JP5851966B2 - Human activity detection method and human activity detection system - Google Patents
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Description
本発明は、見守りに係る人間活動の検知方法、及び人間活動の検知システムに関する。 The present invention relates to a human activity detection method and a human activity detection system related to watching.
近年、宅内で一人暮らしをしている高齢の住人の増加に伴って、高齢の住人の安否確認を含む生活状況を見守るためのシステムが開発されている。一人暮らしをしている高齢の住人が使用する電気機器の消費する電力に基づいて、住人の活動の有無を判断するシステムも存在している。 In recent years, with the increase in the number of elderly residents living alone in a home, a system has been developed for watching the living situation including the safety confirmation of elderly residents. There is also a system that determines the presence or absence of a resident's activity based on the power consumed by electrical equipment used by an elderly resident living alone.
非特許文献1に記載の技術は、総負荷電流の変化の累積度数分布の大きさに閾値を設け、総負荷電流の変化の累積度数分布の大きさが閾値より大きいときに住人の活動があり、小さいときに住人の活動はないと判定するシステムである。しかし、住人による電気機器の操作の有無を判定する閾値等のパラメータは、宅ごとに、また使用する電気機器が変わる季節ごとに手動で設定変更していたため、システムの運用が手間であった。 The technique described in Non-Patent Document 1 provides a threshold for the cumulative frequency distribution of the total load current change, and there is resident activity when the cumulative frequency distribution of the total load current change is larger than the threshold. It is a system that determines that there is no resident activity when it is small. However, since parameters such as a threshold for determining whether or not an electric device is operated by a resident have been manually changed for each home and every season when the electric device to be used is changed, the operation of the system is troublesome.
非特許文献2に記載の技術は、閾値等のパラメータを測定データから自動で設定するように開発したアルゴリズムを用いたシステムである。自動化されたシステムによって、システム運用の手間が大幅に減り、多数の高齢な一人暮らしの住人を効率的に見守ることが可能となった。
The technique described in Non-Patent
しかし、非特許文献1および非特許文献2等の従来技術は、以下のような問題があった。
However, the conventional techniques such as Non-Patent Document 1 and
図1に、宅内で住人が活動しているか、活動していないかを判別する従来技術において電力閾値を設けた場合の時間と電力との関係を表す。非特許文献1および非特許文献2に記載の技術は電力(電流)の大きさに閾値を設け、現在の電力が閾値より小さいときに人の活動はなく(A)、大きいときに人の活動がある(B)と判定する。非特許文献1および非特許文献2の判定方法から、非特許文献1および非特許文献2の技術は住人が宅内で活動しているときは何らかの電化製品を利用しているという仮定に基づいていると言える。しかし、実際には冷暖房機器の電源をOFFせずに、外出する場合や、タイマー機能を利用することで、不在中に電化製品を利用する場合もあり得る。
FIG. 1 shows the relationship between time and power when a power threshold is provided in the prior art for determining whether a resident is active or not in the house. The technology described in Non-Patent Document 1 and
図2に、従来技術において、住人が冷暖房機器の電源をOFFせずに、外出する場合(C)の時間と電力との関係を表す。また、図3に、従来技術において、住人がタイマー機能を利用することで、不在中に電化製品を利用する場合(D)の時間と電力との関係を表す。図2、図3等の場合、非特許文献1および非特許文献2を含む従来の技術では実際には不在であるにも関わらず、人の活動があると誤判定する可能性がある(図2のE、図3のF)。
FIG. 2 shows the relationship between the time and power when the resident goes out without turning off the power of the air conditioning equipment in the prior art (C). FIG. 3 shows the relationship between time and power in the case where the resident uses the timer function in the related art to use the electrical appliance in the absence (D). In the case of FIG. 2, FIG. 3, etc., there is a possibility that it is erroneously determined that there is human activity even though it is actually absent in the conventional techniques including Non-Patent Document 1 and
