JP5315855B2 - 冷蔵庫、冷蔵庫システム及び冷蔵庫の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣタグを利用して冷蔵庫の収納室を特定し、食品等の物品の在庫管理を行う冷蔵庫、冷蔵庫システムおよび冷蔵庫の制御方法に関するものである。

近年、冷蔵庫に収容された食品などの収納物を管理するために、冷蔵庫に複数のアンテナを配置し、収納物に無線タグ（ＩＣタグ）を付加し、冷蔵庫と収納物との間で通信して収納位置の特定を行うことが知られている。

従来、この種の収納庫としては、例えば、冷蔵庫内に複数のアンテナを配置し、収納位置を特定するというものがあった（特許文献１参照）。

図１２は、特許文献１に記載された従来の冷蔵庫のブロック図である。

このような通信を行う冷蔵庫の一例として、図１２に示すように、冷蔵庫本体の側壁の断熱材中及び棚板の裏面などにアンテナ１０３ａ〜１０３ｎを埋込配設し、冷蔵室、野菜室、切替室あるいは冷凍室の各室単位で内部に収容される食品の無線タグと通信を行う構成とする。制御装置１０１は、リーダ１０２により受信した食品情報と受信したアンテナを特定することで位置を検出して表示装置１０４に表示させる。表示装置１０４には、入庫した食品をその都度入庫情報として表示すると共に、必要に応じて庫内に存在する食品の一覧を在庫情報として表示できる。冷蔵庫の扉を開けずに在庫情報を認識できるので、無駄な温度上昇を防止でき効率良く冷却できるというものである。
特開２００２−８１８４８号公報

しかしながら、従来の冷蔵庫では、各収納室に１つ以上のアンテナを備えて、いずれかのアンテナが無線タグと通信を行ったかによってその収容位置を特定するというものであり、検知したアンテナによって収容位置を特定している。アンテナで収容位置を特定するには、無線の特性上、アンテナのインピーダンスを厳密に調整する必要がある。また十分にインピーダンス調整しない場合には、収納室間の仕切り部に金属板等を用いないと１つのアンテナで収納室をまたいで検知してしまう可能性がある。

本発明は、アンテナによって収容位置を特定するのではなく、例えば、１つのアンテナが複数の収納室内の無線タグを検知した場合においても、収納室毎の温度を検知する温度検出部を利用して、在庫情報を収納室別に管理する冷蔵庫、冷蔵庫システム、冷蔵庫の制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、庫内を複数の空間に区切り形成される収納室と、前記各収納室毎に設けられた開閉扉と、前記収納室内にあるＩＣタグとの情報の送受信を行うリーダライタ部と、前記リーダライタ部から給電して無線通信を行う給電アンテナ部と、前記各収納室毎の室内温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部で計測している温度が所定温度以上に上昇変化したことを検知する温度上昇判定部と、前記温度上昇判定部で温度上昇変化を判定した場合に、前記リーダライタ部から前記給電アンテナ部に給電して前記ＩＣタグの情報を取得する制御部と、前記制御部で取得した情報を在庫情報として管理する情報管理部とを備えたことを特徴とする冷蔵庫である。

本発明の冷蔵庫、冷蔵庫システム、冷蔵庫の制御方法及びプログラムは、各アンテナの検知範囲が複数の収納室にまたがって検知するような場合においても、各収納室毎に物理的に扉開閉スイッチを設けなくても、１つのアンテナで複数の収納室内のＩＣタグを検知しても各収納室の温度変化情報を利用することで食品が入手庫された収納室の特定が可能である。よって、扉開閉スイッチが不要ためコスト削減ができる。また、各アンテナの検知領域を複数の収納室にまたがらないようにしようとすると、検知領域を特定するためにインピーダンスの調整を精度良くする必要があったり、あるいは、アンテナとＩＣタグの間の通信可能な距離をできるだけ短くして、収納室が広い場合には同一収納室に多くのアンテナを配置したり、あるいは、収納室間の仕切り部に金属板を配置して、他の収納室へ電磁波や電波を遮断するようにしたりするということが、一切不要である。

第１の発明は、庫内を複数の空間に区切り形成される収納室と、前記各収納室毎に設けられた開閉扉と、前記収納室内にあるＩＣタグとの情報の送受信を行うリーダライタ部と、前記リーダライタ部から給電して無線通信を行う給電アンテナ部と、前記各収納室毎の室内温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部で計測している温度が所定温度以上に上昇変化したことを検知する温度上昇判定部と、前記温度上昇判定部で温度上昇変化を判定した場合に、前記リーダライタ部から前記給電アンテナ部に給電して前記ＩＣタグの情報を取得する制御部と、前記制御部で取得した情報を在庫情報として管理する情報管理部とを備えた冷蔵庫であり、各アンテナの検知範囲が複数の収納室にまたがって検知するような場合においても、各収納室毎に物理的に扉開閉スイッチを設けなくても、１つのアンテナで複数の収納室内のＩＣタグを検知しても各収納室の温度変化情報を利用することで食品が入手庫された収納室の特定が可能である。よって、扉開閉スイッチが不要ためコスト削減ができる。また、各アンテナの検知領域を複数の収納室にまたがらないようにしようとすると、検知領域を特定するためにインピーダンスの調整を精度良くする必要があったり、あるいは、アンテナとＩＣタグの間の通信可能な距離をできるだけ短くして、収納室が広い場合には同一収納室に多くのアンテナを配置したり、あるいは、収納室間の仕切り部に金属板を配置して、他の収納室へ電磁波や電波を遮断するようにしたりするということが、一切不要である。

