き容量を計算する。

【0032】

本実施形態に係る第２センサ３０も、第１センサ２０と同様な距離センサで構成されている。１つの第２センサ３０が引き出し式容器６の側方の冷蔵庫２の本体側に固定され、引き出し式容器６の前側に配置された扉部材４の後面までの距離を測定するようになっている。つまり、第２センサ３０の光源から出射された光が、扉部材４の後面で反射され、第２センサ３０の受光部に入射する。これにより、第２センサ３０から扉部材４の後面までの距離が測定される。第２センサ３０の移動方向（Ｙ軸方向）の位置は定まっているので、第２センサ３０の測定データにより、引き出し式容器６の移動方向（Ｙ軸方向）の位置を検出することができる。

【0033】

これにより、引き出し式容器６が後方の収納位置及び前方の出し入れ位置の間を移動方向（Ｙ軸方向）に移動するとき、制御部５０が、第２センサ３０の測定データに基づいて、所定の間隔で配置された検出位置に到達したと判別したとき、５つの第１センサ２０の測定値に基づいて、引き出し式容器６の幅方向の５カ所における深さデータを取得する。これにより、制御部５０は、引き出し式容器６の幅方向（Ｘ軸方向）及び移動方向（Ｙ軸方向）における全検出領域の空き容量を計算できる。

【0034】

移動方向（Ｙ軸方向）における検出位置の間隔としては、求められる空き容量の精度、制御処理の負荷、所要時間のバランスを考慮して、１０ｍｍ程度を例示できる。例えば、移動方向（Ｙ軸方向）の検出範囲である引き出し式容器６の底面の前端及び後端の間の距離を３５０ｍｍとすれば、３５個の検出位置が設定される。

【0035】

ただし、これに限られるものではなく、検出位置の間隔、個数は、引き出し式容器６の前後寸法、必要精度、用途等に応じてその他の任意の値を採用できる。また、検出位置の間隔が一定でない場合もあり得る。例えば、収納物の出し入れの多い引き出し式容器６の前側の領域の検出位置の間隔が、収納物の出し入れの少ない引き出し式容器６の奥の領域よりも短く設定することもできる。

【0036】

第２センサ３０は、上記のような距離センサを用いる場合に限られない。例えば、第２センサ３０としてリニアスケールを用いて、引き出し式容器６の移動方向（Ｙ軸方向）の位置を直接測定することもできる。また、引き出し式容器６をステッピングモータやでエンコーダを備えた電動モータで駆動して移動させる場合には、引き出し式容器６の移動方向（Ｙ軸方向）の位置をさらに確実に把握することができる。

【0037】

（引き出し式容器６の内部の測定方法）
図３は、図１の矢視Ａ－Ａを模式的に示す平面図である。図４Ａから図４Ｄは、図１の矢視Ｂ－Ｂを模式的に示す側面図であり、図４Ａは、引き出し式容器６が閉から開となる場合の開始位置にあるところを示す図であり、図４Ｂは、引き出し式容器６が閉から開となる場合の最初の検出位置（ｊ＝１）に到達したところを示す図であり、図４Ｃは、引き出し式容器６が閉から開となる場合の中間の検出位置（ｊ）に到達したところを示す図であり、図４Ｄは、引き出し式容器６が閉から開となる場合の最終の検出位置（ｊ＝ｎ）に到達したところを示す図であり、図４Ｅは、引き出し式容器６が閉から開の場合の終了位置に到達したところを示す図である。

【0038】

本実施形態に係る空き容量検出装置１０では、ｍ個の第１センサ２０が、個々の幅方向（Ｘ軸方向）の検出範囲が均等になるように配置されている。第１センサ２０は、冷蔵庫２の本体側に固定され、引き出し式容器６が移動しても位置は動かない。図示された例では、５個（ｍ＝５）の第１センサ２０が配置された場合を示す。第１センサ２０による幅方向（Ｘ軸方向）の全検出範囲の長さはＷである。長さＷは、引き出し式容器６の底面の巾寸法に一致する。

