冷蔵庫
【課題】冷蔵庫内の収納状態の違いにかかわらず収納物保存温度を最適に保ち、食品の保鮮性能向上と、収納物の「冷えすぎ」防止による消費電力抑制を図る。
【解決手段】冷蔵室１２の内部に設置された天面ＬＥＤ２０ａ、ｂと、照射光を検知する光センサであるメイン光センサ２１ａと、天面ＬＥＤ２０ａ、ｂ等と異なる色で発光する補助発光部である青色ＬＥＤ２２ａとを有したものであり、青色ＬＥＤ２２ａからの光の収納物による反射光を、メイン光センサ２１ａで検知することにより、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす反射率の高い収納物の存在を確実に検知でき、メイン光センサ２１ａによる収納量の推定精度を確実に高めることができる。
【解決手段】冷蔵室１２の内部に設置された天面ＬＥＤ２０ａ、ｂと、照射光を検知する光センサであるメイン光センサ２１ａと、天面ＬＥＤ２０ａ、ｂ等と異なる色で発光する補助発光部である青色ＬＥＤ２２ａとを有したものであり、青色ＬＥＤ２２ａからの光の収納物による反射光を、メイン光センサ２１ａで検知することにより、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす反射率の高い収納物の存在を確実に検知でき、メイン光センサ２１ａによる収納量の推定精度を確実に高めることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫の内部に、庫内の収納状態を検知する手段を備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の家庭用冷蔵庫は、冷気をファンで冷蔵庫内に循環させる間接冷却方式が一般的である。従来の冷蔵庫では、庫内温度の検知結果に応じて温調制御することにより、庫内の温度を適温に保っている。
【０００３】
例えば、庫内温度を均一に保つ冷蔵庫として、可動式の冷気吐出装置を設けた冷蔵庫がある（特許文献１参照）。
【０００４】
図２１は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の冷蔵室の正面断面図を示すものである。
【０００５】
図２１に示すように、冷蔵室１０１内に設けられた可動式の冷気吐出装置１０２が左右に冷気を供給し庫内温度の均一化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２４７６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように庫内温度の均一化を行うことが可能でも、冷蔵庫が庫内のサーミスタによって温度を推測しているため、収納された食品の量や配置といった収納状態の影響については、考慮されていなかった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫内部の食品の収納状態を収納状態検知手段からの検知情報によって推定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、前面に開口部を有する収納室と、前記収納室の天面に設けられた第１の発光部と、前記第１の発光部より照射された光を検知する第１の光検知部とを備え、前記第１の発光部と異なる色で発光する補助発光部を設けたものである。
【００１０】
これにより、収納物の反射率に起因する収納量の推定精度を確実に高め、光センサである第１の光検知部での照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の冷蔵庫は、光センサでの照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を高めることができるので、収納状態に応じた制御を行うことにより、保鮮性を向上させることや、過剰冷却を防止することで消費電力を抑制するといった有用な効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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における冷蔵庫の制御ブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における図１の断面図
【図４】本発明の実施の形態１における凹部の概略正面図
【図５】本発明の実施の形態１における凹部の断面図
【図６】本発明の実施の形態１における収納状態検知の制御フローチャート
【図７】本発明の実施の形態１における天面光源による収納状態検知動作の説明図
【図８】本発明の実施の形態１における天面光源による収納状態検知特性図
【図９】本発明の実施の形態１における下方の光源による収納状態検知動作の説明図
【図１０】本発明の実施の形態１における下方の光源による収納状態検知特性図
【図１１】本発明の実施の形態１における図８と図１０の平均の収納状態検知特性図
【図１２】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の収納例の説明図
【図１３】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の収納物による誤差発生例の説明図
【図１４】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の収納状態検知特性図
【図１５】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の反射物収納例の説明図
【図１６】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の反射物による誤差発生例の説明図
【図１７】本発明の実施の形態１における光の波長と反射率との関係図
【図１８】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の反射物検知特性図
【図１９】本発明の実施の形態１における補正計算後の収納状態検知特性図
【図２０】本発明の実施の形態２における遮断壁の要部側面断面図
【図２１】従来の冷蔵庫の正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、前面に開口部を有する収納室と、前記収納室の天面に設けられた第１の発光部と、前記第１の発光部より照射された光を検知する第１の光検知部とを備え、前記第１の発光部と異なる色で発光する補助発光部を設けたものであり、収納物の反射率に起因する収納量の推定精度を確実に高め、第１の光検知部での照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を高めることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補助発光部の光軸の中心を前記収納室の側面に垂直とするものであり、第１の光検知部は補助発光部からの直接光を受光しないので、第１の光検知部周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定でき、第１の光検知部での照度減衰量に基づき、庫内収納棚上の収納物の収納状態の推定精度を確実に高めることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の光検知部の受光範囲の中心軸と前記補助発光部の光軸とが少なくとも前記収納室内で交差しないものであり、第１の光検知部は補助発光部からの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、第１の光検知部周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定でき、第１の光検知部での照度減衰量に基づき、庫内収納棚上の収納物の収納状態の推定精度を確実に高めることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の光検知部と前記補助発光部とを、同一の基板上に設けたものであり、第１の光検知部と補助発光部との距離が、組み立て状態によらずほぼ一定となるので、より確実に第１の光検知部周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定でき、第１の光検知部での照度減衰量に基づき、庫内収納棚上の収納物の収納状態の推定精度を確実に高めることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記基板の長手方向を前記収納室の水平面に対して傾けて設けたものであり、第１の光検知部での照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を確実に高めるとともに、低コスト化および光センサの信頼性向上が可能である。
【００１８】
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この発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図１から図１９に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態における冷蔵庫の正面図、図２は同実施の形態における冷蔵庫の制御ブロック図、図３（ａ）は同実施の形態における図１のＡ−Ａ線断面図、図３（ｂ）は同実施の形態における図１の冷蔵室の扉を開けたときの正面図、図４は同実施の形態における凹部の概略正面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図、図６は同実施の形態における収納状態検知の制御フローチャート、図７は同実施の形態における天面光源による収納状態検知動作の説明図、図８は同実施の形態における天面光源による収納状態検知特性図、図９は同実施の形態における下方の光源による収納状態検知動作の説明図、図１０は同実施の形態における下方の光源による収納状態検知特性図、図１１は同実施の形態における図８と図１０の平均の収納状態検知特性図、図１２は同実施の形態における光センサ近傍の収納例の説明図、図１３は同実施の形態における光センサ近傍の収納物による誤差発生例の説明図、図１４は同実施の形態における光センサ近傍の収納状態検知特性図、図１５は同実施の形態における光センサ近傍の反射物収納例の説明図、図１６は同実施の形態における光センサ近傍の反射物による誤差発生例の説明図、図１７は同実施の形態における光の波長と反射率との関係図、図１８は同実施の形態における光センサ近傍の反射物検知特性図、図１９は同実施の形態における補正計算後の収納状態検知特性図である。
【００２１】
図１から図３において、冷蔵庫本体１１である断熱箱体は、主に鋼板を用いた外箱と、ＡＢＳなどの樹脂で成形された内箱と、外箱と内箱の間に注入した断熱材で構成されている。
【００２２】
冷蔵庫本体１１である断熱箱体は、複数の収納室に断熱区画されており、最上部に冷蔵室１２、その冷蔵室１２の下部に製氷室１３もしくは切換室１４が横並びに設けられ、その製氷室１３と切換室１４の下部に冷凍室１５、そして最下部に野菜室１６が配置され、各収納室の前面には外気と区画するための断熱扉が冷蔵庫本体の前面開口部にそれぞれ構成されている。冷蔵室１２の断熱扉である冷蔵室扉１２ａの中央部付近には、各室の庫内温度設定や製氷および急速冷却などの設定を行うことができ、また収納状態の検知結果や冷蔵庫の運転状況などを表示できる表示部１７が配置されている。
【００２３】
冷蔵室１２内には、収納物である食品を整理して収納できるように複数の庫内収納棚１８が設けられている。また冷蔵室扉１２ａの庫内側の面には、内部に断熱材を有し庫内側に突出する枠部１２ｂが設けられており、枠部１２ｂには扉収納棚１９が設けられている。庫内収納棚１８および扉収納棚１９はガラスや透明な樹脂など光の透過率が高い材質で構成されている。庫内収納棚１８および扉収納棚１９の表面は、一定の透過率を保ちながら光が拡散するように加工を行うことで、冷蔵室１２内の明るさの分布を調節することが可能である。このときの透過率は５０％以上であることが望ましく、透過率が低いときは光が届き難い場所ができるので収納状態の検知精度が低下する。
【００２４】
複数の庫内収納棚１８のうち最下段に位置する最下段収納棚１８ｂの下方には、収納室
４０を備えている。この収納室４０は引き出し可能な収納ケースにより構成されており、収納ケースの前面には最下段収納棚１８ｂに開閉可能に設けられた扉を備えていてもよい。収納室４０は、冷蔵庫内の扉開放側前面から見て右側壁面に寄せて設けられている。収納室４０の左側下部には、頻繁に取り出す小物などを収納するための小物入れが設けられている。さらに、小物入れの上部には卵を収納するための卵収納容器が、小物入れの左側には製氷室１３に給水するための貯水タンク４１が、それぞれ設けられている。
【００２５】
複数の扉収納棚１９のうち最下段に位置する最下段扉収納棚１９ｂは、他の扉収納棚１９に比べて、冷蔵室１２の奥側に突出している。
【００２６】
冷蔵室１２内には、収納室内である庫内を明るく照らすために庫内照明２０があり、収納された収納物である食品の視認性を向上させている。庫内照明２０は、冷蔵庫内の扉開放側前面から見て、天面と左側壁面と右側壁面に配置されている。この庫内照明２０の光源には天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、および照明用ＬＥＤ２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、および側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈなど複数のＬＥＤを使用し、側壁面においては照明用ＬＥＤ２０ｃ〜２０ｇのように縦方向に配列することで、高さ方向に長い冷蔵室１２全体を満遍なく照射することができる。
【００２７】
天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂは本発明のおける第１の発光部であり、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈは本発明における第２の発光部である。天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂは庫内奥行の１／２より扉側、望ましくは、直近の庫内収納棚である最上段収納棚１８ａの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に設けられている。さらに望ましくは、最上段収納棚１８ａの前方側の端部と接する鉛直面より扉側で、直近の扉収納棚である最上段扉収納棚１９ａの後方側の端部と接する鉛直面より奥側となる空間αの上方の天面に設けられている。
【００２８】
なお、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂは、天面に設けられた凹部内に設けられた同一の基板上に配置されている。この凹部は、冷蔵室１２の内壁を構成する内箱に、ホットメルトにより固定された支持部（図示せず）により形成されており、支持部に基板を装着後、透明や半透明の樹脂で成形したカバーで覆われている。