第２の発明は、特に、第１の発明の冷蔵庫において、前記給電アンテナと平行に配置された無給電アンテナを庫内に備えたものであり、小電力で、広範囲のＩＣタグが付された食品または物品を検出可能である。例えば冷蔵庫内に、給電ループアンテナ、無給電ループアンテナを複数用意し、これらのループアンテナが無給電ループアンテナを励振可能とするために略平行に配置されることで、少ない消費電力で、読み取り距離が大きくなる。また、無給電ループアンテナには給電部への接続手段が不要となるため、配線の引き回しが不要である。

第３の発明は、特に、第１または２の発明の冷蔵庫において、前記給電アンテナ部は、複数の給電アンテナで構成され、前記リーダライタ部から給電する給電アンテナを選択してＩＣタグの情報をリードすることを特徴としたものである。例えば、冷蔵庫を１つの給電アンテナで全収納室エリア内のＩＣタグを検知できない場合には、複数の給電アンテナを利用して、給電アンテナを順次切替えて冷蔵庫内の全てのＩＣタグをリードすることが可能である。また、各収納室内の温度変化情報を利用して食品が収納された収納室の特定が可能である。

第４の発明は、特に、第３の発明の冷蔵庫において、前記温度上昇判定部で温度上昇変化を検知した収納室内のＩＣタグを検知する可能性がある１つ以上の給電アンテナに対し
て、リーダライタ部から給電する給電アンテナを選択してＩＣタグの情報をリードすることを特徴としたものであり、在庫変化があったことが検知可能な給電アンテナのみ切替えて給電するので、消費電力が低減でき、さらに、切替え数が少なくなるため、ＩＣタグの情報をリードして収納室を判定するまでの処理時間が短縮できる。

第５の発明は、特に、第１〜４のいずれかの発明の冷蔵庫において、前記情報管理部で管理している情報に変化があった場合に、音または音声で報知する報知部を備えたものであり、ユーザは、ＩＣタグを付した食品を収納室に入手庫したときに、音で検知したことがわかるので、在庫管理されていることがわかり安心感をもたらせることができる。

第６の発明は、特に、第１〜５のいずれかの発明の冷蔵庫において、前記情報管理部で管理している情報を収納室毎に閲覧できる表示部を備えたものであり、収納室別に在庫情報を閲覧できるので、必要な食品や物品を取り出したい時に、無駄に不要な扉を開けなくてよい。

第７の発明は、特に、第１〜６のいずれかの発明の冷蔵庫において、前記温度検出部は、温度センサを内蔵したＩＣタグであり、無線でリーダライタ部と情報送受信ができることを特徴としたものであり、食品の付されたＩＣタグを検知するリーダライタと共用して、温度センサ情報を取得することができるためコストを低減でき、さらに、温度検出部が無線になるためハーネスの引き回しが不要で、設置場所の制約もないため自由に配置場所を選択することが可能である。

第８の発明は、機器と通信が可能なネットワーク部を備えた第１〜７のいずれか１項に記載の冷蔵庫と、表示部とネットワーク部を備えた機器で構成され、機器の表示部でネットワークを経由して前記情報管理部で管理している情報を表示することを特徴とした冷蔵庫システムであり、ユーザは冷蔵庫の前まで近寄らなくても、収納室別の在庫情報を確認することができる。

第９の発明は、特に、第８の発明の冷蔵庫システムにおいて、前記冷蔵庫はＷｅｂサーバを備え、Ｗｅｂブラウザを備えたパソコンやテレビなどの機器から表示部としてＷｅｂブラウザを利用してネットワークを経由し前記情報管理部で管理している情報を表示することを特徴としたシステムであり、ユーザは冷蔵庫の前まで近寄らなくても、汎用的なパソコンなどＷｅｂブラウザを搭載した機器を利用して収納室別の在庫情報を確認することができる。