従来技術に係る方法で現在の電力が閾値より大きいと判定されている状態は宅内で住人が活動している可能性が高い状態である。しかし、例えば冷暖房機器の電源をOFFせずに、外出する場合のように不在時においても活性状態と誤って判定してしまうという問題があった。一方、ある一定の大きさ以上の電力の急峻な立ち上がりは調理器具やドライヤー等、人の操作に起因することが多いため、人の活動との関連性が高い。しかし、非特許文献1および非特許文献2に記載の方法だけでは、住人が電化製品のタイマー機能を利用し外出すると不在時に電化製品の電力が使用され、システムが誤って住人の活動があると判定してしまうという問題があった。
A state in which the current power is determined to be larger than the threshold by the method according to the prior art is a state in which there is a high possibility that a resident is active in the house. However, for example, there is a problem that the active state is erroneously determined even when the user is absent, such as when going out without turning off the power of the air conditioning equipment. On the other hand, since the steep rise of electric power of a certain magnitude or more is often caused by human operations such as cooking utensils and dryers, it is highly related to human activities. However, if only the method described in Non-Patent Document 1 and Non-Patent
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、電力が電力閾値より大きく、かつ、急峻な電力の立ち上がりがあるときにのみ宅内の住人の活動が検知されることにより、例えば、冷暖房機器の電源をOFFせずに外出する場合や、タイマー機能を利用することで不在中に電化製品を利用する場合に、システムが人の活動があると誤判定する頻度が下がり、宅内での住人の活動を判定する精度が向上する方法、及びシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and the purpose of the present invention is to detect the activities of residents in the house only when the power is larger than the power threshold and there is a sharp rise in power. For example, when going out without turning off the power of the air conditioning equipment, or when using electrical appliances in the absence by using the timer function, the frequency that the system misjudged that there is human activity It is an object of the present invention to provide a method and system in which the accuracy of determining the activity of a resident in a home is improved.
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、電力計で測定された電力値が入力される住人活動検知システムにおいて、第1の時刻(t)において住人の活動があるか否かを判定する方法であって、前記第1の時刻(t)から、前記住人活動検知システムの記憶部に予め設定された閾値以上電力継続時間を遡って、前記電力計で測定された電力値が、前記記憶部に予め設定された電力閾値を継続して上回るか否かを判定する第1のステップと、前記記憶部に予め設定された立上り時間(Δt)の間の前記測定された電力値のうち前記第1の時刻(t)における第1の電力値(P(t))と第2の時刻(t−Δt)における第2の電力値(P(t−Δt))の差分が、前記記憶部に予め設定された立上り電力の値を上回るとき、立上りピークがあると判定する第2のステップと、前記第1のステップにおいて前記測定された電力値が、前記電力閾値を継続して上回り、前記第2のステップにおいて前記立上りピークがあると判定されたときに、前記住人活動検知システムが住人の活動があると判定する第3のステップとを備えることを特徴とする。 In order to achieve such an object, the present invention provides a resident activity detection system in which a power value measured by a power meter is input, and the resident is a resident at a first time (t). A method for determining whether or not there is an activity, wherein from the first time (t), the power continuation time is traced back more than a threshold preset in the storage unit of the resident activity detection system, A first step of determining whether or not the power value measured by the wattmeter continuously exceeds a power threshold preset in the storage unit; and a rise time (Δt) preset in the storage unit The first power value (P (t)) at the first time (t) and the second power value at the second time (t−Δt) (P ( t−Δt)) exceeds the rising power value preset in the storage unit. The second step of determining that there is a rising peak, and the power value measured in the first step continues to exceed the power threshold, and the rising peak is in the second step. When it is determined, the resident activity detection system includes a third step of determining that there is a resident activity.