【0039】

隣接する第１センサ２０は、光軸の間隔でＷ／ｍの間隔を空けて配置されている。両端の第１センサ２０は、光軸が幅方向の検出領域の端部（つまり、引き出し式容器６の底面の幅方向の端部）に対して、Ｗ／２ｍだけ離れて配置されている。これにより、各々の第１センサ２０は、幅方向（Ｘ軸方向）において、光軸から両側にＷ／２ｍだけ振り分けられた幅Ｗ／ｍの領域を各々の検出領域とする。

【0040】

一方、引き出し式容器６の移動方向（Ｙ軸方向）においては、ｎ個の検出位置が、個々の移動方向の検出範囲が均等になるように定められている。移動方向（Ｙ軸方向）の全検出範囲の長さはＬである。長さＬは、引き出し式容器６の底面の前後（移動方向）の寸法に一致する。

【0041】

これにより、図３に示すように、各々の検出位置における各々の第１センサ２０の検出範囲に対応する領域である、マトリックス状に区分された検出領域Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）が画定される。ここで、幅方向（Ｘ軸方向）の”ｉ”は、１～ｍ（ここではｍ＝５）の整数であり、移動方向（Ｙ軸方向）の”ｊ”は、１～ｎ（例えば、ｎ＝３５）の整数である。個々の検出領域Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）における空き容量である個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を算出し、それらを合計することにより、引き出し式容器6の空き容量ＶＴを算出できる。

【0042】

次に、図４Ａから図４Ｄを参照しながら、移動方向（Ｙ軸方向）における検出位置の説明を行う。基本的に、収納位置（図４Ａ参照）にある引き出し式容器６を出し入れ位置（図４Ｅ参照）まで引き出すときに空き容量を検出し、引き出し式容器６を出し入れ位置（図４Ｅ参照）から収納位置（図４Ａ参照）まで押して戻したときにも空き容量を検出する。引き出し式容器６を開くときと閉じるときに検出した空き容量の差により、引き出し式容器6の空き容量ＶＴの変化を把握できる。更に、引き出し式容器６内において、どの領域でどれぐらいの大きさの収納物が取り出されたか、またはどの領域でどれぐらいの大きさの収納物が収納されたか把握することもできる。

【0043】

図４Ａに示すような引き出し式容器６が収納位置にあるとき、第１センサ２０の光軸が起点Ｐ１の位置にある。この位置が測定の開始位置となる。図４Ａでは、起点Ｐ１の位置は、扉部材４の移動方向の略中央の位置に一致している。このとき、第２センサ３０と扉部材４の後面との距離がＬＳとなっている。後述するように、引き出し式容器６を収納位置から出し入れ位置に引き出すときの起点Ｐ１は、引き出し式容器６を出し入れ位置から収納位置へ押し戻すときの終点となる。第２センサ３０の検出データがＬＳとなっているとき、制御部５０は、引き出し式容器６が開始位置にあると判別する。

【0044】

図４Ａに示す開始位置から、引き出し式容器６の最初の検出位置（ｊ＝１）と扉部材４の後面との間の距離である距離ＳＡだけ、引き出し式容器６を引き出すと、図４Ｂに示すような最初の検出位置（ｊ＝１）に到達する。最初の検出位置（ｊ＝１）は、引き出し式容器６の底面の前側の端部に該当する。このとき、第２センサ３０の測定データはＬＳ＋ＳＡとなっている。制御部５０は、最初の検出位置（ｊ＝１）における第１センサ２０の測定値に基づく深さデータＤを取得する。つまり、検出領域Ａｒｅａ（ｉ）（１）［ｉ＝１～５］の深さデータ（ｉ）（１）を取得する。第１センサ２０の測定値に基づく深さデータの算出方法は、追って詳細に述べる。後述するように、移動方向における検出位置ｊ＝１～ｎは、引き出し式容器６を引き出すときと押し込むときで位置が対称になる。