第１０の発明は、庫内を複数の空間に区切り形成される収納室と、前記各収納室毎に設けられた開閉扉と、前記収納室内にあるＩＣタグとの情報の送受信を行うリーダライタ部と、前記リーダライタ部から給電して無線通信を行う給電アンテナ部と、前記各収納室毎の室内温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部で計測している温度が所定温度以上に上昇変化したことを検知する温度上昇判定部と、前記リーダライタ部から前記給電アンテナ部へ給電を行う制御部と、前記制御部で取得した情報を在庫情報として管理する情報管理部とを備えた冷蔵庫の制御方法であって、前記温度上昇判定部で所定温度以上に上昇変化したか否かを判定するステップと、前記温度上昇判定部で温度上昇変化を判定した場合に、前記リーダライタ部から前記給電アンテナ部に給電して前記ＩＣタグの情報を取得するステップと、からなる冷蔵庫の制御方法であり、各アンテナの検知範囲が複数の収納室にまたがって検知するような場合においても、各収納室毎に物理的に扉開閉スイッチを設けなくても、１つのアンテナで複数の収納室内のＩＣタグを検知しても各収納室の温度変化情報を利用することで食品が入手庫された収納室の特定が可能である。よって、扉開閉スイッチが不要ためコスト削減ができる。また、各アンテナの検知領域を複数の収納室にまたがらないようにしようとすると、検知領域を特定するためにインピーダンスの調整
を精度良くする必要があったり、あるいは、アンテナとＩＣタグの間の通信可能な距離をできるだけ短くして、収納室が広い場合には同一収納室に多くのアンテナを配置したり、あるいは、収納室間の仕切り部に金属板を配置して、他の収納室へ電磁波や電波を遮断するようにしたりするということが、一切不要である。

第１１の発明は、第１〜９のいずれか１つの発明の冷蔵庫または冷蔵庫システムの機能の少なくとも一部をコンピュータに実現させるためのプログラムである。そして、プログラムであるので電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させて本発明の冷蔵庫または冷蔵庫システムの少なくとも一部を容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布やインストール作業が簡単にできる。

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。

（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システムのシステム構成図、図２は、冷蔵庫の冷蔵室以外の扉を外した状態のアンテナ配置概略図、図３は、冷蔵庫の在庫管理制御周辺部のブロック図である。

本発明の第１の実施の形態では、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を用いて冷蔵庫の在庫管理を行うものであり、ＲＦＩＤ技術の中で、電磁誘導結合方式により１３．５６ＭＨｚ帯（ＨＦ帯）で電池及び電源供給不要なパッシブタイプのＩＣタグを利用した通信方式を利用するものとする。特に、冷蔵庫で使用する場合には、ＨＦ帯は、ＵＨＦ帯や２．４ＧＨｚ帯よりも水分の影響を受けにくいため適している。

図１において、冷蔵庫１は、高い方から冷蔵室２ａ、切替室２ｂ、野菜室２ｃ、冷凍室２ｄの４室で構成されており、冷蔵室の扉には、表示部３が備えられている。また、冷蔵庫１は、ＬＡＮ配線でハブ５２を介し、ネットワーク接続が可能なテレビ５１と接続できる。

テレビ５１では、冷蔵庫１で管理された在庫情報が収納室別に閲覧することができる。また、ハブ５２のネットワーク上位側には、モデムやルータを経由して、インターネットで外部に接続されている。詳細は説明しないが、冷蔵庫１はインターネットに接続されるため、宅外から携帯電話やパソコンなどを利用して、冷蔵庫１の在庫内容を確認することが可能である。

なお、冷蔵庫１とテレビはＬＡＮ配線としたが、無線ＬＡＮなどであっても構わないし、勿論、宅内で閉じたローカルネットワーク環境で使用しても構わない。

次に、冷蔵庫１の在庫管理を行うために配置したアンテナ等の配置場所について、図２を用いて説明する。図２は、冷蔵室開閉扉４以外の開閉扉は引き出し式で、外した状態を表している。

図２において、冷蔵庫１の各収納室に温度センサ５ａ〜５ｄが備えられている。温度センサ５ａ〜５ｄは、温度センサＩＣタグ１２ａ〜１２ｄに内蔵されていて、リーダライタ装置６より無線で温度情報をリードすることができる。

冷蔵庫１内にＩＣタグ１１が付された食品１０が収納されると、リーダライタ装置６か
ら給電アンテナ８ａ〜８ｃに給電することにより、食品に付されたＩＣタグ１１や温度センサ内蔵のＩＣタグ１２の情報をリードすることができる。なお、３つの給電アンテナにおいて、給電アンテナ８ａは冷蔵室内の上から２段目のトレイ部に、給電アンテナ８ｂは冷蔵室と切替室の仕切り部に、給電アンテナ８ｃは野菜室と冷凍室の仕切り部に配置した。リーダライタ装置６からの指示で、アンテナ切替器７を制御して、所望の給電アンテナを選択して給電し、ＩＣタグの情報をリードすることができる。