請求項2に記載の発明は、電力計で測定された電力値が入力される住人活動検知システムにおいて、第3の時刻(t)において住人の活動があるか否かを判定する方法であって、前記第3の時刻(t’)から、前記住人活動検知システムの記憶部に予め設定された閾値以上電力継続時間を遡って、前記電力計で測定された電力値が、前記記憶部に予め設定された電力閾値を継続して上回るか否かを判定する第4のステップと、前記記憶部に予め設定された立上り時間(Δt1)の間の前記測定された電力値のうち前記第3の時刻(t’)における第3の電力値(P(t’))と第4の時刻(t’−Δt1)における第4の電力値(P(t’−Δt1))の差分が、前記記憶部に予め設定された立上り電力の値を上回るとき、立上りピークがあると判定する第5のステップと、前記立上り電力値を上回った電力値が略同等以上の電力値を継続して維持している時間(Δt2)が、前記記憶部に予め設定された立上り電力継続時間以内であるか否かを判定する第6のステップと、前記記憶部に予め設定された立下り時間(Δt3)の間の前記測定された電力値のうち第5の時刻(t’+Δt3)における第5の電力値(P(t’+Δt3))と第6の時刻(t’+Δt2+Δt3)における第6の電力値(P(t’+Δt2+Δt3))の差分が、前記記憶部に予め設定された立下り電力値を上回るとき、立下りボトムがあると判定する第7のステップと、前記第4のステップにおいて前記測定された電力値が、前記電力閾値を継続して上回り、前記第5のステップにおいて前記立上りピークがあり、前記第6のステップにおいて前記略同等以上の電力値を継続して維持している時間が前記立上り電力継続時間以内であり、前記第7のステップにおいて前記立下りボトムがあると判定されたときに、前記第3の時刻(t’)と前記第6の時刻(t’+Δt2+Δt3)との間に前記住人活動検知システムが住人の活動があると判定する第8のステップとを備える。
The invention described in
請求項3に記載の発明は、電力計で測定された電力値が入力される住人活動検知システムにおいて、第1の時刻(t)において住人の活動があるか否かを判定するシステムであって、記憶部と、前記第1の時刻(t)から、前記住人活動検知システムの記憶部に予め設定された閾値以上電力継続時間を遡って、前記電力計で測定された電力値が、前記記憶部に予め設定された電力閾値を継続して上回るか否かを判定し、前記記憶部に予め設定された立上り時間(Δt)の間の前記測定された電力値のうち前記第1の時刻(t)における第1の電力値(P(t))と第2の時刻(t−Δt)における第2の電力値(P(t−Δt))の差分が、前記記憶部に予め設定された立上り電力の値を上回るとき、立上りピークがあると判定し、前記測定された電力値が、前記電力閾値を継続して上回り、前記立上りピークがあると判定されたときに、前記住人活動検知システムが住人の活動があると判定する演算部とを備えたことを特徴とする。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、電力計で測定された電力値が入力される住人活動検知システムにおいて、第3の時刻(t)において住人の活動があるか否かを判定するシステムであって、記憶部と、前記第3の時刻(t’)から、前記住人活動検知システムの記憶部に予め設定された閾値以上電力継続時間を遡って、前記電力計で測定された電力値が、前記記憶部に予め設定された電力閾値を継続して上回るか否かを判定し、前記記憶部に予め設定された立上り時間(Δt1)の間の前記測定された電力値のうち前記第3の時刻(t’)における第3の電力値(P(t’))と第4の時刻(t’−Δt1)における第4の電力値(P(t’−Δt1))の差分が、前記記憶部に予め設定された立上り電力の値を上回るとき、立上りピークがあると判定し、前記立上り電力値を上回った電力値が略同等以上の電力値を継続して維持している時間(Δt2)が、前記記憶部に予め設定された立上り電力継続時間以内であるか否かを判定し、前記記憶部に予め設定された立下り時間(Δt3)の間の前記測定された電力値のうち第5の時刻(t’+Δt3)における第5の電力値(P(t’+Δt3))と第6の時刻(t’+Δt2+Δt3)における第6の電力値(P(t’+Δt2+Δt3))の差分が、前記記憶部に予め設定された立下り電力値を上回るとき、立下りボトムがあると判定し、前記測定された電力値が、前記電力閾値を継続して上回り、前記立上りピークがあり、前記略同等以上の電力値を継続して維持している時間が前記立上り電力継続時間以内であり、前記立下りボトムがあると判定されたときに、前記第3の時刻(t’)と前記第6の時刻(t’+Δt2+Δt3)との間に前記住人活動検知システムが住人の活動があると判定する演算部とを備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is a system for determining whether or not there is a resident's activity at the third time (t) in the resident activity detection system to which the power value measured by the power meter is input. From the storage unit and the third time (t ′), the power value measured by the wattmeter is traced back more than the threshold value preset in the storage unit of the resident activity detection system. , Determining whether the power threshold value preset in the storage unit is continuously exceeded or not, and determining the first of the measured power values during the rise time (Δt 1 ) preset in the storage unit. The difference between the third power value (P (t ′)) at time 3 (t ′) and the fourth power value (P (t′−Δt 1 )) at the fourth time (t′−Δt 1 ). Is