【００２９】
庫内の一方の側面の下方には、光センサであるメイン光センサ２１ａ、およびサブ光センサ２１ｂが設置されている。これらの光センサは、本実施の形態では照度センサを用い、最も高感度となるピーク波長を５００〜６００ｎｍとしたセンサが一般的である。なお、光センサのピーク感度波長は、他の波長帯でも良く、光源の発光波長などと合わせて決定するものである。
【００３０】
メイン光センサ２１ａは本発明における第１の光検知部であり、サブ光センサ２１ｂは本発明における第２の光検知部である。メイン光センサ２１ａは庫内奥行の１／２より扉側、望ましくは、直近の庫内収納棚である最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に設けられている。さらに望ましくは、最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側で、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より奥側となる空間βに面する左側壁面（側面下方ＬＥＤ２０ｇが設けられた面であり、かつ、側面下方ＬＥＤ２０ｈが設けられた面と対向する面）に設けられている。
【００３１】
またメイン光センサ２１ａは収納室４０の上面、本実施の形態では最下段収納棚１８ｂより上方、望ましくは、収納室４０の上面と最下段収納棚１８ｂの１つ上の庫内収納棚１８との間に設けられている。
【００３２】
サブ光センサ２１ｂは直近の庫内収納棚である最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に設けられている。さらに望ましくは、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを
含む鉛直面より扉側で、枠部１２ｂの後方側の端部と接する鉛直面より奥側となる空間γに面する左側壁面に設けられている。またサブ光センサ２１ｂはメイン光センサ２１ａより上方に設けられている。
【００３３】
このメイン光センサ２１ａは、ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、２０ｇ、２０ｈの照射光が、収納室壁面での反射および収納物による反射・減衰を繰り返し、収納室内の明るさの分布が飽和した状態を測定・計算して収納状態を推定するものである。この原理に加え、サブ光センサ２１ｂを配置したことで、収納物の配置によらず精度良く収納状態を検知することができる。
【００３４】
光センサによる物体の検知は、例えばフォトインタラプタのように、遮蔽で光の強さが極端に減衰する現象を利用して一つの物体の存在をデジタル式に検知する方式、または多数のセンサ構成で複数の物体の存在を検知する方式が一般的である。このような構成は、収納室内の限られた場所の収納物の有無を検知することしかできず、収納室全体の収納状態を把握することはできない。しかし、本発明の構成は、少数のＬＥＤとセンサで冷蔵室１２という空間内の全体の収納状態をアナログ的に把握することを可能としている。
【００３５】
このシステムにおいては、光センサの直ぐ手前が収納食品によって塞がれると、検知できる光のレベルが極度に低下することに伴い、光の強さの変化率が低下するため、収納状態の検知に複雑な処理が必要になる。しかし、図３（ａ）に示したように、冷蔵室１２内が収納物で満杯になっても、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、照明用ＬＥＤ２０ｃ〜２０ｆ、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈの取り付け位置には、庫内収納棚１８と扉収納棚１９の間に空間αがあるため、光源が食品で塞がる可能性は低い。
【００３６】
次に、本発明における補助発光部である青色ＬＥＤ２２ａについて説明する。青色ＬＥＤ２２ａはメイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂが配置された壁面と同じ左側壁面に設けられている。青色ＬＥＤ２２ａは最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側で、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より奥側となる空間βに面する左側壁面に設けられている。
【００３７】
また青色ＬＥＤ２２ａは収納室４０の上面と最下段収納棚１８ｂの１つ上の庫内収納棚１８との間に設けられており、望ましくは、メイン光センサ２１ａより上方で、サブ光センサ２１ｂより下方に設けられている。
【００３８】
さらに、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａの取付構造について、図４、図５を用いて説明する。なお、図４では、説明を簡単にするために、カバー５３の図示を省略し、本体部５３ａの輪郭のみを破線で示している。
【００３９】
メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａは同一の基板５１上に配置され、左側壁面に設けられた凹部内に収納されている。この凹部は、冷蔵室１２の内壁を構成する内箱に、ホットメルトにより固定された支持部材５０により、外箱と内箱の間に注入した断熱材側に突出するように形成されている。支持部材５０は略長方形で、長手方向が冷蔵室１２の水平面と平行となるように配置されている。
【００４０】
基板５１は長方形の平板で、一面または両面に回路パターン（図示せず）が形成され、熱伝導性の良好なエポキシ樹脂系の基板や絶縁金属基板である。基板５１の長手方向の一端にはメイン光センサ２１ａが、他端にはサブ光センサ２１ｂがそれぞれ配置されている。メイン光センサ２１ａが配置された側には、青色ＬＥＤ２２ａが配置されている。また、基板５１の下部であって長手方向の中央より上側には、コネクタ接続方向が下から上となるように雄コネクタ５２ａが配設されている。これらの電子部品は、基板５１の回路パ
ターンに半田付けされて実装されている。
【００４１】
メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂの受光範囲の中心軸、および、青色ＬＥＤ２２ａの光軸はそれぞれ、基板５１の平面と垂直となるように実装されている。したがって、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂの受光範囲の中心軸、および、青色ＬＥＤ２２ａの光軸はそれぞれ、冷蔵室１２の側壁と垂直となるように構成されている。
【００４２】
基板５１はサブ光センサ２１ｂが配置された側が上方となるように、冷蔵室１２の水平面および支持部材５０に対して傾斜して設置されている。このため、支持部材５０と基板５１と間には、前方側下方および後方側上方に、基板５１が配置されていない空間部が生じる。
【００４３】
基板５１の雄コネクタ５２ａには、接続電線５２ｃを備えた雌コネクタ５２ｂが下方から接続される。さらに、この接続電線５２ｃは、支持部材５０の前方側下方の空間部に設けられた接続電線用穴部５０ａを介して、断熱材から支持部材５０内に引き出されている。したがって、万一、支持部材５０内に水が浸入したり、支持部材５０内が結露した場合にも、接続電線５２ｃを水が伝って、雄コネクタ５２ａ等に水が溜まることがないので、接触不良等の故障の原因となることがない。
【００４４】
カバー５３は透明の樹脂で形成された平板状の本体部５３ａと、本体部５３ａと一体に成形され断熱材側に突出する複数のスペーサー部５３ｂと爪部５３ｃと、支持部材５０に固定するための突起部（図示せず）とを備えている。さらに、本体部５３ａのメイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａに対応する位置には貫通孔が設けられており、それらの貫通孔の周囲には、基板５１に対して垂直な筒形状となり基板５１側に突出するメイン光センサ用遮断壁５４ａ、サブ光センサ用遮断壁５４ｂ、青色ＬＥＤ用遮断壁５５がそれぞれ設けられている。青色ＬＥＤ用遮断壁５５の高さは、メイン光センサ用遮断壁５４ａもしくはサブ光センサ用遮断壁５４ｂの高さより高くなるように形成されている。
【００４５】
基板５１は、カバー５３の本体部５３ａに設けられた複数のスペーサー部５３ｂと爪部５３ｃに保持されている。組み立ての際には、基板５１を予めカバー５３に取り付けた後、支持部材５０に取り付けられる。これにより、基板５１を支持部材５０に取り付けた後、支持部材５０にカバー５３を取り付ける場合に比べて、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａそれぞれの周囲に、メイン光センサ用遮断壁５４ａ、サブ光センサ用遮断壁５４ｂ、青色ＬＥＤ用遮断壁５５それぞれを配置する位置決めが容易となり、ずれが少なく確実に取り付けることができる。
【００４６】
さらに、カバー５３の本体部５３ａの庫内側の表面には、半透明の樹脂性のフィルム５６が貼り付けられる。これにより、低コストで、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂの検知性能や青色ＬＥＤ２２ａの照度を低下させることなく、貫通孔を覆うことができ、支持部材５０内への水や粉塵などの浸入を防止できる。さらに、カバー５３の本体部５３ａを介して基板５１などが見えにくくなるので、意匠性が向上する。
【００４７】
冷蔵室１２内の最上部の後方領域に形成された機械室内には、圧縮機３０、水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルの構成部品が収納されている。
【００４８】
冷凍室１５の背面には冷気を生成する冷却室が設けられ、冷却室内には、冷却器、および、冷却器で冷却した冷却手段である冷気を冷蔵室１２、切換室１４、製氷室１３、野菜室１６、冷凍室１５に送風する冷却ファン３１が配置される。さらに冷却ファン３１からの風量を調節する風量調節ダンパー３２が風路内に設置されている。また、冷却器やその
周辺に付着する霜や氷を除霜するためにラジアントヒータ、ドレンパン、ドレンチューブ蒸発皿等が構成されている。
【００４９】
冷蔵室１２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、最下部の野菜室１６は冷蔵室１２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃としている。また、冷凍室１５は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−２２℃〜−１５℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。
【００５０】
製氷室１３は冷蔵室１２内の貯水タンクから送られた水で室内上部に設けられた自動製氷機で氷をつくり、室内下部に配置した貯氷容器に貯蔵する。
【００５１】
切換室１４は、１℃〜５℃で設定される冷蔵、２℃〜７℃で設定される野菜、通常−２２℃〜−１５℃で設定される冷凍の温度帯以外に、冷蔵温度帯から冷凍温度帯の間で予め設定された温度帯に切り換えることができる。切換室１４は製氷室１３に並設された独立扉を備えた収納室であり、引き出し式の扉を備えることが多い。
【００５２】
収納室４０は、冷蔵室１２と同等の温度帯や、いわゆるチルド室として−１〜１℃や、いわゆるパーシャル室として−４．５℃〜−１．５℃のいずれかの温度帯に設定されている。
【００５３】
なお、本実施の形態では、切換室１４を、冷蔵と冷凍の温度帯までを含めた収納室としているが、冷蔵は冷蔵室１２と野菜室１６、冷凍は冷凍室１５に委ねて、冷蔵と冷凍の中間の上記温度帯のみの切り換えに特化した収納室としても構わない。また、特定の温度帯、例えば近年冷凍食品の需要が多くなってきたことに伴い、冷凍に固定された収納室でも構わない。
【００５４】
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。
【００５５】
本実施の形態では、庫内照明２０のうち、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、および側面下方ＬＥＤ２０ｇ，２０ｈを使用して収納状態を検知する。
【００５６】
また、本実施の形態では、光センサ２１のうち、メイン光センサ２１ａ、およびサブ光センサ２１ｂを使用して収納状態を検知する。
【００５７】
さらに収納状態の検知精度を高める必要があるときは、照明用ＬＥＤ２０ｃ〜２０ｆのように使用するＬＥＤ光源を増加させればよい。また、使用する光センサを増加させてもよい。
【００５８】
以下、図６〜図１１を用いて、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、およびメイン光センサ２１ａによる収納状態検知動作を詳細に説明する。冷蔵室１２は高さ方向に長いことが一般的であるため、主に冷蔵室１２を上下２区画に区分した考え方で収納状態の検知例を記載する。
【００５９】
まず、扉開閉検知センサ３により冷蔵室扉１２ａの開閉が検知されたとき（ステップ１０１）、収納物の出し入れの可能性があったと判定し、冷蔵室扉１２ａが閉じられてから所定時間をタイマ４で計時した後に（ステップ１０２）、収納状態の検知動作を開始する。
【００６０】
ここで、ステップ１０２にて所定時間を計時する理由を記載する。
【００６１】
ひとつには、低温となっている庫内収納棚１８および扉収納棚１９などが微小ながらも結露し、透過率が変化することで収納状態の検知に影響が出ることを配慮したもので、所定時間後に結露が解消されてから検知することを目的としている。
【００６２】
また、ひとつには、冷蔵室扉１２ａが開いているときに照明としてＬＥＤが点灯し、その発熱による光度低下で収納状態の検知に影響が出ることを配慮したもので、所定時間後にＬＥＤの温度上昇が解消されてから検知することを目的としている。なお、ＬＥＤの光度を安定させる他の手段として、ＬＥＤを冷蔵室扉１２ａが閉じられた後も暫く点灯し、あえて発熱させ、所定時間後にＬＥＤの温度上昇が飽和して一定になった後、検知を開始してもＬＥＤの光度は安定する。
【００６３】
収納状態検知動作を開始すると、最初に冷蔵庫の上区画である天面壁面に配置された天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂの光源を点灯する（ステップ１０３）。例えば図７のように庫内収納棚１８上に収納物２３ａである食品が収納されたとき、天面ＬＥＤ２０ａから出力された光２４ａ（以下、光の成分を図７に矢印で示す。点線は光度が減衰していることを示す。）は、収納物２３ａである食品に反射・吸収して減衰し、光２４ｂ、２４ｃのように別方向へ拡散する。光２４ｂ、２４ｃはさらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。また、扉収納棚１９の収納物２３ｂで反射した光２４ｄも減衰し、光２４ｅのように別方向に拡散し、さらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。このように反射を繰り返した後に、冷蔵室１２内の明るさの分布は飽和・安定する。