また、切替室と野菜室の仕切り部と冷凍室の底面部には、無給電アンテナ９ａ、９ｂを給電アンテナと平行になるように配置した。

なお、給電アンテナとは、給電が行なわれるループアンテナである。ループアンテナの給電部から信号電流が入力され、自ら周囲に対して電磁波を放射するループアンテナを指す。無給電アンテナとは、給電が行なわれないループアンテナである。自己給電が行なわれないとは、ループアンテナの給電部に直接、電気的に信号電流が供給されないことをいい、例えば、他のループアンテナなどから発生する電磁波による相互インダクタンスに基づいて電流が供給されるものは含まない。ここでは、無給電ループアンテナは、給電部３が接続されていないか、もしくは、接続されていても電気的に直接信号電流が供給されていないかであって、他のループアンテナ（給電、無給電を問わない）からの磁界供給などによる電流の発生が行なわれ得るものを指す。なお、無給電アンテナには、所望の周波数で効率よく通信を行うための共振回路、インピーダンスを整合するための整合回路、終端抵抗に接続されることがある。

給電アンテナ、無給電アンテナは、それぞれ中央に開口部をそなえた巻数が１回もしくはそれ以上の巻数を有するループアンテナであればよい。また、ループの形状は、円形、楕円形、略矩形、多角形などいずれであってもよい。また、ループアンテナの材質としては、導電性の金属製線材、金属製板材、金属製箔財、金属製筒材などから適宜選択可能である。また、給電アンテナと無給電アンテナとはそれぞれ同一の形状、材料から構成されてもよく、異なる材料から構成されてもよい。

給電アンテナおよび無給電アンテナは、そのループが作る主面である開口面同士が略平行関係となるように配置されることが望ましい。略平行である場合には、給電アンテナの放射電磁波により無給電アンテナで発生する誘導電流が大きくなり、無給電アンテナで効果的に電流と放射電磁波を発生することができる。また、給電アンテナと無給電アンテナとの間隔は、無給電アンテナで十分な誘導電流が発生する距離とすることが望ましい。この間隔は、給電ループアンテナ１で給電される電流の強度、発生する磁界や電界の強さによって決まる。なお、略平行でなくとも、多少の角度をもって配置されても、所望の動作を得ることは可能である。

給電アンテナに対して、リーダライタ装置６から信号電流が供給されると、時間的に変化する第１の高周波電流が発生する。この第１の高周波電流により、右ネジの法則に従い給電アンテナ内に磁束が生じる。これにより、給電アンテナから電磁波が放射される。給電アンテナ内で時間的に変化する磁束は、無給電アンテナ内も貫き、相互インダクタンスによって、無給電アンテナに誘起電圧を生じ、第２の高周波電流を流す。さらに、この時間的に変化する第２の高周波電流により、右ネジの法則に従い無給電アンテナ内に磁束が生じる。すなわち、無給電アンテナからも電磁波の放射が可能となり、無給電アンテナが給電アンテナと同様に、アンテナとしての動作を行うことが可能となる。したがって、無給電アンテナを連続して配置することで、これらの無給電アンテナを順にアンテナとして動作させることも可能である。

このように給電アンテナおよび無給電アンテナを組み合わせて配置することにより、有
効な通信範囲が拡大する。また、通信範囲が同一である場合、給電アンテナのみで電磁波を放射した場合と比較して、給電アンテナと無給電アンテナとを利用して電磁波を放射した場合の消費電力を大幅に低減することが可能となる。

次に、冷蔵庫１の在庫管理制御周辺部のブロック図について図３を用いて説明する。

制御部２１は、冷蔵庫１の在庫管理の中心的役割を担い、ＩＣタグ１１、温度センサＩＣタグ１２ａ〜１２ｄの情報のリード指示の出力、リード内容の入力など、入力した情報やデータの演算処理や、制御信号、データの生成や送出を行う。

冷却制御部２２は、冷蔵庫本来の冷却機能を制御するところであり、詳しくは図示していないが冷蔵室など各室の温度センサ情報を利用してコンプレッサの回転数制御を行い、設定温度に温度調整制御を行う。

情報管理部２３は、リーダライタ装置６でＩＣタグ１１の情報を読み取った情報をデータベース化してレコードの追加や削除などを更新し、在庫リスト２９として記憶、管理する。

Ｗｅｂサーバ部２４は、Ｗｅｂサーバ機能を備えネットワーク部２５を介して、パソコンやテレビなどのＷｅｂクライアント機能を備えた機器からＷｅｂブラウザを利用して画面表示により在庫情報を閲覧することができる。

また、在庫情報の変化があった時などに音や音声を発する報知部２６や、冷蔵室の扉の表面には在庫情報を表示する表示部３を備える。表示部３は、自在に文字が表示できるフルドットタイプの液晶ディスプレイを想定しているが、セグメントタイプの液晶表示や有機ＥＬ表示、ＬＥＤ文字表示などでも構わない。また、カラー、モノクロどちらでも構わない。

さらに、表示部３には、タッチパネルの操作部２７が備えられていて、表示された内容に応じて画面上から所望の操作を行うことができる。また、入庫日や消費期限などを表示、管理するために制御部２１内に、カレンダー機能部２８が備えられている。