determined to have a rising peak when it exceeds the value of the rising power preset in the storage unit The time rising power value power value exceeds the is continuously maintained approximately equal to or more power values (Delta] t 2) is, whether it is within predetermined rise power duration in the storage unit And the fifth power value (P (t) at the fifth time (t ′ + Δt 3 ) among the measured power values during the fall time (Δt 3 ) preset in the storage unit. '+ Δt 3 )) and the sixth power value (P (t' + Δt 2 + Δt 3 )) at the sixth time (t '+ Δt 2 + Δt 3 ) are the falling power preset in the storage unit When it exceeds the value, it is determined that there is a falling bottom, the measured power value continues to exceed the power threshold, the rising peak is present, and the power value that is substantially equal to or greater than is maintained continuously. Is within the rising power duration, and the falling bottom is When it is determined that there is a resident activity, the resident activity detection system determines that there is a resident activity between the third time (t ′) and the sixth time (t ′ + Δt 2 + Δt 3 ). And an arithmetic unit for performing the processing.
以上説明したように、本発明によれば、冷暖房機器の電源をOFFせずに外出する場合や、タイマー機能を利用することで不在中に電化製品を利用する場合に、システムが住人の活動があると誤判定する頻度が下がり、宅内での住人の活動を判定する精度が向上することが可能となる。 As described above, according to the present invention, when the user goes out without turning off the power of the air conditioning equipment, or when using the electrical appliance in the absence by using the timer function, the system is able to perform the activities of the residents. The frequency of erroneously determining that there is a decrease is reduced, and the accuracy of determining the activity of a resident at home can be improved.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(発明の基本構成)
本発明の基本構成は以下の機能を持つ部品、もしくはプログラムにより構成される。
(Basic configuration of the invention)
The basic configuration of the present invention is configured by parts or programs having the following functions.
図4に、本発明の実施形態における、検知システムの機能構成を示す。本システムは、一例として入力インタフェース10と、記憶部20と、演算部30と、および出力インタフェース50とで構成される。入力インタフェース10は電力時系列データ入力部11と検知パラメータ入力部12とを含み、記憶部20は電力時系列データ記憶部21と検知パラメータ記憶部22とを含み、演算部30は人活動検知部31を含み、出力インタフェース40は検知結果出力部41を含む。
FIG. 4 shows a functional configuration of the detection system in the embodiment of the present invention. As an example, this system includes an
電力時系列データ入力部11は、電力センサ等から得られた、住人が使用する電力を所定の時間の間で測定された電力時系列データを、数値情報として記憶部20に入力するインタフェースである。本システムで利用する電力時系列データのサンプリング間隔は1分程度が好ましいが、1分に限定されない。検知パラメータ入力部12は、予め設定された、住人の活動を検知するために必要な、電力閾値等の必須パラメータを含む検知パラメータ(第2の実施形態ではさらに立上り電力継続時間等のオプションパラメータも含む。詳細は後述する)を記憶部20に入力するインタフェースである。電力時系列データ記憶部21は、電力時系列データ入力部11により取得した電力時系列データを任意の期間内で記憶する機能を持つ。検知パラメータ記憶部22は、検知パラメータ入力部12により取得した検知パラメータを記憶する機能を持つ。人活動検知部31は、電力時系列データ記憶部21に記憶されている電力時系列データと検知パラメータ記憶部22に記憶されている検知パラメータを用いて宅内の住人の活動を検知する演算を行う機能を持つ(演算方法は後述)。検知結果出力部51は、人活動検知部31により演算された宅内の住人の活動を検知した結果をモニタ等の外部機器に出力する機能を持つ。