【0045】

図４Ｂに示す、最初の検出位置（ｊ＝１）から引き出し式容器６を更に引き出していくと、制御部５０は、第２センサ３０の測定データに基づいて、引き出し式容器６がＬ／ｎだけ移動するごとに、第１センサ２０の測定データに基づく深さデータを取得する。図４Ｃは、ｊ番目の検出位置に到達して、制御部５０が第１センサ２０の測定データに基づく深さデータを取得したところを示す。つまり、検出領域Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）［ｉ＝１～５］の深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を取得する。このとき、第２センサ３０の測定データは、ＬＳ＋ＳＡ＋Ｌ／ｎ×（ｊ－１）となっている。

【0046】

そして、図４Ｄに示すように、最終の検出位置（ｊ＝ｎ）の位置に到達して、制御部５０が第１センサ２０の測定データに基づく深さデータを取得する。つまり、検出領域Ａｒｅａ（ｉ）（ｎ）［ｉ＝１～５］の深さデータＤ（ｉ）（ｎ）を取得する。このとき、第２センサ３０の測定データは、ＬＳ＋ＳＡ＋Ｌ（１－１／ｎ）となっている。

【0047】

最終の検出位置（ｊ＝ｎ）の位置から引き出し式容器６を更にＬ／ｎだけ引き出すと、図４Ｅに示すように、引き出し式容器６が出し入れ位置に達する。このとき、第１センサ２０の光軸が終点Ｐ２の位置にある。この位置が測定の終了位置となる。図４Ｅでは、終点Ｐ２の位置は、引き出し式容器６の底面の後ろ側の端部の位置に一致している。第２センサ３０の測定データは、ＬＳ＋ＳＡ＋Ｌとなっている。引き出し式容器６は、この出し入れ位置より前側には引き出せなくなっている。

【0048】

これにより、制御部５０は、Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）［ｉ＝１～５、ｊ＝１～ｎ］の深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を取り込み、取り込んだ深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を用いて、Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）に対応した個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を算出する。更に、算出した個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を合計することにより、引き出し式容器６全体の空き容量ＶＴを算出できる。空き容量ＶＴの算出方法については、追って詳細に述べる。

【0049】

出し入れ位置において、引き出し式容器６の収納物の出し入れを行った後、引き出し式容器６を出し入れ位置から収納位置まで押し込むときにも、同様な制御処理で引き出し式容器６の全体の空き容量ＶＴを算出する。この場合、引き出し式容器６が引き出し位置にあるとき、第１センサ２０の光軸が起点Ｐ２（引き出し時の終点）の位置にある。この位置が、測定の開始位置となる。そして、引き出し式容器６を起点Ｐ２からＬ／ｎだけ押し込むと、最初の検出位置（ｊ＝１）に達する。

【0050】

移動方向における検出位置ｊ＝１～ｎは、引き出し式容器６を引き出すときと押し込むときで位置が対称になる。つまり、引き出すときの最終の検出位置（ｊ＝ｎ）の位置が最初の検出位置（ｊ＝１）となり、引き出すときの最初の検出位置（ｊ＝１）が最終の検出位置（ｊ＝ｎ）となる。幅方向（Ｘ軸方向）については（つまりｉの値は）、引き出す方向、押し戻す方向で変わりがない。

【0051】

最初の検出位置（ｊ＝１）から最終の検出位置（ｊ＝ｎ）まで、引き出し式容器６をＬ／ｎだけ押し込むごとに、制御部５０が第１センサ２０の測定データに基づく深さデータＤを取り込む。そして、最終の検出位置（ｊ＝ｎ）から引き出し式容器６を更に距離ＳＡだけ押し込むと、収納位置に達する。このとき、第１センサ２０の光軸が終点Ｐ１（引き出し時の始点）の位置にある。この位置が、測定の終了位置となる。

【0052】

本実施形態では、引き出し式容器６を引き出す時の開始位置（押し戻すときの終了位置）が、扉部材４が閉となった引き出し式容器６が収納位置にある状態であり、引き出し式容器６を引き出す時の終了位置（押し戻すときの開始位置）が、引き出し式容器６が出し入れ位置にある状態となっている。ただし、これに限られるものではなく、引き出し式容器６の底面の前端から後端の間の検出領域が開始位置及び終了位置の間に入っているのであれば、開始位置及び終了位置をその他の位置に設定することが可能である。