また、在庫リスト２９は、管理情報部１３で管理する在庫情報であり、不揮発性メモリ等に保存して停電など電源が遮断された場合でも情報が消失しないようにする方が望ましい。

定期処理部３０は、定期的な制御処理を行い、例えば、Ｔ秒毎に温度センサＩＣタグ１２ａ〜１２ｄの温度情報をリードする指示を行ったりする。

温度上昇判定部３１は、温度センサＩＣタグ１２ａ〜１２ｄから取得した温度情報の履歴を保持し、履歴温度情報を利用してＫ℃以上上昇したことを検知すると収納室の扉が開閉されたと判断する。

次に、温度上昇判定部３１で収納室の扉が開閉されたことを判定する動作を説明する。

図４は、扉が開閉されたことを判定する動作を示すフローチャート、図５は、一例として冷蔵室温度センサ５ａ情報の温度変化グラフである。

まずは、図４において、定期的に各収納室の温度センサ情報を取得するために（Ｓ１１）、ｔ１秒毎（本実施の形態では２０秒）に各給電アンテナを順番に給電して温度センサ
ＩＣタグ１２ａ〜１２ｄと送受信して内蔵された温度センサの温度情報を取得する。

ｔ１秒経過すると、はじめにアンテナ切替器７を制御して、給電アンテナ８ａを選択する（Ｓ１２）。次にリーダライタ装置８から選択した給電アンテナに給電出力するように指示を出し（Ｓ１３）、リーダライタ装置８が検知した温度センサＩＣタグの情報をリードしてその情報を取得する（Ｓ１４）。続いて、給電アンテナ８ｂ、８ｃの順番に給電するアンテナを選択して（Ｓ１６）、同様に（Ｓ１３）、（Ｓ１４）の動作を行う。

給電アンテナ８ｃを選択して温度センサＩＣタグの情報をリードすれば（Ｓ１５）、温度情報の履歴情報を利用して扉開閉が発生したか温度上昇判定処理を行う（Ｓ１７）。

次に、図５を用いて、温度上昇判定部３１が温度上昇判定処理を行う一例を説明する。

図５のグラフは、冷蔵室温度センサＩＣタグ５ａの情報をｔ１秒毎に取得し、履歴として説明するためにグラフ表示したものである。

時刻Ａまでは、冷蔵室の扉開閉がない状況であり、設定温度付近に温調制御されている。ここで冷蔵室に食品を入庫するために冷蔵室の扉開閉を行うと、冷蔵室の温度は、家庭の室温の空気が庫内に流入するため上昇する。そこで、（ｔ１×３＝約１分）の間に、設定温度より５℃上昇した場合は、冷蔵室の扉開閉が行われたと判定する。

同様に、切替室、野菜室、冷凍室についても温度履歴情報を保持し、パラメータ値はそれぞれ異なるが、同様の方法で扉開閉が行われたかを判定する。

特に、冷蔵庫の場合、冷蔵庫内は各々の収納室に応じた設定温度に制御され、家屋の室内環境は、温度が高い場合が多いため、扉開閉時には、顕著に収納室内の温度変化が確認できて、収納室の扉開閉を検知しやすい。

以上のような動作で、各収納室毎に扉開閉ＳＷがなくても、温度センサ情報を利用して扉開閉が起こったかどうかを判断することができる。

続いて、冷蔵庫１の在庫管理の動作を図３および図６〜図８を用いて説明する。

図６は、冷蔵庫１の在庫管理の動作を示すフローチャート、図７は、給電アンテナの検知範囲を表現した模式的図、図８は、各収納室の在庫情報をリードする時に、給電するアンテナを表記したテーブルである。

まずは、図６において、温度上昇判定部３１で、冷蔵室、切替室、野菜室、冷凍室のいずれかの扉が開閉されたことを検知すると（Ｓ２１）、図８に示すテーブルを参照し（Ｓ２２）、開閉された扉に該当する収納室内を検知する○印が付与された給電アンテナに対して、順次切替えて給電してＩＣタグの情報をリードする（Ｓ２３）。

図８に示すテーブルは、図７に示す各給電アンテナの検知エリアから決められたものであり、シミュレーションや実験によりアンテナのインピーダンス回路定数を決定した後に測定した検知エリアである。

図８に示すように、各給電アンテナの検知エリア５１ａ〜５１ｃは、重なるようになっている。検知エリアが重なっているのは、無線は特性上、環境に左右されやすく特に収納室内に収納された食品や物品の影響や、食品に付されたＩＣタグの向きなどによっても検知範囲が影響され、厳格に検知エリアを設定することは困難である。従って、１つの給電
アンテナでは、ある程度、余裕を持って広い範囲を検知するようにして、可能な限り検知できないエリアをなくすために、あえて２つの給電アンテナ間で検知エリアが重なるようにしている。