The power time-series
以下に、宅内での住人の活動を検知するために本システムで必須とする検知パラメータ(必須パラメータ)である、電力閾値、閾値以上電力継続時間、立上り電力、および立上り時間の詳細と参考値を記す。必須パラメータは、人活動探知部31が宅内の住人の活動を検知する演算を行うのに用いられる。
The following are details and reference values of power threshold, power continuation time beyond threshold, rising power, and rising time, which are detection parameters (essential parameters) that are essential for this system to detect the activities of residents in the house. I write. The essential parameter is used for the
図5に、本発明の実施形態における、必須パラメータを用いて、住人が宅内で活動しているか否かを判定する場合の時間と電力との関係を表す。また、図6に、本発明の実施形態における、必須パラメータとオプションパラメータを用いて、住人が宅内で活動しているか否かを判定する場合の時間と電力との関係を表す。 FIG. 5 shows the relationship between time and power when determining whether or not a resident is active at home using essential parameters in the embodiment of the present invention. FIG. 6 shows the relationship between time and power when determining whether or not a resident is active at home using the essential parameters and optional parameters in the embodiment of the present invention.
ここで、検知に着目している時刻(住人が活動しているか否かを検知する時刻。任意に設定される)を図5においてt、図6においてt’とし、時刻t、t’のタイミングの電力を図5においてP(t)、図6においてP(t’)とする。 Here, the time at which the detection is focused (the time at which it is detected whether or not the resident is active. It is arbitrarily set) is t in FIG. 5 and t ′ in FIG. 6, and the timing of times t and t ′. 5 is P (t) in FIG. 5 and P (t ′) in FIG.
電力閾値は、宅内の住人の活動/非活動の判定に利用される電力の値である。電力閾値の取得方法は、従来技術である方法を使用してよく、取得方法の一例として、人が電力閾値を、300Wや500Wなどに設定してもよい。そして、現在の電力P(t)、P(t’)が、電力閾値より大きいとき、住人は活動中の可能性があり、電力閾値より小さいとき、住人は非活動中だと人活動探知部31により判定されるようにしてよい。電力閾値の参考値として、50Wから1000Wぐらいの間が望ましいが、これに限定されない。 The electric power threshold is a value of electric power used for determining the activity / inactivity of the resident in the house. As a method for acquiring the power threshold, a method that is a conventional technique may be used. As an example of the acquisition method, a person may set the power threshold to 300 W, 500 W, or the like. When the current power P (t) and P (t ′) are larger than the power threshold, the resident may be active, and when the current power is smaller than the power threshold, the resident is inactive. It may be determined by 31. The reference value of the power threshold is preferably between 50 W and 1000 W, but is not limited to this.
閾値以上電力継続時間は、住人が活動しているか否かを検知する時刻t、t’から一定時間遡って、住人が使用していた電力が継続して電力閾値より大きいか否かを、システムにより判定される時間である。30分程度が好ましいが30分に限定されない。 The power continuation time equal to or greater than the threshold value is a system that determines whether or not the power used by the resident is continuously larger than the power threshold by going back a certain time from the times t and t ′ when detecting whether or not the resident is active. The time determined by Although about 30 minutes is preferable, it is not limited to 30 minutes.