【００６４】
なお、一般にＬＥＤの照射光は所定の照射角度をもって発光するため、図７内に矢印で示した光は、ＬＥＤが放つ光の成分の一部である。以下、光の描写については同様である。
【００６５】
天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂは下方向を向き、メイン光センサ２１ａは水平方向を向き、それぞれが対向しない配置のため、ほとんどの光の成分はセンサに直接入射せず、壁面や収納物での反射を介するように構成されている。
【００６６】
このときのメイン光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例が図８であり、収納量の増加とともに照度が低下していくことが分かる。ただし、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂだけの点灯では、最大値と最小値の間に誤差があり、この誤差の補正方法は後述する。測定した照度情報は検知データＡとしてメモリ２に記録する（ステップ１０４）。
【００６７】
なお、図８グラフの縦軸を「照度」としているが、収納物なし時を基準とした「相対照度」または「照度減衰率」など相対値とすれば、ＬＥＤが初期特性として持つ光度バラツキなどに対応しやすい。また、収納物なし時を基準とした「照度減衰量」としてもよい。以下、「照度」に関する考え方は同様である。
【００６８】
次に、冷蔵庫の下区画である側面下方の左側壁面に配置された側面下方ＬＥＤ２０ｇの光源を点灯する（ステップ１０５）。例えば図９のように庫内収納棚１８上に収納物２３ｃである食品が収納されたとき、側面下方ＬＥＤ２０ｇから出力された光２４ｆ（以下、光の成分を図９に矢印で示す。点線は光度が減衰していることを示す。）は、収納物２３ｃである食品に反射して減衰し、光２４ｇのように別方向へ拡散する。光２４ｇはさらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。また、収納物２３ｄで反射した光２４ｈも減衰し、光２４ｉ、２４ｊのように別方向に拡散し、さらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。このように反射を繰り返した後に、冷蔵室１２内の明るさの分布は飽和・安定する。
【００６９】
側面下方ＬＥＤ２０ｇを点灯するときはメイン光センサ２１ａで検知し、それぞれが対向しない組合せで検知するので、ほとんどの光の成分はセンサに直接入射せず、壁面や収納物での反射を介するように構成されている。すなわち、収納室内における収納物での反射光を含めた間接的な照射光を検知するものである。
【００７０】
このときのメイン光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例が図１０であり、収納量の増加とともに照度が低下していくことが分かる。ただし、側面下方ＬＥＤ２０ｇだけの点灯では、最大値と最小値の間に誤差があり、この誤差の補正方法は後述する。測定した照度情報はメモリ２に記録する（ステップ１０６）。
【００７１】
図８および図１０から、収納物が上区画に偏ったとき、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ点灯時は照度減衰が大きく（図８）、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ点灯時は照度減衰が小さい（図１０）。一方、収納物が下区画に偏ったとき、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ点灯時は照度減衰が小さく（図８）、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ点灯時は照度減衰が大きい（図１０）。
【００７２】
即ち、上区画にある天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ点灯時は上区画の収納物に対し感度が高く、下区画にある側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ点灯時は下区画の収納物に対し感度が高い。
【００７３】
以上から、上区画の天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、および下区画の側面下方ＬＥＤ２０ｇの順次点灯による測定結果を組み合わせ、例えば検知データＡ（図８の特性）と検知データＢ（図１０の特性）を平均した値を検知データＣとすると（ステップ１０７）、この収納状態検知特性は図１１に示すようになる。図１１を図８および図１０と比較すると、誤差がほとんど解消され、収納物の上下への配置の偏りに関わらず、精度良く収納状態を検知することができるようになったことが分かる。
【００７４】
なお、収納物の左右、または奥・手前への配置偏りについては、上述と同様の考え方で冷蔵室１２を２区画に区分し、それぞれにＬＥＤまたは光センサを設ければよい。
【００７５】
以下、図１２〜図１４を用いて、メイン光センサ２１ａへの光の入射経路に障害物があった場合に発生する誤差の補正方法について説明する。
【００７６】
図１２において、収納物２３ｅ（以下、障害物とも表記）はメイン光センサ２１ａ付近にあるため光の入射経路を狭める障害物となる可能性がある。このように障害物が存在したときのメイン光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例が図１３（検知データＣ）であり、障害物なし時の最大値（ａ）は障害物あり時の最大値（ｂ）まで減衰し、障害物の有無によって誤差が発生する。同様に、障害物なし時の最小値（ｃ）は障害物あり時の最小値（ｄ）まで減衰し誤差が発生する。この誤差を補正するために、右側壁面に設けられた側面下方ＬＥＤ２０ｈと、左側壁面に設けられたサブ光センサ２１ｂによって、収納物２３ｅの収納状態を検知する。
【００７７】
図１４に示すように、側面下方ＬＥＤ２０ｈを点灯したとき（ステップ１０８）、サブ光センサ２１ｂの検知データＤを取得する（ステップ１０９）。収納物２３ｅがメイン光センサ２１ａへの光の入射経路を狭めるレベルの大きさであれば、側面下方ＬＥＤ２０ｈとサブ光センサ２１ｂとを結ぶ光の経路が遮蔽されるため、サブ光センサ２１ｂの検知データＤが極端に低下する。この現象を利用し、検知データＤと閾値Ｅと比較することで（ステップ１１０）、障害物ありと判別したときは図１３の障害物なし時の判別特性Ｆから収納状態を判別し（ステップ１１１）、障害物なしと判別したときは図１３の障害物あり
時の判別特性Ｇから収納状態を判別する（ステップ１１２）。
【００７８】
以下、図１５〜図１８を用いて、メイン光センサ２１ａの周辺に反射率の高い収納物２３ｆ（以下、反射物とも表記）があった場合に発生する誤差の補正方法について説明する。
【００７９】
一般に反射率の高い収納物は、白色あるいは白色に近い色の物体である。また金属の容器のように光の拡散性が低く集光性のある物体も反射物と定義する。
【００８０】
図１５において、収納物２３ｆの反射率が高いときは光の減衰が少なく、また光が拡散せずに集光される場合もあり、収納物２３ｆの周辺の照度は高くなる傾向がある。これに伴い、近傍のメイン光センサ２１ａ周辺の照度も高くなり、図１６のメイン光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例（検知データＣ）に示すように、収納物２３ｆの反射率によって誤差が発生する。例えば、反射物なし時の特性（ａ）に対し、やや高い反射率の収納物あり時の特性（ｂ）では誤差Ｊが発生し、また、高反射率の収納物あり時の特性（ｃ）では誤差Ｈが発生する。
【００８１】
この誤差を補正するために、青色ＬＥＤ２２ａとメイン光センサ２１ａによって、収納物２３ｆの反射影響を検知する。一般的に反射率が高いのは白色の物体であるので、特に白色の物体を識別する必要がある。例えば、図１７の（ａ）に示すように、４００〜５００ｎｍにピークを持つ青色の波長帯の光は、赤色の物体での反射率が低い。また、図１７の（ｂ）に示すように、青色の物体での反射率も５０％以下と低めである。一方、図１７の（ｃ）に示すように、白色の物体は全波長帯の光を強く反射する特性があるので、反射率が高くなる。即ち、青色の波長は、白色以外の物体には反射しにくいため、白色の物体を見分けることに適している。
【００８２】
例えば、青色ではなく、赤色の波長の光を使用すると仮定する。このとき、図１７の（ａ）に示すように、６５０ｎｍ前後にピークを持つ赤色の波長帯の光は赤色の物体での反射率が高く、図１７の（ｃ）に示す白色の物体での反射率と同等となる。即ち、赤色の光は反射率の低い同色の物体でも一定レベルで反射するので、白色と赤色の物体の区別が困難であり、反射物の判別は青色の方が容易である。
【００８３】
なお、反射率は物体の色に影響されるため、例えばＲＧＢの波長を利用した色度センサなどを用いればさらに良い。
【００８４】
また、金属の容器のように光の拡散性が低い物体は、特に光の波長に関係なく光を集光するので、その特性を利用して検知できる。
【００８５】
図１８に示すように、反射物による誤差と、青色ＬＥＤ２２ａ点灯時のメイン光センサ２１ａの出力には相関があるため、この誤差分を補正する。
【００８６】
まず、青色ＬＥＤ２２ａを点灯し（ステップ１１３）、メイン光センサ２１ａによる検知データＫをメモリ２に記録する（ステップ１１４）。
【００８７】
次に、図１８のように設けられた閾値Ｌと検知データＫを比較し（ステップ１１５）、検知データＫの方が小さければ反射影響は微小であると判定して補正は行わない（ステップ１１６）。一方、検知データＫの方が大きければ反射影響があると判定し、反射物による誤差判別特性Ｍに基づいて、誤差Ｊあるいは誤差Ｈの値を推定し、補正を行う（ステップ１１７）。
【００８８】
以上より、図６に従い、基本データ取得、障害物補正、反射物補正を演算制御部１で行った後の収納量検知特性（補正後）を図１９に示す。補正後の最大値（ａ）と補正後の最小値（ｂ）との誤差は極めて小さくなり、収納状態を精度良くアナログ的に推定できることが分かる（ステップ１１８）。
【００８９】
収納状態の推定においては、図１９のように閾値Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓを設け、収納量レベルを１〜５の５段階で判別する仕様とした。具体的には、閾値Ｐ以上のときはレベル１、閾値Ｐ〜Ｑのときはレベル２、閾値Ｑ〜Ｒのときはレベル３、閾値Ｒ〜Ｓのときはレベル４、閾値Ｓ以下のときはレベル５と判別する。
【００９０】
また、例えば、収納量が増加を判定するときについて、変化前の収納量がレベル３であるとすると、照度変化が「閾値Ｑ−閾値Ｒ」の差分以上であったときのみレベル４に移行するように判別し、これ以外の場合はレベル３で保留する。これにより、外部ノイズなどにより数パーセントの検知誤差が発生しても、収納状態の変化の誤検知を防止することができる。収納量の減少を判定するときについても同様の考え方で行う。
【００９１】
また、図１９の閾値Ｐ〜Ｔの間隔は、収納量が少ないときは広く、また多いときは狭くしている。これは、収納量検知特性（補正後）が、収納量が少ないときほど傾きが大きく、収納量が多いときほど傾きが小さくなることに配慮したもので、収納レベル１〜５の間隔が均等になるようにしている。
【００９２】
当然ながら、上述のような段階分けをせず、完全にアナログ的な判別をしてもよい。また、メイン光センサ２１ａの周辺の反射物により発生する誤差の補正方法として、青色ＬＥＤ２２ａとサブ光センサ２１ｂによって、反射物の反射影響を判定してもよい。
【００９３】
収納状態を推定した後は、収納量または収納量の変化または収納位置などに応じて、圧縮機３０、冷却ファン３１、風量調節ダンパー３２などの冷却システムを制御し、最適な冷却運転に変更する。
【００９４】
また、ＬＥＤを順次点灯し、収納状態を検知している間に、表示部１７のランプを明滅させるなど、使用者に報知する。さらに、収納状態を検知した後は、検知結果を表示部１７に表示し、使用者に報知する。
【００９５】
以上のように、本実施の形態１においては、冷蔵室１２の内部に設置された天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂおよび側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈと照射光を検知する光センサであるメイン光センサ２１ａとを有し、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量に基づいて収納物の収納状態を推定することにより、光源であるＬＥＤの初期特性等のバラツキに対応でき、冷蔵室１２内の全体の収納状態を、精度を高めて推定することが可能となる。また、光源の照射光は収納室内で反射を繰り返して庫内全体に行渡り、光センサに入光するので、部品数が少なく簡易な構成で収納状態を検知することができる。なお、メイン光センサ２１ａが設けられた壁面と対向する壁面に、別のメイン光センサを配置としてもよい。これにより、さらに収納状態の推定精度を高めることができる。
【００９６】
また、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量は、収納室内に収納物がない状態での照度に対する収納状態での照度に基づいて収納物の収納状態を推定するものであり、光源であるＬＥＤのバラツキだけでなく冷蔵庫の収納室内の個体バラツキにも対応でき、収納物の収納状態の推定精度をさらに高めることができる。
【００９７】
また、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量は、収納室内における収納物での反射光を含めた間接的な照射光を検知するものであり、収納物の収納状態を照度減衰量として容易
に精度よく推定することができる。
【００９８】
また、メイン光センサ２１ａは収納室の側面に設けられた凹部内に配置したことにより、メイン光センサ２１ａは光源である天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、収納物の収納状態を照度減衰量として容易に精度よく推定することができる。
【００９９】
また、メイン光センサ２１ａは冷蔵室１２の奥行き方向における中心より冷蔵室扉１２ａ側に設けたので、扉開閉による外気流入の影響を受け易い入り口付近の食品の収納状態を確実に検知することができる。
【０１００】