また、検知エリア５１ａより、検知エリア５１ｂや検知エリア５１ｃの方が大きいのは、無給電アンテナ９ａ、無給電アンテナ９ｂの効果があるためである。

図６の説明に戻り、例えば冷蔵室の扉開閉が行われＩＣタグが付された食品が入庫されたとする。冷蔵室なので、図８より給電アンテナ８ａと給電アンテナ８ｂの２つの給電アンテナに対して、順次給電を行い、ＩＣタグの情報をリードする（Ｓ２３〜Ｓ２６）。

２つめの給電アンテナ８ｂへの給電を行いＩＣタグ情報のリードが終了すれば、２回読み込んだＩＣタグの情報と、既に情報管理部２３で記憶管理している在庫情報と比較して扉開閉した収納室の在庫情報のみを更新する（Ｓ２７）。また新たに食品の入庫を検知したり、食品の出庫を検知した場合には、音声で在庫情報変化内容を報知して（Ｓ２９）、ユーザに在庫情報が更新されたことを知らせ、在庫管理ができている安心感を抱かせる。報知音は、「ピッ」などのピープ系や、「新たな食品を確認しました」「食品が取り出されました」などの音声ガイダンスで知らせても良い。

ここで、（Ｓ２７）の扉開閉検知に該当する収納室の在庫情報の反映内容について、図９、図１０を用いて詳しく説明する。

図９は、情報管理部で管理する在庫リストの一例データ、図１０は、情報管理部で扉開閉検知に該当する収納室の在庫情報を反映するフローチャートである。

例えば、図９の在庫リスト２９は、収納室欄で「１」は冷蔵室、「２」は切替室、「３」は野菜室、「４」は冷凍室を示し、冷蔵室内の在庫は２つ、切替室内は１つ、野菜室内は２つ、冷凍室内は４つの計９つの在庫があることを表している。なお、ＩＤは説明の上で８桁にしているが、ＩＣタグのユニークなＩＤを想定している。また、入庫日は新たに食品の入庫を検知した日を記憶している。なお、図９の在庫リストには記載していないが、ＩＤ情報から食品名や在庫期限等を紐付けできるデータベースを持たせて、冷蔵庫１の表示部３などで食品名などを在庫情報として表示することが可能となる。あるいは、ＩＣタグに食品名や食品名コード等の情報が書き込まれていれば、その情報もＩＤとともに在庫リスト２９として管理するようにすればよい。

次に図１０を説明する。図１０においては、扉開閉を検知した収納室の在庫確認に必要な全ての給電アンテナに給電してＩＣタグの情報をリードした後、リードしたＩＤの重複を除いてリストＡを生成する（Ｓ３１）。例えば、冷蔵室の扉開閉があった場合に、給電アンテナ８ａで「ＩＤ＝０００００００１」、「ＩＤ＝０００００００５」の２つのＩＣタグを検知し、給電アンテナ８ｂで「ＩＤ＝０００００００４」、「ＩＤ＝０００００００５」の２つのＩＣタグを検知した場合、「ＩＤ＝０００００００５」は、給電アンテナ８ａ、８ｂで共に検知した重複ＩＤであるので、重複分を除くと３つのＩＣタグを在庫検知したことになり、（Ｓ３７）の処理結果として、リストＡとして図１１に示すデータ内容が生成される。

次に、リストＡを図９に示す在庫リストとＩＤを照合する（Ｓ３２）。ＩＤ＝０００００００５が在庫リストにないため（Ｓ３３）、新たに冷蔵室に入庫されたと判定し、入庫日を付加して在庫リストに新たなレコードとして追加する（Ｓ３４）。

次に、在庫リストの扉開閉を検知した冷蔵室に該当するレコードのＩＤをリストＡと照
合する（Ｓ３５）。ＩＤ＝０００００００２がリストＡにないため（Ｓ３６）、冷蔵室から出庫されたと判定し、在庫リストから該当のレコードを削除する（Ｓ３７）。

また、情報管理部２３は、収納室別に在庫情報を在庫リスト２９として管理し、この在庫リストをＷｅｂサーバ２４で表示形式に変換し、冷蔵庫１のネットワーク部２５を経由して、パソコンやテレビなどのＷｅｂクライアント機器の表示部でＷｅｂブラウザを利用して冷蔵庫１の在庫情報を閲覧することができる。よって、ユーザは、冷蔵庫１のそばまで近づかなくても、冷蔵庫１の在庫情報を閲覧することが可能で非常に便利になる。さらに、モデムやルーターを経由し、ＡＤＳＬや光ファイバーを利用してインターネット網に接続することで、宅外からも携帯電話やパソコンなどを利用して、冷蔵庫１の在庫内容を確認することが可能である。

以上のように、収納室の各室に物理的に扉開閉ＳＷを設けなくても、各収納室の温度センサＩＣタグから温度情報を定期的に取得して、温度履歴状況を分析することで扉開閉が発生したかを温度上昇判定部３１で判定できるため、コスト削減が実現できる。