【0053】

（引き出し式容器６の空き容量の計算方法）
図５は、空き容量ＶＴの計算を説明するために収納物Ｇの入った引き出し式容器６を模式的に示した側面図である。図６は、空き容量ＶＴの計算を説明するためのテーブルの一例を示す図である。次に、図５及び図６を参照しながら、各検出領域Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）［ｉ＝１～ｍ、ｊ＝１～ｎ］で取得した深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を用いて、個々の検出領域Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）における個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を算出し、延いては、引き出し式容器６の全体の空き容量ＶＴを算出する方法について説明する。

【0054】

図５では、Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）及び移動方向（Ｙ軸方向）でその前後のＡｒｅａ（ｉ）（ｊ－１），Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ＋１）における個別空き容量ＡＶの算出方法を示している。

【0055】

Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）を例に取れば、第１センサ２０で測定した第１センサ２０から収納物Ｇの上面までの距離から、第１センサ２０及び引き出し式容器６の上面の間の距離Ｈを減じることにより、引き出し式容器６の上面から収納物Ｇの上面までの距離である深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を取得することができる。本実施形態では、第１センサ２０が同じ高さに配置されているが、これに限られるものではない。第１センサ２０が異なる高さに配置されている場合でも、第１センサ２０及び引き出し式容器６の上面の間の個々の距離を用いることにより、深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を的確に取得することができる。

【0056】

移動方向（Ｙ軸方向）において、深さデータＤ（ｉ）（ｊ）の検出位置から後方にＬ／ｎ延びた領域をＡｒｅａ（ｉ）（ｊ）とする。また、幅方向（Ｘ軸方向）において、図３に示すように、深さデータＤ（ｉ）（ｊ）の検出位置から左右にＷ／２ｍ延びた領域がＡｒｅａ（ｉ）（ｊ）となる。

【0057】

ただし、これに限られるものではなく、例えば、移動方向（Ｙ軸方向）において、深さデータＤ（ｉ）（ｊ）の検出位置から前方にＬ／ｎ延びた領域をＡｒｅａ（ｉ）（ｊ）とすることもできるし、深さデータＤ（ｉ）（ｊ）の検出位置から前後にＬ／２ｎ延びた領域をＡｒｅａ（ｉ）（ｊ）とすることもできる。幅方向（Ｘ軸方向）についても、例えば、深さデータＤ（ｉ）（ｊ）の検出位置から左側または右側にＷ／ｍ延びた領域をＡｒｅａ（ｉ）（ｊ）とすることができる。

【0058】

Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）において、幅方向（Ｘ軸方向）及び移動方向（Ｙ軸方向）で、収納物Ｇの上面は平面ではない場合もあり得るが、収納物Ｇの上面を平面として近似することにより（つまり、Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）の個別空き容量ＡＶを直方体とみなすことにより）、下記の計算式で、簡易に個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を計算することができる。

【0059】

個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）＝Ｗ／ｍ×Ｌ／ｎ×Ｄ（ｉ）（ｊ）
Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）と前後で隣接するＡｒｅａ（ｉ）（ｊ－１），Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ＋１）も、同様に、下記のような計算式で、個別空き容量をＡＶ（ｉ）（ｊ－１），ＡＶ（ｉ）（ｊ＋１）を算出できる。
個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ－１）＝Ｗ／ｍ×Ｌ／ｎ×Ｄ（ｉ）（ｊ－１）
個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ＋１）＝Ｗ／ｍ×Ｌ／ｎ×Ｄ（ｉ）（ｊ＋１）

【0060】

収納位置から引き出し式容器６を引き出していくと、開始位置Ｐ１に到達した時点で、第１センサ２０の測定に基づいて深さデータＤ（ｉ）（１）を取得する。この深さデータＤ（ｉ）（１）を用いて、個別空き容量ＡＶ（ｉ）（１）を算出できる。その後、検出位置に到達することに、第１センサ２０の測定に基づいて深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を取得できる。この深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を用いて、個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を算出できる。そして、終了位置Ｐ２よりＬ／ｎだけ手前の検出位置に到達したとき、第１センサ２０の測定に基づいて深さデータＤ（ｉ）（ｎ）を取得できる。この深さデータＤ（ｉ）（ｎ）を用いて、個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｎ）を算出できる。そして、引き出し式容器６が終了位置Ｐ２に達した時点で一連の検出が終了する。