また、直近の庫内収納棚である最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に設けられている。冷蔵室扉１２ａと最下段収納棚１８ｂの前端との上下の空間は、収納物によって遮られる可能性が低く、光源からの安定した光路を確保しつつ、庫内収納棚１８上の収納物の存在による照度減衰量に基づいて収納物の収納状態を精度よく推定することができる。さらに、メイン光センサ２１ａは天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より奥側に配置されているため、より庫内収納棚１８上の収納物を精度よく検知できる。
【０１０１】
また、メイン光センサ２１ａは収納室４０の上面、または、最下段収納棚１８ｂより上方に設けられているので、収納室４０の収納ケースを引き出したり、最下段収納棚１８ｂより下方に設けられた貯水タンク４１を引き出したりする際にも邪魔にならない。さらに、メイン光センサ２１ａは、最下段収納棚１８ｂの１つ上の庫内収納棚１８より下方に設けられているので、庫内収納棚１８を取り外す際にも邪魔にならない。また、庫内収納棚１８、収納ケース、貯水タンク４１の取り外しに支障をきたさない範囲で、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂから下方向に最も離れた位置に配置されていることとなるため、メイン光センサ２１ａと天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂとの間のすべての庫内収納棚１８上の収納物を検知できる。 また、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂとメイン光センサ２１ａとでの照度減衰量を収納状態により補正する補正手段として、メイン光センサ２１ａと同じ側の壁面に設けられた側面下方ＬＥＤ２０ｇとメイン光センサ２１ａとで照度減衰量を用いることにより、収納室内における収納物の偏り、特に、上下方向の収納状態の偏りによるバラツキ要因を吸収することができ、収納物の収納状態に起因する収納量の推定精度を高めることができる。
【０１０２】
また、本実施の形態１においては、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量を収納状態により補正する補正手段として、メイン光センサ２１ａ近傍の収納物の収納状態、特に、最下段扉収納棚１９ｂの収納物の収納状態を補正する手段であるサブ光センサ２１ｂを備えている。これにより、メイン光センサ２１ａに対する収納物による影の生成に起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。なお、サブ光センサ２１ｂはメイン光センサ２１ａと同じ側の側面に配置され、メイン光センサ２１ａの周囲１２０ｃｍ以内に配置されることが、メイン光センサ２１ａへの収納物による影の影響を補正する上で望ましい。
【０１０３】
また、サブ光センサ２１ｂは収納室の側面に設けられた凹部内に配置したことにより、サブ光センサ２１ｂは光源である側面下方ＬＥＤ２０ｇからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、収納物の影響を精度よく補正できる。
【０１０４】
また、サブ光センサ２１ｂはメイン光センサ２１ａより上方に配置されているため、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂや側面下方ＬＥＤ２０ｇとメイン光センサ２１ａの間に位置する
こととなり、メイン光センサ２１ａに影をおとす収納物の影響を精度よく補正できる。なお、サブ光センサ２１ｂは、最下段扉収納棚１９ｂの底面から１３０ｍｍ〜１７０ｍｍの高さに配置されることが、最下段扉収納棚１９ｂに収納される可能性が高い、高さ１９０〜２３０ｍｍ程度のボトル等の収納物による影響を補正する上で望ましい。
【０１０５】
また、サブ光センサ２１ｂは直近の庫内収納棚である最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に配置されているため、扉収納棚１９上の収納物の影響を精度よく補正できる。さらに、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より前方で、枠部１２ｂの後方側の端部と接する鉛直面より奥側となるに設けられているため、最下段扉収納棚１９ｂ上の収納物の影響を精度よく補正できる。
【０１０６】
また、本実施の形態１においては、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量を収納状態により補正する補正手段として、収納室内における収納物の反射率を補正する手段である天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂや側面下方ＬＥＤ２０ｇとは異なる色で発光する補助発光部を備えたことにより、収納物の反射率に起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。特に、補助発光部である青色ＬＥＤ２２ａからの青色の光の収納物による反射光を、メイン光センサ２１ａで検知することにより、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす反射率の高い収納物の存在を確実に検知でき、メイン光センサ２１ａによる収納量の推定精度を確実に高めることができる。
【０１０７】
青色ＬＥＤ２２ａはメイン光センサ２１ａと同じ側の側面に配置され、メイン光センサ２１ａの周囲１２０ｃｍ以内に配置されることが、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を判定する上で望ましい。
【０１０８】
また、青色ＬＥＤ２２ａは収納室の側面に設けられた凹部内に配置したことにより、メイン光センサ２１ａは光源である青色ＬＥＤ２２ａからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定できる。
【０１０９】
また、青色ＬＥＤ２２ａの光軸の中心を収納室の側面と垂直とすることにより、メイン光センサ２１ａは光源である青色ＬＥＤ２２ａからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定できる。
【０１１０】
あるいは、青色ＬＥＤ２２ａの光軸の中心と、メイン光センサ２１ａの光検知部の受光範囲の中心軸とが収納室内で交差しないことにより、メイン光センサ２１ａは光源である青色ＬＥＤ２２ａからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定できる。
【０１１１】
また、青色ＬＥＤ２２ａは最下段収納棚１８ｂと最下段収納棚１８ｂの１つ上の庫内収納棚１８との間に設けられているので、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす最下段収納棚１８ｂ上の収納物の反射影響を確実に判定できる。さらに、メイン光センサ２１ａより上方に設けられているので、最下段収納棚１８ｂ上に複数の反射率の高い収納物が積み重ねられた場合にも、確実にそれらの反射影響を確実に判定できる。
【０１１２】
また、青色ＬＥＤ２２ａは天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より後方に配置されているため、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす可能性の高い庫内収納棚１８上の収納物の反射影響を精度よく判定できる。さらに、最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に配置されているため、庫内収納棚１８上の収納物のうち、
メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす可能性の高い庫内収納棚１８上の手前側の収納物の反射影響を精度よく判定できる。
【０１１３】
また、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂは光源である天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂおよび側面下方ＬＥＤ２０ｇより下方に配置したことにより、光センサは扉開閉での外気の流入による結露の影響を低減でき、光センサでの照度減衰量に基づいて収納物の収納状態を精度よく推定することができる。
【０１１４】
また、収納状態検知に使用する光源のうち側面下方ＬＥＤ２０ｇを庫内照明２０と兼用したので、新たな光源を設けることなく、簡易な構成で収納状態を検知することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態１においては、メイン光センサ２１ａとサブ光センサ２１ｂを同一の基板５１上に実装したことにより、メイン光センサ２１ａとサブ光センサ２１ｂとの距離が、組み立て状態によらずほぼ一定となるので、サブ光センサ２１ｂによる収納物の収納状態の補正が精度よく行える。
【０１１６】
あるいは、メイン光センサ２１ａと青色ＬＥＤ２２ａを同一の基板５１上に実装したことにより、メイン光センサ２１ａと青色ＬＥＤ２２ａとの距離が、組み立て状態によらずほぼ一定となるので、青色ＬＥＤ２２ａによる反射率の高い収納量の反射影響の判定が精度よくできる。
【０１１７】
あるいは、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａの少なくとも２つ、または、すべてを同一の基板５１上に実装したことにより、低コストで光センサ、補助発光部を設けることができ、また、それぞれの位置が確実に定まる。これにより、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量に基づく収納物の収納状態を補正する精度を高めることができる。また、組み立ての際に、カバー５３の貫通孔との位置合わせが容易となる。さらに、青色ＬＥＤ２２ａはメイン光センサ２１ａとサブ光センサ２１ｂの間に設けられているため、光センサを両端に配置すれば容易に同一の基板５１上にすべてを実装できる。
【０１１８】
また、本実施の形態１においては、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａのそれぞれの周囲に遮断壁を設けたので、確実に、青色ＬＥＤ２２ａの光が支持部材５０内で直接、メイン光センサ２１ａやサブ光センサ２１ｂに入射することを防止できるとともに、より組み立ての際のカバー５３の貫通孔との位置合わせが容易となる。なお、メイン光センサ２１ａ、青色ＬＥＤ２２ａのいずれか一方の周囲に遮断壁を設ければ、青色ＬＥＤ２２ａの光が支持部材５０内で直接、メイン光センサ２１ａに入射することを防止できる。あるいは、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａのいずれか一方の周囲に遮断壁を設ければ、青色ＬＥＤ２２ａの光が支持部材５０内で直接、サブ光センサ２１ｂに入射することを防止できる。
【０１１９】
さらに、青色ＬＥＤ用遮断壁５５の高さは、メイン光センサ用遮断壁５４ａもしくはサブ光センサ用遮断壁５４ｂの高さより高くなるように形成されているので、確実に、青色ＬＥＤ２２ａの光が支持部材５０内に漏れるのを防止できる。
【０１２０】
さらに、遮断壁は基板５１に対して垂直な筒形状であるので、遮蔽壁により光センサの受光範囲を絞る、あるいは、補助発光部の光の拡散範囲を絞ることができるので、光センサの受光感度を向上させたり、特定の範囲の収納物を確実に検知することができる。さらに、カバー５３に設ける貫通孔を小さくできるので、意匠性が向上する。
【０１２１】
また、本実施の形態１においては、基板５１を収納室の水平面に対して傾けて設置したことにより、基板５１の面積を縮小することで使用材料の低減による低コスト化ができるとともに、基板５１が結露した場合にも、水分を基板５１の下端下方に移動させ、すみやかに水を切ることができるので、絶縁不良等の故障の原因となることがない。
【０１２２】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を図２０に基づいて説明する。図２０は本発明の実施の形態２における遮断壁の要部側面断面図である。
【０１２３】
本実施の形態においては、第１の実施の形態と異なる点のみを説明し、同様の構成、動作、作用については、説明を省略する。
【０１２４】
図２０に示すように、本発明の実施の形態では、本体部５３ａのメイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａそれぞれの貫通孔の周囲に設けられたメイン光センサ用遮断壁６４ａ、サブ光センサ用遮断壁６４ｂ、青色ＬＥＤ用遮断壁６５は、基板５１からカバー５３に向かうにしたがってテーパ状に広がる円錐台形状となっている。このため、カバー５３を設けても、カバー５３により光センサの受光範囲を絞る、あるいは、補助発光部の光の拡散範囲を絞ることがないので、広い範囲の収納物を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用または業務用冷蔵庫に収納量検知機能を設けて、その結果を用いて、節電運転などに運転モードを切換える制御に実施、応用できるものである。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 演算制御部
２ メモリ
３ 扉開閉検知センサ
４ タイマ
１１ 冷蔵庫本体
１２ 冷蔵室
１２ａ 冷蔵室扉（断熱扉）
１２ｂ 枠部
１３ 製氷室
１４ 切換室
１５ 冷凍室
１６ 野菜室
１７ 表示部
１８ 庫内収納棚
１８ａ 最上段収納棚
１８ｂ 最下段収納棚
１９ 扉収納棚
２０ 庫内照明
２０ａ、２０ｂ 天面ＬＥＤ
２０ｃ〜２０ｆ 照明用ＬＥＤ
２０ｇ、２０ｈ 側面下方ＬＥＤ
２１ａ メイン光センサ
２１ｂ サブ光センサ
２１ｄ〜２１ｑ 光センサ
２２ａ 青色ＬＥＤ
２３ａ〜２３ｈ 収納物
２４ａ〜２４ｊ 光
３０ 圧縮機
３１ 冷却ファン
３２ 風量調節ダンパー
４０ 収納室
４１ 貯水タンク
５０ 支持部材
５０ａ 接続電線用穴部
５１ 基板
５２ａ 雄コネクタ
５２ｂ 雌コネクタ
５２ｃ 接続電線
５３ カバー
５３ａ 本体部
５３ｂ スペーサー部
５３ｃ 爪部
５４ａ、６４ａ メイン光センサ用遮断壁
５４ｂ、６４ｂ サブ光センサ用遮断壁
５５、６５ 青色ＬＥＤ用遮断壁
５６ フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷蔵庫の内部に、庫内の収納状態を検知する手段を備えた冷蔵庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の家庭用冷蔵庫は、冷気をファンで冷蔵庫内に循環させる間接冷却方式が一般的である。従来の冷蔵庫では、庫内温度の検知結果に応じて温調制御することにより、庫内の温度を適温に保っている。
【０００３】