また、扉開閉が発生したことを検知すると、１つの給電アンテナ８で複数の収納室内のＩＣタグ１１を検知してもどの収納室の扉が開閉されたかわかっているので、ＩＣタグ１１が付された食品または物品が収納された収納室の特定が可能で、収納室別の在庫管理を行うことができる。

また、リーダライタ装置を共用して、食品に付されたＩＣタグ情報の取得と、温度センサ情報の取得ができるので、低コストで収納室別の在庫管理が実現できる。

さらに、温度センサが温度センサＩＣタグで構成されているため無線で温度情報をリードすることができる。よって、ハーネスの引き回しが不要で、設置場所の制約もないため自由に配置場所を選択することが可能である。

また、図７に示すように、各給電アンテナの検知範囲は重複する程度に簡易的にインピーダンス調整しておくだけでよいので、各アンテナの検知範囲が複数の収納室にまたがって検知するような場合においても、扉開閉検知情報を利用して、どの収納室で入手庫されたかを特定できる。つまり、各アンテナの検知領域を複数の収納室にまたがらないようにしようとすると、検知領域を特定するためにインピーダンスの調整を精度良くする必要があったり、あるいは、アンテナとＩＣタグの間の通信可能な距離をできるだけ短くして、収納室が広い場合には同一収納室に多くのアンテナを配置したり、あるいは、収納室間の仕切り部に金属板を配置して、他の収納室へ電磁波や電波を遮断するようにしたりするということが、一切不要である。

また、アンテナ配置の構成として、４室の冷蔵庫に対して各室にアンテナを配置するのではなく、冷蔵室と切替室の仕切り部など３つの給電アンテナで実現しているので、コスト低減ができ、さらに、配線の引き回しも低減できる。

また、給電アンテナには、扉開閉検知した時は、扉開閉に該当する収納室の在庫検知に必要な給電アンテナだけを切替えて給電させるので、消費電力が低減できる。

また、給電アンテナは水平方向に３つ配置したが、壁面に垂直方向に配置したり、いくつ追加しても構わない。同様に、無給電アンテナも給電アンテナと平行な角度であれば、垂直方向であっても構わない。

また、小型冷蔵庫など小さい収納庫であれば、給電アンテナを複数設けなくても収納空
間の全エリアを検知できれば、アンテナ切替器は不要である。

また、本実施の形態では、温度センサを無線化した温度センサＩＣタグで構成されたものとして説明したが、温度センサは制御部と有線で接続しても温度センサの温度変化を利用して扉開閉を推測し、収納室別に在庫管理をするという機能は実現できる。

また、本実施の形態では、収納庫として冷蔵庫を例として説明したが、収納庫や物品庫など、扉や蓋の開閉検知が可能な空間が存在する収納庫で、扉開閉することにより収納室内の温度変化がある場合には、同様の構成、手段で実現できる。

また、ＲＦＩＤ技術として電磁誘導結合方式を利用したが、無給電アンテナは不要となるが、ＵＨＦ帯などの電波方式を利用しても良い。

また、ＩＣタグには電池および電源供給不要のパッシブタイプを利用したが、電池駆動のセミパッシブタイプや電源供給するアクティブタイプを利用しても良い。

なお、本実施の形態はいずれも自律走行装置の手段の全てもしくは一部として、コンピュータを機能させるためのプログラムとしても同様の構成でできるものである。

なお、本実施の形態で説明した手段・部は、ＣＰＵ（またはマイコン）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、記憶・記録装置、Ｉ／Ｏなどを備えた電気・情報機器、コンピュータ、サーバー等のハードリソースを協働させるプログラムの形態で実施してもよい。プログラムの形態であれば、磁気メディアや光メディアなどの記録媒体に記録したりインターネットなどの通信回線を用いて配信することで新しい機能の配布・更新やそのインストール作業が簡単にできる。

以上のように、本発明にかかる冷蔵庫、冷蔵庫システム、冷蔵庫の制御方法及びプログラムは、食品や物品を収納する冷蔵庫に限定されたものではなく、動物や植物、昆虫の飼育管理など温度管理がされている収納空間で扉開閉したときに収納空間に温度変化が現れるに場合にも同様の方法で適用できる。

本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫システムのシステム構成図 本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の冷蔵室以外の扉を外した状態のアンテナ配置概略図 本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の在庫管理制御周辺部のブロック図 本発明の第１の実施の形態における扉が開閉されたことを判定する動作を示すフロー図 一例として冷蔵室温度センサ５ａ情報の温度変化を示す図 本発明の第１の実施の形態における冷蔵庫の在庫管理の動作を示すフロー図 本発明の第１の実施の形態における給電アンテナの検知範囲を表現した模式的図 本発明の第１の実施の形態における各収納室の在庫情報をリードする時に給電するアンテナを表記した図 本発明の第１の実施の形態における情報管理部で管理する在庫リストの一例データを示す図 本発明の第１の実施の形態における情報管理部で扉開閉検知に該当する収納室の在庫情報を反映するフロー図 本発明の第１の実施の形態におけるリストＡの一例データを示す図 従来の冷蔵庫のブロック図