立上り電力は、急峻な立上りを示し、任意の電化製品の立上りにかかる電力の大きさである。検知パラメータ記憶部22に予め記憶される。自動制御が大きい冷蔵庫で300W程度あり、また、人の操作がトリガとなって動作する電子レンジ等調理機器ついては500W以上の電力を消費する機器が多いことから立上り電力の値は500W程度が好ましい。ただし、500Wに限定されない。住人が使用した電力が電力閾値よりも大きく、さらに立上り電力を一定期間内に上回れば、システムにより住人が活動したと判定される。
The rising power indicates a steep rising, and is a magnitude of electric power required for rising of an arbitrary electric appliance. Pre-stored in the detection
立上り時間は、任意の電化製品の電力の立ち上がりにかかる時間である。検知パラメータ記憶部22に予め記憶され、図5におけるΔt、図6におけるΔt1である。電力の立ち上がりスピードは電化製品によって違い、また、機器の使用タイミングによっては電力時系列データの1サンプリング期間で電力が立ち上がるとは限らない。例えば、電力時系列データのサンプリング期間が1分の場合、立上り時間は2分程度が好ましい。ただし、2分に限定されない。立上り時間の値はサンプリング期間に応じて、適切な値に設定するのが好ましい。
The rise time is a time taken for the rise of power of an arbitrary electric appliance. Previously stored in the sensed
立上りピークとは、検知パラメータ記憶部22に予め設定された立上り時間Δt、Δt1の間の、測定された電力値のうち、任意に設定される住人が活動しているか否かを検知する時刻t、t’における電力値P(t)、P(t’)と時刻(t−Δt)、(t’−Δt1)における電力値P(t−Δt)、P(t’−Δt1)の差分が、検知パラメータ記憶部22に予め設定された立上り電力の値を上回る状態をいう。
The rising peak is a time at which it is detected whether or not an arbitrarily set resident is active among the measured power values between the rising times Δt and Δt 1 preset in the detection
住人が使用した電力が電力閾値よりも大きく、さらに「立上りピーク」と判定されれば、システムにより住人の活動があると判定される。 If the power used by the resident is greater than the power threshold and is further determined to be “rise peak”, the system determines that there is resident activity.
以下に、宅内での住人の活動を検知する精度を向上するためにオプションとして本システムで利用する検知パラメータ(オプションパラメータ)である、立上り電力継続時間、立下り電力、および立下り時間の詳細と参考値を記す。人活動探知部31によるオプションパラメータの利用は電力立ち上がりに加えて電力立下りも住人活動の検知に利用することを意味する。オプションパラメータを適用すると、精度が向上する。一方、宅内での住人の活動を検知する頻度は下がる。
The details of the rising power duration, falling power, and falling time, which are detection parameters (optional parameters) used in this system as an option to improve the accuracy of detecting resident activity in the home, are as follows: Write a reference value. The use of the option parameter by the
立上り電力継続時間は、電力の立上り終わりから電力の立下り始まりまで立上り電力と同等以上の電力の使用が継続する時間である。検知パラメータ記憶部22に予め記憶される。図6に示す時間Δt2が、立上り電力継続時間以内であることが、システムにより住人が活動したと判定される1つの条件となる。なお、「立上り電力と同等以上の電力」の具体的な例としては立上り電力に0.9や0.8を乗じる等の方法で取得できる。調理機器は1時間程度以内に動作が終了する機器が多いので、立上り電力継続時間の値は1時間程度が好ましい。ただし、1時間に限定されない。
The rising power continuation time is the time during which the use of power equal to or higher than the rising power continues from the end of power rising to the start of power falling. Pre-stored in the detection
立下り電力とは、任意の電化製品の電力の立下り始めからの一定量の電力をいい、住人の活動を検知する基準となる電力である。検知パラメータ記憶部22に予め記憶される。住人が電化製品の使用を止めた後の電力が電力閾値よりも大きく、さらに、住人が電化製品の使用をやめたことによる電力量の減少分が立下り電力を一定期間内に上回れば、システムにより住人が活動したと判定される。検知パラメータ記憶部22に予め記憶される立下り電力は、立上り電力と同様に500Wが好ましい。ただし、500Wに限定されない。
Falling power refers to a certain amount of power from the start of falling power of any electrical appliance, and is power that serves as a reference for detecting resident activity. Pre-stored in the detection
立下り時間は、任意の電化製品の電力の立ち下がりにかかる時間である。検知パラメータ記憶部22に予め記憶され、図6におけるΔt3である。立下り時間は、立上り時間と同様に2分が好ましい。ただし、2分に限定されない。