【0061】

このように、引き出し式容器６を、収納位置から引き出し位置まで引き出すことにより、開始位置Ｐ１から終了位置Ｐ２までのマトリックス状に配置された全てのＡｒｅａ（ｉ）（ｊ）の深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を取得して、それぞれの個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を算出できる。算出した全ての個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を合計することにより、引き出し式容器６全体の空き容量ＶＴを算出できる。個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）の算出は、引き出し式容器６が移動している間に、Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）の深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を取得したごとに行うこともできるし、後述するように、全てのＡｒｅａ（ｉ）（ｊ）の深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を取得した後にまとめて行うこともできる。

【0062】

個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を合計する処理の一例を図６のテーブルに示す。図６では、引き出し式容器６の幅方向（Ｘ軸方向）で５つの検出領域Ａｒｅａ（１）（ｊ）～Ａｒｅａ（５）（ｊ）について、移動方向（Ｙ軸方向）でｊ＝１～ｎについて、第１センサ２０の測定値に基づく深さデータＤ（１）（ｊ）～Ｄ（５）（ｊ）を取得し、取得した深さデータＤ（１）（ｊ）～Ｄ（５）（ｊ）に、Ｗ／ｍ及びＬ／ｎを乗じることで、個別空き容量ＡＶ（１）（ｊ）～ＡＶ（５）（ｊ）を算出する。全ての個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）［ｉ＝１～５、ｊ＝１～ｎ］を合計することにより、引き出し式容器６の空き容量ＶＴを算出できる。
制御部５０で算出された引き出し式容器６の空き容量ＶＴは、送信部６０を介して、例えば、使用者の携帯端末に送信することもできるし、表示装置に表示することができる。

【0063】

出し入れ位置で引き出し式容器６の収納物の出し入れを行った後、引き出し式容器６を押し戻していくとき、同様な計算でマトリックス状に配置されたＡｒｅａ（ｉ）（ｊ）の個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を算出し、算出した全ての個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を合計することにより、引き出し式容器６の空き容量ＶＴを算出できる。移動方向（Ｙ軸方向）において、押し戻すときのｊの値は、引き出すときのｎ～１が、押し戻すときの１～ｎとなる。幅方向（Ｘ軸方向）のｊの値は、引き出す方向、押し戻す方向で変わりがない。

【0064】

以上のように、本実施形態に係る空き容量検出装置１０では、ｍ個の第１センサ２０が、個々の幅方向の検出範囲が均等になるように配置され、ｎ個の検出位置が、個々の移動方向の検出範囲が均等になるように定められている。第１センサ２０による幅方向（Ｘ軸方向）の全検出範囲の長さをＷとし、移動方向（Ｙ軸方向）の全検出範囲の長さをＬとし、各々の検出位置における各々の第１センサ２０の測定値に基づき定められた深さデータをＤ（ｉ）（ｊ）［ｉ＝１～ｍ、ｊ＝１～ｎ］とすると、各々の検出位置における各々の第１センサ２０の検出範囲に対応する個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）が、Ｗ／ｍ×Ｌ／ｎ×Ｄ（ｉ）（ｊ）で算出され、これらの個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を合計することにより、引き出し式容器６の内部の空き容量ＶＴが算出される。

【0065】

このように、距離センサである第１センサ２０の測定データを用いた簡易な計算で、引き出し式容器６の内部の空き容量ＶＴを短時間に確実に算出することができる。

【0066】

（空き容量ＶＴの計算方法の変形例）
図５に示す空き容量ＶＴの計算において、例えば、Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）の検出位置で第１センサ２０の測定値が得られなかった場合、移動方向（Ｙ軸方向）で隣接するＡｒｅａ（ｉ）（ｊ－１）またはＡｒｅａ（ｉ）（ｊ＋１）の検出位置における第１センサ２０の測定値を用いて、深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を取得することが考えられる。この深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を用いて、検出領域Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）の個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を算出することもできる。この場合、同一の第１センサ２０の測定値を用いることになる。