例えば、庫内温度を均一に保つ冷蔵庫として、可動式の冷気吐出装置を設けた冷蔵庫がある（特許文献１参照）。
【０００４】
図２１は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫の冷蔵室の正面断面図を示すものである。
【０００５】
図２１に示すように、冷蔵室１０１内に設けられた可動式の冷気吐出装置１０２が左右に冷気を供給し庫内温度の均一化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２４７６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように庫内温度の均一化を行うことが可能でも、冷蔵庫が庫内のサーミスタによって温度を推測しているため、収納された食品の量や配置といった収納状態の影響については、考慮されていなかった。
【０００８】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、冷蔵庫内部の食品の収納状態を収納状態検知手段からの検知情報によって推定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の課題を解決するために、本発明の冷蔵庫は、前面に開口部を有する収納室と、前記収納室の天面に設けられた第１の発光部と、前記第１の発光部より照射された光を検知する第１の光検知部とを備え、前記第１の発光部と異なる色で発光する補助発光部を設けたものである。
【００１０】
これにより、収納物の反射率に起因する収納量の推定精度を確実に高め、光センサである第１の光検知部での照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の冷蔵庫は、光センサでの照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を高めることができるので、収納状態に応じた制御を行うことにより、保鮮性を向上させることや、過剰冷却を防止することで消費電力を抑制するといった有用な効果を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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における冷蔵庫の制御ブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における図１の断面図
【図４】本発明の実施の形態１における凹部の概略正面図
【図５】本発明の実施の形態１における凹部の断面図
【図６】本発明の実施の形態１における収納状態検知の制御フローチャート
【図７】本発明の実施の形態１における天面光源による収納状態検知動作の説明図
【図８】本発明の実施の形態１における天面光源による収納状態検知特性図
【図９】本発明の実施の形態１における下方の光源による収納状態検知動作の説明図
【図１０】本発明の実施の形態１における下方の光源による収納状態検知特性図
【図１１】本発明の実施の形態１における図８と図１０の平均の収納状態検知特性図
【図１２】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の収納例の説明図
【図１３】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の収納物による誤差発生例の説明図
【図１４】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の収納状態検知特性図
【図１５】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の反射物収納例の説明図
【図１６】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の反射物による誤差発生例の説明図
【図１７】本発明の実施の形態１における光の波長と反射率との関係図
【図１８】本発明の実施の形態１における光センサ近傍の反射物検知特性図
【図１９】本発明の実施の形態１における補正計算後の収納状態検知特性図
【図２０】本発明の実施の形態２における遮断壁の要部側面断面図
【図２１】従来の冷蔵庫の正面断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
請求項１に記載の発明は、前面に開口部を有する収納室と、前記収納室の天面に設けられた第１の発光部と、前記第１の発光部より照射された光を検知する第１の光検知部とを備え、前記第１の発光部と異なる色で発光する補助発光部を設けたものであり、収納物の反射率に起因する収納量の推定精度を確実に高め、第１の光検知部での照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を高めることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記補助発光部の光軸の中心を前記収納室の側面に垂直とするものであり、第１の光検知部は補助発光部からの直接光を受光しないので、第１の光検知部周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定でき、第１の光検知部での照度減衰量に基づき、庫内収納棚上の収納物の収納状態の推定精度を確実に高めることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の光検知部の受光範囲の中心軸と前記補助発光部の光軸とが少なくとも前記収納室内で交差しないものであり、第１の光検知部は補助発光部からの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、第１の光検知部周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定でき、第１の光検知部での照度減衰量に基づき、庫内収納棚上の収納物の収納状態の推定精度を確実に高めることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記第１の光検知部と前記補助発光部とを、同一の基板上に設けたものであり、第１の光検知部と補助発光部との距離が、組み立て状態によらずほぼ一定となるので、より確実に第１の光検知部周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定でき、第１の光検知部での照度減衰量に基づき、庫内収納棚上の収納物の収納状態の推定精度を確実に高めることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記基板の長手方向を前記収納室の水平面に対して傾けて設けたものであり、第１の光検知部での照度減衰量に基づく収納物の収納状態の推定精度を確実に高めるとともに、低コスト化および光センサの信頼性向上が可能である。
【００１８】
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この発明が限定されるものではない。
【００１９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図１から図１９に基づいて説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態における冷蔵庫の正面図、図２は同実施の形態における冷蔵庫の制御ブロック図、図３（ａ）は同実施の形態における図１のＡ−Ａ線断面図、図３（ｂ）は同実施の形態における図１の冷蔵室の扉を開けたときの正面図、図４は同実施の形態における凹部の概略正面図、図５は図４のＢ−Ｂ線断面図、図６は同実施の形態における収納状態検知の制御フローチャート、図７は同実施の形態における天面光源による収納状態検知動作の説明図、図８は同実施の形態における天面光源による収納状態検知特性図、図９は同実施の形態における下方の光源による収納状態検知動作の説明図、図１０は同実施の形態における下方の光源による収納状態検知特性図、図１１は同実施の形態における図８と図１０の平均の収納状態検知特性図、図１２は同実施の形態における光センサ近傍の収納例の説明図、図１３は同実施の形態における光センサ近傍の収納物による誤差発生例の説明図、図１４は同実施の形態における光センサ近傍の収納状態検知特性図、図１５は同実施の形態における光センサ近傍の反射物収納例の説明図、図１６は同実施の形態における光センサ近傍の反射物による誤差発生例の説明図、図１７は同実施の形態における光の波長と反射率との関係図、図１８は同実施の形態における光センサ近傍の反射物検知特性図、図１９は同実施の形態における補正計算後の収納状態検知特性図である。
【００２１】
図１から図３において、冷蔵庫本体１１である断熱箱体は、主に鋼板を用いた外箱と、ＡＢＳなどの樹脂で成形された内箱と、外箱と内箱の間に注入した断熱材で構成されている。
【００２２】
冷蔵庫本体１１である断熱箱体は、複数の収納室に断熱区画されており、最上部に冷蔵室１２、その冷蔵室１２の下部に製氷室１３もしくは切換室１４が横並びに設けられ、その製氷室１３と切換室１４の下部に冷凍室１５、そして最下部に野菜室１６が配置され、各収納室の前面には外気と区画するための断熱扉が冷蔵庫本体の前面開口部にそれぞれ構成されている。冷蔵室１２の断熱扉である冷蔵室扉１２ａの中央部付近には、各室の庫内温度設定や製氷および急速冷却などの設定を行うことができ、また収納状態の検知結果や冷蔵庫の運転状況などを表示できる表示部１７が配置されている。
【００２３】
冷蔵室１２内には、収納物である食品を整理して収納できるように複数の庫内収納棚１８が設けられている。また冷蔵室扉１２ａの庫内側の面には、内部に断熱材を有し庫内側に突出する枠部１２ｂが設けられており、枠部１２ｂには扉収納棚１９が設けられている。庫内収納棚１８および扉収納棚１９はガラスや透明な樹脂など光の透過率が高い材質で構成されている。庫内収納棚１８および扉収納棚１９の表面は、一定の透過率を保ちながら光が拡散するように加工を行うことで、冷蔵室１２内の明るさの分布を調節することが可能である。このときの透過率は５０％以上であることが望ましく、透過率が低いときは光が届き難い場所ができるので収納状態の検知精度が低下する。
【００２４】
複数の庫内収納棚１８のうち最下段に位置する最下段収納棚１８ｂの下方には、収納室
４０を備えている。この収納室４０は引き出し可能な収納ケースにより構成されており、収納ケースの前面には最下段収納棚１８ｂに開閉可能に設けられた扉を備えていてもよい。収納室４０は、冷蔵庫内の扉開放側前面から見て右側壁面に寄せて設けられている。収納室４０の左側下部には、頻繁に取り出す小物などを収納するための小物入れが設けられている。さらに、小物入れの上部には卵を収納するための卵収納容器が、小物入れの左側には製氷室１３に給水するための貯水タンク４１が、それぞれ設けられている。
【００２５】
複数の扉収納棚１９のうち最下段に位置する最下段扉収納棚１９ｂは、他の扉収納棚１９に比べて、冷蔵室１２の奥側に突出している。
【００２６】
冷蔵室１２内には、収納室内である庫内を明るく照らすために庫内照明２０があり、収納された収納物である食品の視認性を向上させている。庫内照明２０は、冷蔵庫内の扉開放側前面から見て、天面と左側壁面と右側壁面に配置されている。この庫内照明２０の光源には天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、および照明用ＬＥＤ２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、および側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈなど複数のＬＥＤを使用し、側壁面においては照明用ＬＥＤ２０ｃ〜２０ｇのように縦方向に配列することで、高さ方向に長い冷蔵室１２全体を満遍なく照射することができる。
【００２７】
天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂは本発明のおける第１の発光部であり、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈは本発明における第２の発光部である。天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂは庫内奥行の１／２より扉側、望ましくは、直近の庫内収納棚である最上段収納棚１８ａの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に設けられている。さらに望ましくは、最上段収納棚１８ａの前方側の端部と接する鉛直面より扉側で、直近の扉収納棚である最上段扉収納棚１９ａの後方側の端部と接する鉛直面より奥側となる空間αの上方の天面に設けられている。
【００２８】
なお、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂは、天面に設けられた凹部内に設けられた同一の基板上に配置されている。この凹部は、冷蔵室１２の内壁を構成する内箱に、ホットメルトにより固定された支持部（図示せず）により形成されており、支持部に基板を装着後、透明や半透明の樹脂で成形したカバーで覆われている。
【００２９】
庫内の一方の側面の下方には、光センサであるメイン光センサ２１ａ、およびサブ光センサ２１ｂが設置されている。これらの光センサは、本実施の形態では照度センサを用い、最も高感度となるピーク波長を５００〜６００ｎｍとしたセンサが一般的である。なお、光センサのピーク感度波長は、他の波長帯でも良く、光源の発光波長などと合わせて決定するものである。
【００３０】
メイン光センサ２１ａは本発明における第１の光検知部であり、サブ光センサ２１ｂは本発明における第２の光検知部である。メイン光センサ２１ａは庫内奥行の１／２より扉側、望ましくは、直近の庫内収納棚である最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に設けられている。さらに望ましくは、最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側で、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より奥側となる空間βに面する左側壁面（側面下方ＬＥＤ２０ｇが設けられた面であり、かつ、側面下方ＬＥＤ２０ｈが設けられた面と対向する面）に設けられている。
【００３１】
またメイン光センサ２１ａは収納室４０の上面、本実施の形態では最下段収納棚１８ｂより上方、望ましくは、収納室４０の上面と最下段収納棚１８ｂの１つ上の庫内収納棚１８との間に設けられている。
【００３２】
サブ光センサ２１ｂは直近の庫内収納棚である最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に設けられている。さらに望ましくは、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを
含む鉛直面より扉側で、枠部１２ｂの後方側の端部と接する鉛直面より奥側となる空間γに面する左側壁面に設けられている。またサブ光センサ２１ｂはメイン光センサ２１ａより上方に設けられている。
【００３３】
このメイン光センサ２１ａは、ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、２０ｇ、２０ｈの照射光が、収納室壁面での反射および収納物による反射・減衰を繰り返し、収納室内の明るさの分布が飽和した状態を測定・計算して収納状態を推定するものである。この原理に加え、サブ光センサ２１ｂを配置したことで、収納物の配置によらず精度良く収納状態を検知することができる。
【００３４】
光センサによる物体の検知は、例えばフォトインタラプタのように、遮蔽で光の強さが極端に減衰する現象を利用して一つの物体の存在をデジタル式に検知する方式、または多数のセンサ構成で複数の物体の存在を検知する方式が一般的である。このような構成は、収納室内の限られた場所の収納物の有無を検知することしかできず、収納室全体の収納状態を把握することはできない。しかし、本発明の構成は、少数のＬＥＤとセンサで冷蔵室１２という空間内の全体の収納状態をアナログ的に把握することを可能としている。
【００３５】
このシステムにおいては、光センサの直ぐ手前が収納食品によって塞がれると、検知できる光のレベルが極度に低下することに伴い、光の強さの変化率が低下するため、収納状態の検知に複雑な処理が必要になる。しかし、図３（ａ）に示したように、冷蔵室１２内が収納物で満杯になっても、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、照明用ＬＥＤ２０ｃ〜２０ｆ、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈの取り付け位置には、庫内収納棚１８と扉収納棚１９の間に空間αがあるため、光源が食品で塞がる可能性は低い。
【００３６】
次に、本発明における補助発光部である青色ＬＥＤ２２ａについて説明する。青色ＬＥＤ２２ａはメイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂが配置された壁面と同じ左側壁面に設けられている。青色ＬＥＤ２２ａは最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側で、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より奥側となる空間βに面する左側壁面に設けられている。
【００３７】
また青色ＬＥＤ２２ａは収納室４０の上面と最下段収納棚１８ｂの１つ上の庫内収納棚１８との間に設けられており、望ましくは、メイン光センサ２１ａより上方で、サブ光センサ２１ｂより下方に設けられている。
【００３８】
さらに、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａの取付構造について、図４、図５を用いて説明する。なお、図４では、説明を簡単にするために、カバー５３の図示を省略し、本体部５３ａの輪郭のみを破線で示している。
【００３９】
メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａは同一の基板５１上に配置され、左側壁面に設けられた凹部内に収納されている。この凹部は、冷蔵室１２の内壁を構成する内箱に、ホットメルトにより固定された支持部材５０により、外箱と内箱の間に注入した断熱材側に突出するように形成されている。支持部材５０は略長方形で、長手方向が冷蔵室１２の水平面と平行となるように配置されている。
【００４０】
基板５１は長方形の平板で、一面または両面に回路パターン（図示せず）が形成され、熱伝導性の良好なエポキシ樹脂系の基板や絶縁金属基板である。基板５１の長手方向の一端にはメイン光センサ２１ａが、他端にはサブ光センサ２１ｂがそれぞれ配置されている。メイン光センサ２１ａが配置された側には、青色ＬＥＤ２２ａが配置されている。また、基板５１の下部であって長手方向の中央より上側には、コネクタ接続方向が下から上となるように雄コネクタ５２ａが配設されている。これらの電子部品は、基板５１の回路パ
ターンに半田付けされて実装されている。
【００４１】
メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂの受光範囲の中心軸、および、青色ＬＥＤ２２ａの光軸はそれぞれ、基板５１の平面と垂直となるように実装されている。したがって、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂの受光範囲の中心軸、および、青色ＬＥＤ２２ａの光軸はそれぞれ、冷蔵室１２の側壁と垂直となるように構成されている。
【００４２】
基板５１はサブ光センサ２１ｂが配置された側が上方となるように、冷蔵室１２の水平面および支持部材５０に対して傾斜して設置されている。このため、支持部材５０と基板５１と間には、前方側下方および後方側上方に、基板５１が配置されていない空間部が生じる。
【００４３】
基板５１の雄コネクタ５２ａには、接続電線５２ｃを備えた雌コネクタ５２ｂが下方から接続される。さらに、この接続電線５２ｃは、支持部材５０の前方側下方の空間部に設けられた接続電線用穴部５０ａを介して、断熱材から支持部材５０内に引き出されている。したがって、万一、支持部材５０内に水が浸入したり、支持部材５０内が結露した場合にも、接続電線５２ｃを水が伝って、雄コネクタ５２ａ等に水が溜まることがないので、接触不良等の故障の原因となることがない。
【００４４】
カバー５３は透明の樹脂で形成された平板状の本体部５３ａと、本体部５３ａと一体に成形され断熱材側に突出する複数のスペーサー部５３ｂと爪部５３ｃと、支持部材５０に固定するための突起部（図示せず）とを備えている。さらに、本体部５３ａのメイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａに対応する位置には貫通孔が設けられており、それらの貫通孔の周囲には、基板５１に対して垂直な筒形状となり基板５１側に突出するメイン光センサ用遮断壁５４ａ、サブ光センサ用遮断壁５４ｂ、青色ＬＥＤ用遮断壁５５がそれぞれ設けられている。青色ＬＥＤ用遮断壁５５の高さは、メイン光センサ用遮断壁５４ａもしくはサブ光センサ用遮断壁５４ｂの高さより高くなるように形成されている。
【００４５】
基板５１は、カバー５３の本体部５３ａに設けられた複数のスペーサー部５３ｂと爪部５３ｃに保持されている。組み立ての際には、基板５１を予めカバー５３に取り付けた後、支持部材５０に取り付けられる。これにより、基板５１を支持部材５０に取り付けた後、支持部材５０にカバー５３を取り付ける場合に比べて、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａそれぞれの周囲に、メイン光センサ用遮断壁５４ａ、サブ光センサ用遮断壁５４ｂ、青色ＬＥＤ用遮断壁５５それぞれを配置する位置決めが容易となり、ずれが少なく確実に取り付けることができる。
【００４６】
さらに、カバー５３の本体部５３ａの庫内側の表面には、半透明の樹脂性のフィルム５６が貼り付けられる。これにより、低コストで、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂの検知性能や青色ＬＥＤ２２ａの照度を低下させることなく、貫通孔を覆うことができ、支持部材５０内への水や粉塵などの浸入を防止できる。さらに、カバー５３の本体部５３ａを介して基板５１などが見えにくくなるので、意匠性が向上する。
【００４７】
冷蔵室１２内の最上部の後方領域に形成された機械室内には、圧縮機３０、水分除去を行うドライヤ等の冷凍サイクルの構成部品が収納されている。
【００４８】
冷凍室１５の背面には冷気を生成する冷却室が設けられ、冷却室内には、冷却器、および、冷却器で冷却した冷却手段である冷気を冷蔵室１２、切換室１４、製氷室１３、野菜室１６、冷凍室１５に送風する冷却ファン３１が配置される。さらに冷却ファン３１からの風量を調節する風量調節ダンパー３２が風路内に設置されている。また、冷却器やその
周辺に付着する霜や氷を除霜するためにラジアントヒータ、ドレンパン、ドレンチューブ蒸発皿等が構成されている。
【００４９】
冷蔵室１２は冷蔵保存のために凍らない温度を下限に通常１℃〜５℃とし、最下部の野菜室１６は冷蔵室１２と同等もしくは若干高い温度設定の２℃〜７℃としている。また、冷凍室１５は冷凍温度帯に設定されており、冷凍保存のために通常−２２℃〜−１５℃で設定されているが、冷凍保存状態の向上のために、例えば−３０℃や−２５℃の低温で設定されることもある。
【００５０】
製氷室１３は冷蔵室１２内の貯水タンクから送られた水で室内上部に設けられた自動製氷機で氷をつくり、室内下部に配置した貯氷容器に貯蔵する。
【００５１】
切換室１４は、１℃〜５℃で設定される冷蔵、２℃〜７℃で設定される野菜、通常−２２℃〜−１５℃で設定される冷凍の温度帯以外に、冷蔵温度帯から冷凍温度帯の間で予め設定された温度帯に切り換えることができる。切換室１４は製氷室１３に並設された独立扉を備えた収納室であり、引き出し式の扉を備えることが多い。
【００５２】
収納室４０は、冷蔵室１２と同等の温度帯や、いわゆるチルド室として−１〜１℃や、いわゆるパーシャル室として−４．５℃〜−１．５℃のいずれかの温度帯に設定されている。
【００５３】
なお、本実施の形態では、切換室１４を、冷蔵と冷凍の温度帯までを含めた収納室としているが、冷蔵は冷蔵室１２と野菜室１６、冷凍は冷凍室１５に委ねて、冷蔵と冷凍の中間の上記温度帯のみの切り換えに特化した収納室としても構わない。また、特定の温度帯、例えば近年冷凍食品の需要が多くなってきたことに伴い、冷凍に固定された収納室でも構わない。
【００５４】
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。
【００５５】
本実施の形態では、庫内照明２０のうち、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、および側面下方ＬＥＤ２０ｇ，２０ｈを使用して収納状態を検知する。
【００５６】
また、本実施の形態では、光センサ２１のうち、メイン光センサ２１ａ、およびサブ光センサ２１ｂを使用して収納状態を検知する。
【００５７】
さらに収納状態の検知精度を高める必要があるときは、照明用ＬＥＤ２０ｃ〜２０ｆのように使用するＬＥＤ光源を増加させればよい。また、使用する光センサを増加させてもよい。
【００５８】
以下、図６〜図１１を用いて、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、およびメイン光センサ２１ａによる収納状態検知動作を詳細に説明する。冷蔵室１２は高さ方向に長いことが一般的であるため、主に冷蔵室１２を上下２区画に区分した考え方で収納状態の検知例を記載する。
【００５９】
まず、扉開閉検知センサ３により冷蔵室扉１２ａの開閉が検知されたとき（ステップ１０１）、収納物の出し入れの可能性があったと判定し、冷蔵室扉１２ａが閉じられてから所定時間をタイマ４で計時した後に（ステップ１０２）、収納状態の検知動作を開始する。
【００６０】
ここで、ステップ１０２にて所定時間を計時する理由を記載する。
【００６１】
ひとつには、低温となっている庫内収納棚１８および扉収納棚１９などが微小ながらも結露し、透過率が変化することで収納状態の検知に影響が出ることを配慮したもので、所定時間後に結露が解消されてから検知することを目的としている。
【００６２】
また、ひとつには、冷蔵室扉１２ａが開いているときに照明としてＬＥＤが点灯し、その発熱による光度低下で収納状態の検知に影響が出ることを配慮したもので、所定時間後にＬＥＤの温度上昇が解消されてから検知することを目的としている。なお、ＬＥＤの光度を安定させる他の手段として、ＬＥＤを冷蔵室扉１２ａが閉じられた後も暫く点灯し、あえて発熱させ、所定時間後にＬＥＤの温度上昇が飽和して一定になった後、検知を開始してもＬＥＤの光度は安定する。
【００６３】
収納状態検知動作を開始すると、最初に冷蔵庫の上区画である天面壁面に配置された天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂの光源を点灯する（ステップ１０３）。例えば図７のように庫内収納棚１８上に収納物２３ａである食品が収納されたとき、天面ＬＥＤ２０ａから出力された光２４ａ（以下、光の成分を図７に矢印で示す。点線は光度が減衰していることを示す。）は、収納物２３ａである食品に反射・吸収して減衰し、光２４ｂ、２４ｃのように別方向へ拡散する。光２４ｂ、２４ｃはさらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。また、扉収納棚１９の収納物２３ｂで反射した光２４ｄも減衰し、光２４ｅのように別方向に拡散し、さらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。このように反射を繰り返した後に、冷蔵室１２内の明るさの分布は飽和・安定する。
【００６４】
なお、一般にＬＥＤの照射光は所定の照射角度をもって発光するため、図７内に矢印で示した光は、ＬＥＤが放つ光の成分の一部である。以下、光の描写については同様である。
【００６５】
天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂは下方向を向き、メイン光センサ２１ａは水平方向を向き、それぞれが対向しない配置のため、ほとんどの光の成分はセンサに直接入射せず、壁面や収納物での反射を介するように構成されている。
【００６６】
このときのメイン光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例が図８であり、収納量の増加とともに照度が低下していくことが分かる。ただし、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂだけの点灯では、最大値と最小値の間に誤差があり、この誤差の補正方法は後述する。測定した照度情報は検知データＡとしてメモリ２に記録する（ステップ１０４）。
【００６７】
なお、図８グラフの縦軸を「照度」としているが、収納物なし時を基準とした「相対照度」または「照度減衰率」など相対値とすれば、ＬＥＤが初期特性として持つ光度バラツキなどに対応しやすい。また、収納物なし時を基準とした「照度減衰量」としてもよい。以下、「照度」に関する考え方は同様である。
【００６８】