The fall time is a time taken for the fall of electric power of an arbitrary electric appliance. It is stored in advance in the detection
立下りボトムとは、検知パラメータ記憶部22に予め設定された立下り時間Δt3の間の、測定された電力値のうち、時刻(t’+Δt2+Δt3)における電力値P(t’+Δt2+Δt3)と、任意に設定される時刻t’から一定時間Δt2を経過した時刻(t’+Δt2)における電力値P(t’+Δt2)の差分が、検知パラメータ記憶部22に予め設定された立下り電力の値を上回る状態をいう。
The falling bottom is the power value P (t ′ + Δt) at time (t ′ + Δt 2 + Δt 3 ) among the measured power values during the falling time Δt 3 preset in the detection
住人が使用した電力が電力閾値よりも大きく、さらに「立上りピーク」と判定され、かつ時間Δt2が、立上り電力継続時間以内であり、加えて「立下りボトム」と判定されれば、システムにより時刻t’と時刻(t’+Δt2+Δt3)との間に住人の活動があると判定される。 If the power used by the resident is greater than the power threshold and is further determined to be “rising peak” and the time Δt 2 is within the rising power duration time and in addition to “falling bottom”, the system It is determined that there is resident activity between time t ′ and time (t ′ + Δt 2 + Δt 3 ).
図7に、本発明の実施形態における、検知システムが宅内の住人の活動を検知する手順についてのフローを示す。 In FIG. 7, the flow about the procedure in which the detection system detects the activity of a resident in a house in the embodiment of the present invention is shown.
本システムが宅内の住人の活動を検知する手順について図7を用いて説明する。電力時系列データ入力部11より入力された電力時系列データを電力時系列データ記憶部21に記憶する(S100)。検知パラメータ入力部12より入力された検知パラメータを検知パラメータ記憶部22に記憶する(S200)。人活動探知部31は、電力時系列データと検知パラメータを利用して、宅内の住人の活動を検知する演算を行う(S300)(住人の活動の検知方法に関する詳細は後述)。検知結果出力部51は、ステップS300の演算結果を外部機器に出力する(S400)。
The procedure in which this system detects the activities of residents in the home will be described with reference to FIG. The power time series data input from the power time series
図8に、本発明の実施形態における、電力が電力閾値より大きく、かつ、急峻な電力の立ち上がりがあるときにのみ宅内の住人の活動が検知される場合を含む、時間と電力との関係を表す。 FIG. 8 shows the relationship between time and power, including the case where the activity of a resident in the house is detected only when the power is larger than the power threshold and there is a steep rise in power in the embodiment of the present invention. Represent.
発明の実施形態の構成により、電力閾値を上回っていると判定されている状態において、さらに、ある一定の大きさ以上の急峻な電力の立上りがあるタイミングにおいて、人が宅内で活動している可能性が極めて高いと判定する(図5のG)。 According to the configuration of the embodiment of the invention, in a state where it is determined that the power threshold is exceeded, there is a possibility that a person is active at home at a timing when there is a steep rise in power that exceeds a certain level. It is determined that the property is extremely high (G in FIG. 5).
逆に、タイマー機能を利用することで不在中に電化製品を利用しても(図8のH)、電力の急峻な立ち上がりはあるものの立ち上がり始めが電力閾値より小さいため、活動を検知しない(図8のI)。また、冷暖房機器の電源をOFFせずに外出しても(図8のJ)電力は電力閾値より大きいものの電力の急峻な立ち上がりがないため、活動を検知しない(図8のK)。 Conversely, even if an appliance is used in the absence by using the timer function (H in FIG. 8), although there is a sharp rise in power, the start of rise is smaller than the power threshold, so no activity is detected (see FIG. 8 I). Moreover, even if the air conditioner is turned off without turning off the power (J in FIG. 8), the power is larger than the power threshold, but there is no sharp rise in power, so no activity is detected (K in FIG. 8).