【0067】

隣接する測定値で同一の収納物Ｇが存在する場合、隣接する検出位置では近似した測定値が得られる可能性が高い。よって、実用上利用可能なレベルの精度を有する空き容量ＶＴを得ることが期待できる。

【0068】

同様に、Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）の検出位置で第１センサ２０の測定値が得られなかった場合、幅方向（Ｘ軸方向）で隣接するＡｒｅａ（ｉ－１）（ｊ）またはＡｒｅａ（ｉ＋１）（ｊ）の検出位置における第１センサ２０の測定値を用いて、深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を取得することが考えられる。この深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を用いて、検出領域Ａｒｅａ（ｉ）（ｊ）の個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を算出することができる。

【0069】

以上のように、検出位置（ｉ，ｊ）で第１センサ２０の測定値が得られないとき、隣接する検出位置（ｉ－１，ｉ＋１，Ｊ－１またはｊ＋１）における第１センサ２０の測定値を用いて、検出位置（ｉ，ｊ）における個別空き容量ＡＶを算出する。これにより、ある検出位置において、第１センサ２０で測定ができなかった場合でも、確実に実用上利用可能なレベルの精度を有する空き容量ＶＴを得ることがきる。

【0070】

（第２センサの測定データのその他の利用方法）
第２センサ３０の測定値を上記のような検出位置の検出だけでなく、その他の制御処理に用いることもできる。例えば、第２センサ３０の検出値に基づいて、引き出し式容器６の開閉を検出することできる。これにより、扉の開閉センサを別途設けることなく、引き出し式容器６の開閉を的確に監視することができる。例えば、引き出し式容器６が開けられた状態が所定時間経過したとき、制御部５０がアラ－ムを出す制御を行うこともできる。

【0071】

以上のように、第２センサ３０の検出値に基づいて、引き出し式容器６の開閉を検出することにより、扉の開閉センサを別途設けることなく、引き出し式容器６の開閉を的確に監視することができる。

【0072】

（制御部５０の処理フロー）
図７は、制御部５０で行う空き容量ＶＴの計算のための制御処理の一例を示すフローチャートである。次に、図７を参照しながら、上記のような引き出し式容器６の全体の空き容量ＶＴを算出するために制御部５０が行う制御フローの説明を行う。

【0073】

はじめに、第２センサ３０の検出値が変化したか否か判断する（ステップＳ２）。この判断で、第２センサ３０の検出値が変化していない（ＮＯ）、つまり、引き出し式容器６が移動していないと判別したときには、この判断処理を繰り返す。ステップＳ２の判断で、もし、第２センサ３０の検出値が変化した（ＹＥＳ）、つまり、引き出し式容器６が移動した判別したときには、次に、それが開始位置からの変化であるか判断する（ステップＳ４）。収納位置にある引き出し式容器６を引き出すときには、収納位置が開始位置となり、出し入れ位置にある引き出し式容器６を押し戻すときには、出し入れ位置が開始位置となる。何れも、第２センサ３０の検出値から判別できる。

【0074】

ステップＳ４の判断で、開始位置からの変化ではない（ＮＯ）と判別したときには、本制御処理を終了する。ステップＳ４の判断で、もし、開始位置からの変化である（ＹＥＳ）と判別したときには、次に、第１センサ２０からの測定データの取り込みを開始する（ステップＳ６）。そして、第２センサ３０の測定値が検出位置に対応した値に達したか否か判断する（ステップＳ８）。この判断で、第２センサ３０の測定値がまだ検出位置に対応した値に達していない（ＮＯ）と判別したときには、測定データの取り込み開始（ステップＳ６参照）または前回の深さデータＤ取得（ステップＳ１４参照）から時間Ｔが経過したか否か判断する（ステップ１０）。