次に、冷蔵庫の下区画である側面下方の左側壁面に配置された側面下方ＬＥＤ２０ｇの光源を点灯する（ステップ１０５）。例えば図９のように庫内収納棚１８上に収納物２３ｃである食品が収納されたとき、側面下方ＬＥＤ２０ｇから出力された光２４ｆ（以下、光の成分を図９に矢印で示す。点線は光度が減衰していることを示す。）は、収納物２３ｃである食品に反射して減衰し、光２４ｇのように別方向へ拡散する。光２４ｇはさらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。また、収納物２３ｄで反射した光２４ｈも減衰し、光２４ｉ、２４ｊのように別方向に拡散し、さらに冷蔵室１２の壁面や他の食品（図示せず）での反射を繰り返す。このように反射を繰り返した後に、冷蔵室１２内の明るさの分布は飽和・安定する。
【００６９】
側面下方ＬＥＤ２０ｇを点灯するときはメイン光センサ２１ａで検知し、それぞれが対向しない組合せで検知するので、ほとんどの光の成分はセンサに直接入射せず、壁面や収納物での反射を介するように構成されている。すなわち、収納室内における収納物での反射光を含めた間接的な照射光を検知するものである。
【００７０】
このときのメイン光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例が図１０であり、収納量の増加とともに照度が低下していくことが分かる。ただし、側面下方ＬＥＤ２０ｇだけの点灯では、最大値と最小値の間に誤差があり、この誤差の補正方法は後述する。測定した照度情報はメモリ２に記録する（ステップ１０６）。
【００７１】
図８および図１０から、収納物が上区画に偏ったとき、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ点灯時は照度減衰が大きく（図８）、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ点灯時は照度減衰が小さい（図１０）。一方、収納物が下区画に偏ったとき、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ点灯時は照度減衰が小さく（図８）、側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ点灯時は照度減衰が大きい（図１０）。
【００７２】
即ち、上区画にある天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ点灯時は上区画の収納物に対し感度が高く、下区画にある側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈ点灯時は下区画の収納物に対し感度が高い。
【００７３】
以上から、上区画の天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂ、および下区画の側面下方ＬＥＤ２０ｇの順次点灯による測定結果を組み合わせ、例えば検知データＡ（図８の特性）と検知データＢ（図１０の特性）を平均した値を検知データＣとすると（ステップ１０７）、この収納状態検知特性は図１１に示すようになる。図１１を図８および図１０と比較すると、誤差がほとんど解消され、収納物の上下への配置の偏りに関わらず、精度良く収納状態を検知することができるようになったことが分かる。
【００７４】
なお、収納物の左右、または奥・手前への配置偏りについては、上述と同様の考え方で冷蔵室１２を２区画に区分し、それぞれにＬＥＤまたは光センサを設ければよい。
【００７５】
以下、図１２〜図１４を用いて、メイン光センサ２１ａへの光の入射経路に障害物があった場合に発生する誤差の補正方法について説明する。
【００７６】
図１２において、収納物２３ｅ（以下、障害物とも表記）はメイン光センサ２１ａ付近にあるため光の入射経路を狭める障害物となる可能性がある。このように障害物が存在したときのメイン光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例が図１３（検知データＣ）であり、障害物なし時の最大値（ａ）は障害物あり時の最大値（ｂ）まで減衰し、障害物の有無によって誤差が発生する。同様に、障害物なし時の最小値（ｃ）は障害物あり時の最小値（ｄ）まで減衰し誤差が発生する。この誤差を補正するために、右側壁面に設けられた側面下方ＬＥＤ２０ｈと、左側壁面に設けられたサブ光センサ２１ｂによって、収納物２３ｅの収納状態を検知する。
【００７７】
図１４に示すように、側面下方ＬＥＤ２０ｈを点灯したとき（ステップ１０８）、サブ光センサ２１ｂの検知データＤを取得する（ステップ１０９）。収納物２３ｅがメイン光センサ２１ａへの光の入射経路を狭めるレベルの大きさであれば、側面下方ＬＥＤ２０ｈとサブ光センサ２１ｂとを結ぶ光の経路が遮蔽されるため、サブ光センサ２１ｂの検知データＤが極端に低下する。この現象を利用し、検知データＤと閾値Ｅと比較することで（ステップ１１０）、障害物ありと判別したときは図１３の障害物なし時の判別特性Ｆから収納状態を判別し（ステップ１１１）、障害物なしと判別したときは図１３の障害物あり
時の判別特性Ｇから収納状態を判別する（ステップ１１２）。
【００７８】
以下、図１５〜図１８を用いて、メイン光センサ２１ａの周辺に反射率の高い収納物２３ｆ（以下、反射物とも表記）があった場合に発生する誤差の補正方法について説明する。
【００７９】
一般に反射率の高い収納物は、白色あるいは白色に近い色の物体である。また金属の容器のように光の拡散性が低く集光性のある物体も反射物と定義する。
【００８０】
図１５において、収納物２３ｆの反射率が高いときは光の減衰が少なく、また光が拡散せずに集光される場合もあり、収納物２３ｆの周辺の照度は高くなる傾向がある。これに伴い、近傍のメイン光センサ２１ａ周辺の照度も高くなり、図１６のメイン光センサ２１ａによる収納状態検知特性の一例（検知データＣ）に示すように、収納物２３ｆの反射率によって誤差が発生する。例えば、反射物なし時の特性（ａ）に対し、やや高い反射率の収納物あり時の特性（ｂ）では誤差Ｊが発生し、また、高反射率の収納物あり時の特性（ｃ）では誤差Ｈが発生する。
【００８１】
この誤差を補正するために、青色ＬＥＤ２２ａとメイン光センサ２１ａによって、収納物２３ｆの反射影響を検知する。一般的に反射率が高いのは白色の物体であるので、特に白色の物体を識別する必要がある。例えば、図１７の（ａ）に示すように、４００〜５００ｎｍにピークを持つ青色の波長帯の光は、赤色の物体での反射率が低い。また、図１７の（ｂ）に示すように、青色の物体での反射率も５０％以下と低めである。一方、図１７の（ｃ）に示すように、白色の物体は全波長帯の光を強く反射する特性があるので、反射率が高くなる。即ち、青色の波長は、白色以外の物体には反射しにくいため、白色の物体を見分けることに適している。
【００８２】
例えば、青色ではなく、赤色の波長の光を使用すると仮定する。このとき、図１７の（ａ）に示すように、６５０ｎｍ前後にピークを持つ赤色の波長帯の光は赤色の物体での反射率が高く、図１７の（ｃ）に示す白色の物体での反射率と同等となる。即ち、赤色の光は反射率の低い同色の物体でも一定レベルで反射するので、白色と赤色の物体の区別が困難であり、反射物の判別は青色の方が容易である。
【００８３】
なお、反射率は物体の色に影響されるため、例えばＲＧＢの波長を利用した色度センサなどを用いればさらに良い。
【００８４】
また、金属の容器のように光の拡散性が低い物体は、特に光の波長に関係なく光を集光するので、その特性を利用して検知できる。
【００８５】
図１８に示すように、反射物による誤差と、青色ＬＥＤ２２ａ点灯時のメイン光センサ２１ａの出力には相関があるため、この誤差分を補正する。
【００８６】
まず、青色ＬＥＤ２２ａを点灯し（ステップ１１３）、メイン光センサ２１ａによる検知データＫをメモリ２に記録する（ステップ１１４）。
【００８７】
次に、図１８のように設けられた閾値Ｌと検知データＫを比較し（ステップ１１５）、検知データＫの方が小さければ反射影響は微小であると判定して補正は行わない（ステップ１１６）。一方、検知データＫの方が大きければ反射影響があると判定し、反射物による誤差判別特性Ｍに基づいて、誤差Ｊあるいは誤差Ｈの値を推定し、補正を行う（ステップ１１７）。
【００８８】
以上より、図６に従い、基本データ取得、障害物補正、反射物補正を演算制御部１で行った後の収納量検知特性（補正後）を図１９に示す。補正後の最大値（ａ）と補正後の最小値（ｂ）との誤差は極めて小さくなり、収納状態を精度良くアナログ的に推定できることが分かる（ステップ１１８）。
【００８９】
収納状態の推定においては、図１９のように閾値Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓを設け、収納量レベルを１〜５の５段階で判別する仕様とした。具体的には、閾値Ｐ以上のときはレベル１、閾値Ｐ〜Ｑのときはレベル２、閾値Ｑ〜Ｒのときはレベル３、閾値Ｒ〜Ｓのときはレベル４、閾値Ｓ以下のときはレベル５と判別する。
【００９０】
また、例えば、収納量が増加を判定するときについて、変化前の収納量がレベル３であるとすると、照度変化が「閾値Ｑ−閾値Ｒ」の差分以上であったときのみレベル４に移行するように判別し、これ以外の場合はレベル３で保留する。これにより、外部ノイズなどにより数パーセントの検知誤差が発生しても、収納状態の変化の誤検知を防止することができる。収納量の減少を判定するときについても同様の考え方で行う。
【００９１】
また、図１９の閾値Ｐ〜Ｔの間隔は、収納量が少ないときは広く、また多いときは狭くしている。これは、収納量検知特性（補正後）が、収納量が少ないときほど傾きが大きく、収納量が多いときほど傾きが小さくなることに配慮したもので、収納レベル１〜５の間隔が均等になるようにしている。
【００９２】
当然ながら、上述のような段階分けをせず、完全にアナログ的な判別をしてもよい。また、メイン光センサ２１ａの周辺の反射物により発生する誤差の補正方法として、青色ＬＥＤ２２ａとサブ光センサ２１ｂによって、反射物の反射影響を判定してもよい。
【００９３】
収納状態を推定した後は、収納量または収納量の変化または収納位置などに応じて、圧縮機３０、冷却ファン３１、風量調節ダンパー３２などの冷却システムを制御し、最適な冷却運転に変更する。
【００９４】
また、ＬＥＤを順次点灯し、収納状態を検知している間に、表示部１７のランプを明滅させるなど、使用者に報知する。さらに、収納状態を検知した後は、検知結果を表示部１７に表示し、使用者に報知する。
【００９５】
以上のように、本実施の形態１においては、冷蔵室１２の内部に設置された天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂおよび側面下方ＬＥＤ２０ｇ、２０ｈと照射光を検知する光センサであるメイン光センサ２１ａとを有し、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量に基づいて収納物の収納状態を推定することにより、光源であるＬＥＤの初期特性等のバラツキに対応でき、冷蔵室１２内の全体の収納状態を、精度を高めて推定することが可能となる。また、光源の照射光は収納室内で反射を繰り返して庫内全体に行渡り、光センサに入光するので、部品数が少なく簡易な構成で収納状態を検知することができる。なお、メイン光センサ２１ａが設けられた壁面と対向する壁面に、別のメイン光センサを配置としてもよい。これにより、さらに収納状態の推定精度を高めることができる。
【００９６】
また、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量は、収納室内に収納物がない状態での照度に対する収納状態での照度に基づいて収納物の収納状態を推定するものであり、光源であるＬＥＤのバラツキだけでなく冷蔵庫の収納室内の個体バラツキにも対応でき、収納物の収納状態の推定精度をさらに高めることができる。
【００９７】
また、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量は、収納室内における収納物での反射光を含めた間接的な照射光を検知するものであり、収納物の収納状態を照度減衰量として容易
に精度よく推定することができる。
【００９８】
また、メイン光センサ２１ａは収納室の側面に設けられた凹部内に配置したことにより、メイン光センサ２１ａは光源である天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、収納物の収納状態を照度減衰量として容易に精度よく推定することができる。
【００９９】
また、メイン光センサ２１ａは冷蔵室１２の奥行き方向における中心より冷蔵室扉１２ａ側に設けたので、扉開閉による外気流入の影響を受け易い入り口付近の食品の収納状態を確実に検知することができる。
【０１００】
また、直近の庫内収納棚である最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に設けられている。冷蔵室扉１２ａと最下段収納棚１８ｂの前端との上下の空間は、収納物によって遮られる可能性が低く、光源からの安定した光路を確保しつつ、庫内収納棚１８上の収納物の存在による照度減衰量に基づいて収納物の収納状態を精度よく推定することができる。さらに、メイン光センサ２１ａは天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より奥側に配置されているため、より庫内収納棚１８上の収納物を精度よく検知できる。
【０１０１】
また、メイン光センサ２１ａは収納室４０の上面、または、最下段収納棚１８ｂより上方に設けられているので、収納室４０の収納ケースを引き出したり、最下段収納棚１８ｂより下方に設けられた貯水タンク４１を引き出したりする際にも邪魔にならない。さらに、メイン光センサ２１ａは、最下段収納棚１８ｂの１つ上の庫内収納棚１８より下方に設けられているので、庫内収納棚１８を取り外す際にも邪魔にならない。また、庫内収納棚１８、収納ケース、貯水タンク４１の取り外しに支障をきたさない範囲で、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂから下方向に最も離れた位置に配置されていることとなるため、メイン光センサ２１ａと天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂとの間のすべての庫内収納棚１８上の収納物を検知できる。 また、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂとメイン光センサ２１ａとでの照度減衰量を収納状態により補正する補正手段として、メイン光センサ２１ａと同じ側の壁面に設けられた側面下方ＬＥＤ２０ｇとメイン光センサ２１ａとで照度減衰量を用いることにより、収納室内における収納物の偏り、特に、上下方向の収納状態の偏りによるバラツキ要因を吸収することができ、収納物の収納状態に起因する収納量の推定精度を高めることができる。
【０１０２】