符号の説明

１ 冷蔵庫
２ａ 冷蔵室（収納室）
２ｂ 切替室（収納室）
２ｃ 野菜室（収納室）
２ｄ 冷凍室（収納室）
３ 表示部
４ 冷蔵室開閉扉（開閉扉）
５ 温度センサ（温度検出部）
５ａ 冷蔵室温度センサ（温度検出部）
５ｂ 切替室温度センサ（温度検出部）
５ｃ 野菜室温度センサ（温度検出部）
５ｄ 冷凍室温度センサ（温度検出部）
６ リーダライタ装置（リーダライタ部）
７ アンテナ切替器
８ａ、８ｂ、８ｃ 給電アンテナ
９ａ、９ｂ 無給電アンテナ
１０ 食品
１１ ＩＣタグ
１２ 温度センサＩＣタグ
１２ａ 冷蔵室温度センサＩＣタグ
１２ｂ 切替室温度センサＩＣタグ
１２ｃ 野菜室温度センサＩＣタグ
１２ｄ 冷凍室温度センサＩＣタグ
２１ 制御部
２３ 情報管理部
２４ Ｗｅｂサーバ
２５ ネットワーク部
２６ 報知部
２９ 在庫リスト（在庫情報）
３１ 温度上昇判定部
５１ テレビ（機器）

Claims (9)

1. 庫内を複数の空間に区切り形成される収納室と、
   前記各収納室毎に設けられた開閉扉と、
   前記収納室内にあるＩＣタグとの情報の送受信を行うリーダライタ部と、
   前記リーダライタ部から給電して無線通信を行う給電アンテナ部と、
   前記各収納室毎の室内温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部で計測している温度が所定温度以上に上昇変化したことを検知する温度上昇判定部と、
   前記温度上昇判定部で温度上昇変化を判定した場合に、前記リーダライタ部から前記給電アンテナ部に給電して前記ＩＣタグの情報を取得する制御部と、
   前記制御部で取得した情報を在庫情報として管理する情報管理部とを備え、
   さらに、前記給電アンテナ部と平行に配置された無給電アンテナ部を庫内に設け、
   前記無給電アンテナ部を、種類の異なる収納室の間に形成される仕切り部もしくは冷蔵庫の底面部に形成することを特徴とする冷蔵庫。
2. 前記給電アンテナ部は複数の給電アンテナで構成され、前記リーダライタ部から給電する給電アンテナを選択してＩＣタグの情報をリードすることを特徴とした請求項１記載の冷蔵庫。
3. 前記温度上昇判定部で温度上昇変化を検知した収納室内のＩＣタグを検知する可能性がある１つ以上の給電アンテナに対して、リーダライタ部から給電する給電アンテナを選択してＩＣタグの情報をリードすることを特徴とした請求項２記載の冷蔵庫。
4. 前記情報管理部で管理している情報に変化があった場合に、音または音声で報知する報知部を備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
5. 前記情報管理部で管理している情報を収納室毎に閲覧できる表示部を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
6. 前記温度検出部は、温度センサを内蔵したＩＣタグであり、無線でリーダライタ部と情報
   送受信ができることを特徴とした請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷蔵庫。
7. 機器と通信が可能なネットワーク部を備えた請求項１〜６のいずれか１項に記載の冷蔵庫と、表示部とネットワーク部を備えた機器で構成され、機器の表示部でネットワークを経由して前記情報管理部で管理している情報を表示することを特徴とした冷蔵庫システム。
8. 前記冷蔵庫はＷｅｂサーバを備え、Ｗｅｂブラウザを備えたパソコンやテレビなどの機器から表示部としてＷｅｂブラウザを利用してネットワークを経由し前記情報管理部で管理している情報を表示することを特徴とした請求項７記載の冷蔵庫システム。
9. 庫内を複数の空間に区切り形成される収納室と、前記各収納室毎に設けられた開閉扉と、前記収納室内にあるＩＣタグとの情報の送受信を行うリーダライタ部と、前記リーダライタ部から給電して無線通信を行う給電アンテナ部と、前記給電アンテナ部と平行に配置され、異なる収納室の間に形成される仕切り部に設けられる無給電アンテナ部と、前記各収納室毎の室内温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部で計測している温度が所定温度以上に上昇変化したことを検知する温度上昇判定部と、前記リーダライタ部から前記給電アンテナ部へ給電を行う制御部と、前記制御部で取得した情報を在庫情報として管理する情報管理部とを備えた冷蔵庫の制御方法であって、
   前記温度上昇判定部で所定温度以上に上昇変化したか否かを判定するステップと、
   前記温度上昇判定部で温度上昇変化を判定した場合に、前記リーダライタ部から前記給電アンテナ部に給電して前記ＩＣタグの情報を取得するステップと、からなる冷蔵庫の制御方法。

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