【0075】

測定データの取り込み開始または前回の深さデータ取得から時間Ｔが経過していない（ＮＯ）と判別したときには、再びステップＳ８に踊り、ステップＳ８及びＳ１０の判断処理を繰り返す。仮に、測定データ取り込み開始後、または深さデータＤの取得後、引き出し式容器６が停止状態となって時間Ｔが経過した場合には、制御部５０は、測定データの取り込み開始または前回の深さデータＤ取得から時間Ｔが経過した（ＹＥＳ）と判別して、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、長時間、引き出し式容器６が開いた状態で長時間停止状態となっているので、検出エラーを報知する制御処理を行って（ステップＳ１２）、本制御処理を終了する。

【0076】

ステップＳ８の判断で、第２センサ３０の測定値が検出位置に対応した値に達した（ＹＥＳ）と判別したときには、次に、検出位置における第１センサ２０の測定値に基づいて、深さデータＤを取得する（ステップＳ１４）。そして、第２センサ３０の検出値に基づいて、終了位置へ到達したか否か判断する（ステップＳ１６）。この判断で、まだ終了位置へ到達していない（ＮＯ）と判別したときには、ステップＳ８に戻り、ステップＳ８からＳ１４に示された検出位置で深さデータＤを取得する制御処理及びステップＳ１６の判断処理を繰り返す。

【0077】

ｊ＝１～ｎの全ての検出位置で全て（ｉ＝１～ｍ）の第１センサ２０の測定値に基づく深さデータＤ（ｉ）（ｊ）を所得した後、ステップＳ１６の判断で、終了位置へ到達した（ＹＥＳ）と判別したとき、制御部５０は、取得した深さデータＤ（ｉ）（ｊ）から個別空き容量ＡＶ（ｉ）（ｊ）を算出し、それらを合計して、引き出し式容器６の全体に空き容量ＶＴを算出する（ステップＳ１８）。そして、空き容量ＶＴのデータを送信部６０に送信して（ステップＳ２０）、本制御処理を終了する。

【0078】

以上のように、本実施形態に係る空き容量検出装置１０は、引き出し式容器６の上側の位置に固定され、引き出し式容器６の内部を上から俯瞰するように、引き出し式容器６の幅方向（Ｘ軸方向）に並んで配置された距離センサである複数の第１センサ２０と、引き出し式容器６の移動方向（Ｙ軸方向）における位置を検出する第２センサ３０と、第１センサ２０及び第２センサ３０と電気的に接続された制御部５０と、を備え、制御部５０は、第２センサ３０の検出値に基づいて、移動方向に移動する引き出し式容器６が所定の検出位置に到達したと判別したとき、各々の第１センサ２０の測定値に基づく引き出し式容器６の内部の深さデータＤを取得し、深さデータＤを用いて引き出し式容器６の内部の空き容量ＶＴを算出するようになっている。

【0079】

算出された引き出し式容器６の内部の空き容量ＶＴは、送信部６０を介して、使用者の携帯端末に送信したり表示装置に表示したりすることができる。
更に、制御部５０は、引き出し式容器６が引き出されて戻されたときの検出データに基づいて、どの領域でどのぐらいの空き容量が増減したかわかるプロファイルを示す図やグラフ（例えば、三次元のヒストグラム）を作成して、送信部６０を介して、使用者の携帯端末に送信する、または表示装置に表示することもできる。

【0080】

本実施形態に係る空き容量検出装置１０によれば、撮像装置を要さず、画像解析のような時間を要する複雑な制御処理を行うことなく、距離センサである第１センサ２０を用いたシンプルな構成で短時間に空き容量ＶＴを算出できる。これにより、低コストでシンプルな構成で短時間に引き出し式容器６内の収納領域の空き容量ＶＴを検出可能な空き容量検出装置１０を提供できる。

【0081】

更に、このような空き容量検出装置１０及び引き出し式容器６を備えた冷蔵庫２では、同様に、低コストでシンプルな構成で短時間に引き出し式容器６内の収納領域の空き容量ＶＴを検出することができる。

【0082】

本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

【符号の説明】

【0083】

２ 冷蔵庫
４ 扉部材
６ 引き出し式容器
１０ 空き容量検出装置
２０ 第１センサ
３０ 第２センサ
４０ センサ処理部
５０ 制御部
６０ 送信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図5】

【図6】

【図7】