また、本実施の形態１においては、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量を収納状態により補正する補正手段として、メイン光センサ２１ａ近傍の収納物の収納状態、特に、最下段扉収納棚１９ｂの収納物の収納状態を補正する手段であるサブ光センサ２１ｂを備えている。これにより、メイン光センサ２１ａに対する収納物による影の生成に起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。なお、サブ光センサ２１ｂはメイン光センサ２１ａと同じ側の側面に配置され、メイン光センサ２１ａの周囲１２０ｃｍ以内に配置されることが、メイン光センサ２１ａへの収納物による影の影響を補正する上で望ましい。
【０１０３】
また、サブ光センサ２１ｂは収納室の側面に設けられた凹部内に配置したことにより、サブ光センサ２１ｂは光源である側面下方ＬＥＤ２０ｇからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、収納物の影響を精度よく補正できる。
【０１０４】
また、サブ光センサ２１ｂはメイン光センサ２１ａより上方に配置されているため、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂや側面下方ＬＥＤ２０ｇとメイン光センサ２１ａの間に位置する
こととなり、メイン光センサ２１ａに影をおとす収納物の影響を精度よく補正できる。なお、サブ光センサ２１ｂは、最下段扉収納棚１９ｂの底面から１３０ｍｍ〜１７０ｍｍの高さに配置されることが、最下段扉収納棚１９ｂに収納される可能性が高い、高さ１９０〜２３０ｍｍ程度のボトル等の収納物による影響を補正する上で望ましい。
【０１０５】
また、サブ光センサ２１ｂは直近の庫内収納棚である最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に配置されているため、扉収納棚１９上の収納物の影響を精度よく補正できる。さらに、天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より前方で、枠部１２ｂの後方側の端部と接する鉛直面より奥側となるに設けられているため、最下段扉収納棚１９ｂ上の収納物の影響を精度よく補正できる。
【０１０６】
また、本実施の形態１においては、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量を収納状態により補正する補正手段として、収納室内における収納物の反射率を補正する手段である天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂや側面下方ＬＥＤ２０ｇとは異なる色で発光する補助発光部を備えたことにより、収納物の反射率に起因する収納量の推定精度を確実に高めることができる。特に、補助発光部である青色ＬＥＤ２２ａからの青色の光の収納物による反射光を、メイン光センサ２１ａで検知することにより、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす反射率の高い収納物の存在を確実に検知でき、メイン光センサ２１ａによる収納量の推定精度を確実に高めることができる。
【０１０７】
青色ＬＥＤ２２ａはメイン光センサ２１ａと同じ側の側面に配置され、メイン光センサ２１ａの周囲１２０ｃｍ以内に配置されることが、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を判定する上で望ましい。
【０１０８】
また、青色ＬＥＤ２２ａは収納室の側面に設けられた凹部内に配置したことにより、メイン光センサ２１ａは光源である青色ＬＥＤ２２ａからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定できる。
【０１０９】
また、青色ＬＥＤ２２ａの光軸の中心を収納室の側面と垂直とすることにより、メイン光センサ２１ａは光源である青色ＬＥＤ２２ａからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定できる。
【０１１０】
あるいは、青色ＬＥＤ２２ａの光軸の中心と、メイン光センサ２１ａの光検知部の受光範囲の中心軸とが収納室内で交差しないことにより、メイン光センサ２１ａは光源である青色ＬＥＤ２２ａからの直接光を受光しないので、収納物での反射光を含めた間接的な照射光のみを検知し、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす収納物の反射影響を確実に判定できる。
【０１１１】
また、青色ＬＥＤ２２ａは最下段収納棚１８ｂと最下段収納棚１８ｂの１つ上の庫内収納棚１８との間に設けられているので、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす最下段収納棚１８ｂ上の収納物の反射影響を確実に判定できる。さらに、メイン光センサ２１ａより上方に設けられているので、最下段収納棚１８ｂ上に複数の反射率の高い収納物が積み重ねられた場合にも、確実にそれらの反射影響を確実に判定できる。
【０１１２】
また、青色ＬＥＤ２２ａは天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂを含む鉛直面より後方に配置されているため、メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす可能性の高い庫内収納棚１８上の収納物の反射影響を精度よく判定できる。さらに、最下段収納棚１８ｂの前方側の端部と接する鉛直面より扉側に配置されているため、庫内収納棚１８上の収納物のうち、
メイン光センサ２１ａ周辺の照度に影響を及ぼす可能性の高い庫内収納棚１８上の手前側の収納物の反射影響を精度よく判定できる。
【０１１３】
また、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂは光源である天面ＬＥＤ２０ａ、２０ｂおよび側面下方ＬＥＤ２０ｇより下方に配置したことにより、光センサは扉開閉での外気の流入による結露の影響を低減でき、光センサでの照度減衰量に基づいて収納物の収納状態を精度よく推定することができる。
【０１１４】
また、収納状態検知に使用する光源のうち側面下方ＬＥＤ２０ｇを庫内照明２０と兼用したので、新たな光源を設けることなく、簡易な構成で収納状態を検知することができる。
【０１１５】
また、本実施の形態１においては、メイン光センサ２１ａとサブ光センサ２１ｂを同一の基板５１上に実装したことにより、メイン光センサ２１ａとサブ光センサ２１ｂとの距離が、組み立て状態によらずほぼ一定となるので、サブ光センサ２１ｂによる収納物の収納状態の補正が精度よく行える。
【０１１６】
あるいは、メイン光センサ２１ａと青色ＬＥＤ２２ａを同一の基板５１上に実装したことにより、メイン光センサ２１ａと青色ＬＥＤ２２ａとの距離が、組み立て状態によらずほぼ一定となるので、青色ＬＥＤ２２ａによる反射率の高い収納量の反射影響の判定が精度よくできる。
【０１１７】
あるいは、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａの少なくとも２つ、または、すべてを同一の基板５１上に実装したことにより、低コストで光センサ、補助発光部を設けることができ、また、それぞれの位置が確実に定まる。これにより、メイン光センサ２１ａでの照度減衰量に基づく収納物の収納状態を補正する精度を高めることができる。また、組み立ての際に、カバー５３の貫通孔との位置合わせが容易となる。さらに、青色ＬＥＤ２２ａはメイン光センサ２１ａとサブ光センサ２１ｂの間に設けられているため、光センサを両端に配置すれば容易に同一の基板５１上にすべてを実装できる。
【０１１８】
また、本実施の形態１においては、メイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａのそれぞれの周囲に遮断壁を設けたので、確実に、青色ＬＥＤ２２ａの光が支持部材５０内で直接、メイン光センサ２１ａやサブ光センサ２１ｂに入射することを防止できるとともに、より組み立ての際のカバー５３の貫通孔との位置合わせが容易となる。なお、メイン光センサ２１ａ、青色ＬＥＤ２２ａのいずれか一方の周囲に遮断壁を設ければ、青色ＬＥＤ２２ａの光が支持部材５０内で直接、メイン光センサ２１ａに入射することを防止できる。あるいは、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａのいずれか一方の周囲に遮断壁を設ければ、青色ＬＥＤ２２ａの光が支持部材５０内で直接、サブ光センサ２１ｂに入射することを防止できる。
【０１１９】
さらに、青色ＬＥＤ用遮断壁５５の高さは、メイン光センサ用遮断壁５４ａもしくはサブ光センサ用遮断壁５４ｂの高さより高くなるように形成されているので、確実に、青色ＬＥＤ２２ａの光が支持部材５０内に漏れるのを防止できる。
【０１２０】
さらに、遮断壁は基板５１に対して垂直な筒形状であるので、遮蔽壁により光センサの受光範囲を絞る、あるいは、補助発光部の光の拡散範囲を絞ることができるので、光センサの受光感度を向上させたり、特定の範囲の収納物を確実に検知することができる。さらに、カバー５３に設ける貫通孔を小さくできるので、意匠性が向上する。
【０１２１】
また、本実施の形態１においては、基板５１を収納室の水平面に対して傾けて設置したことにより、基板５１の面積を縮小することで使用材料の低減による低コスト化ができるとともに、基板５１が結露した場合にも、水分を基板５１の下端下方に移動させ、すみやかに水を切ることができるので、絶縁不良等の故障の原因となることがない。
【０１２２】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２を図２０に基づいて説明する。図２０は本発明の実施の形態２における遮断壁の要部側面断面図である。
【０１２３】
本実施の形態においては、第１の実施の形態と異なる点のみを説明し、同様の構成、動作、作用については、説明を省略する。
【０１２４】
図２０に示すように、本発明の実施の形態では、本体部５３ａのメイン光センサ２１ａ、サブ光センサ２１ｂ、青色ＬＥＤ２２ａそれぞれの貫通孔の周囲に設けられたメイン光センサ用遮断壁６４ａ、サブ光センサ用遮断壁６４ｂ、青色ＬＥＤ用遮断壁６５は、基板５１からカバー５３に向かうにしたがってテーパ状に広がる円錐台形状となっている。このため、カバー５３を設けても、カバー５３により光センサの受光範囲を絞る、あるいは、補助発光部の光の拡散範囲を絞ることがないので、広い範囲の収納物を検知することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本発明にかかる冷蔵庫は、家庭用または業務用冷蔵庫に収納量検知機能を設けて、その結果を用いて、節電運転などに運転モードを切換える制御に実施、応用できるものである。
【符号の説明】
【０１２６】
１ 演算制御部
２ メモリ
３ 扉開閉検知センサ
４ タイマ
１１ 冷蔵庫本体
１２ 冷蔵室
１２ａ 冷蔵室扉（断熱扉）
１２ｂ 枠部
１３ 製氷室
１４ 切換室
１５ 冷凍室
１６ 野菜室
１７ 表示部
１８ 庫内収納棚
１８ａ 最上段収納棚
１８ｂ 最下段収納棚
１９ 扉収納棚
２０ 庫内照明
２０ａ、２０ｂ 天面ＬＥＤ
２０ｃ〜２０ｆ 照明用ＬＥＤ
２０ｇ、２０ｈ 側面下方ＬＥＤ
２１ａ メイン光センサ
２１ｂ サブ光センサ
２１ｄ〜２１ｑ 光センサ
２２ａ 青色ＬＥＤ
２３ａ〜２３ｈ 収納物
２４ａ〜２４ｊ 光
３０ 圧縮機
３１ 冷却ファン
３２ 風量調節ダンパー
４０ 収納室
４１ 貯水タンク
５０ 支持部材
５０ａ 接続電線用穴部
５１ 基板
５２ａ 雄コネクタ
５２ｂ 雌コネクタ
５２ｃ 接続電線
５３ カバー
５３ａ 本体部
５３ｂ スペーサー部
５３ｃ 爪部
５４ａ、６４ａ メイン光センサ用遮断壁
５４ｂ、６４ｂ サブ光センサ用遮断壁
５５、６５ 青色ＬＥＤ用遮断壁
５６ フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面に開口部を有する収納室と、前記収納室の天面に設けられた第１の発光部と、前記第１の発光部より照射された光を検知する第１の光検知部とを備え、前記第１の発光部と異なる色で発光する補助発光部を設けたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記補助発光部の光軸の中心を前記収納室の側面に垂直とすることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記第１の光検知部の受光範囲の中心軸と前記補助発光部の光軸とが少なくとも前記収納室内で交差しないことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記第１の光検知部と前記補助発光部とを、同一の基板上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５】
前記基板の長手方向を前記収納室の水平面に対して傾けて設けたことを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。
【請求項１】
前面に開口部を有する収納室と、前記収納室の天面に設けられた第１の発光部と、前記第１の発光部より照射された光を検知する第１の光検知部とを備え、前記第１の発光部と異なる色で発光する補助発光部を設けたことを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
前記補助発光部の光軸の中心を前記収納室の側面に垂直とすることを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項３】
前記第１の光検知部の受光範囲の中心軸と前記補助発光部の光軸とが少なくとも前記収納室内で交差しないことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵庫。
【請求項４】
前記第１の光検知部と前記補助発光部とを、同一の基板上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５】
前記基板の長手方向を前記収納室の水平面に対して傾けて設けたことを特徴とする請求項４に記載の冷蔵庫。
【図１】
【図２】
【図６】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図９】
【図１２】
【図１５】
【図１７】
【図２１】
【図２】
【図６】
【図８】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図９】
【図１２】
【図１５】
【図１７】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−８７９８３（Ｐ２０１３−８７９８３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６４３６（Ｐ２０１１−２２６４３６）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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