(第1の実施形態)
図9に、本発明の第1の実施形態における、検知システムの機能構成を示す。本システムは図4と同様に、一例として入力インタフェース10と、記憶部20と、演算部30と、および出力インタフェース40とで構成される。入力インタフェース10は電力時系列データ入力部11と検知パラメータ入力部12とを含み、記憶部20は電力時系列データ記憶部21と検知パラメータ記憶部22とを含み、演算部30は人活動探知部31を含み、出力インタフェース40は検知結果出力部41を含む。人活動探知部31は、第1の判定部32と、第2の判定部33と、第3の判定部34とを含む。
(First embodiment)
FIG. 9 shows a functional configuration of the detection system in the first embodiment of the present invention. As in FIG. 4, the present system includes an
図10に、本発明の第1の実施形態における、宅内の住人の活動を検知する手順についてのフローを示す。また、図11に、本発明の第1の実施形態における、必須パラメータを利用して住人の活動を検知する方法についての、時間と電力との関係を表す。 FIG. 10 shows a flow of a procedure for detecting an activity of a resident in the house in the first embodiment of the present invention. FIG. 11 shows the relationship between time and power for a method for detecting a resident's activity using essential parameters in the first embodiment of the present invention.
必須パラメータ(電力閾値、閾値以上電力継続時間、立上り電力、立上り時間)を利用して住人の活動を検知する方法(図7のステップS300の詳細に相当)について図5と、図9から図11を用いて説明する。検知に着目している時刻をtとし、時刻tのタイミングの電力をP(t)とした場合、第1の判定部32によるステップS500において、測定された電力P(t)が電力閾値を継続して上回っている時間が、検知パラメータ記憶部22に予め記憶された閾値以上電力継続時間より長い、つまり時刻tの直近の「閾値以上電力継続時間」の電力が全て、「電力閾値」以上であればステップS600に進む。第1の判定部32によるステップS500において、電力閾値を継続して上回っている時間が、検知パラメータ記憶部22に予め記憶された閾値以上電力継続時間より長くない、つまり時刻tの直近の「閾値以上電力継続時間」の電力が一つでも「電力閾値」より小さいとき、時刻tにおいて宅内で住人の活動はないとして処理を終了する。第2の判定部33によるステップS600において、時刻tの直近の「立上り時間Δt」以内に「立上り電力」を超える大きさの電力上昇があるか判定し、電力上昇がある場合、立上りピークがあると判定され、ステップS700に進み、電力上昇がない場合は時刻tにおいて宅内で住人の活動はないとして処理を終了する。第3の判定部34によるステップS700において、時刻tにおいて、宅内で住人の活動があると判定する。なお、電力時系列データの最初の取得時間をts、最後の取得時間をteとしたとき、時刻tを最初の取得時間tsから最後の取得時間teまで順次インクリメントし、ステップS500〜S700を実施することで最初の取得時間ts から最後の取得時間teまでの期間の宅内の住人の活動を検知できる。
FIG. 5 and FIGS. 9 to 11 show a method (corresponding to the details of step S300 in FIG. 7) of detecting resident activity using essential parameters (power threshold, power continuation time above threshold, rising power, rising time). Will be described. If the time at which the detection is focused is t and the power at the time t is P (t), the measured power P (t) continues the power threshold in step S500 by the
(第2の実施形態)
図12に、本発明の第2の実施形態における、検知システムの機能構成を示す。本システムは図4と同様に、一例として入力インタフェース10と、記憶部20と、演算部30と、および出力インタフェース40とで構成される。入力インタフェース10は電力時系列データ入力部11と検知パラメータ入力部12とを含み、記憶部20は電力時系列データ記憶部21と検知パラメータ記憶部22とを含み、演算部30は人活動探知部31を含み、出力インタフェース40は検知結果出力部41を含む。人活動探知部31は、第4の判定部35と、第5の判定部36と、第6の判定部37と、第7の判定部38と、第8の判定部39とを含む。
(Second Embodiment)
FIG. 12 shows a functional configuration of the detection system in the second embodiment of the present invention. As in FIG. 4, the present system includes an
図13に、本発明の第2の実施形態における、宅内の住人の活動を検知する手順についてのフローを示す。また、図14に、本発明の第2の実施形態における、必須パラメータとオプションパラメータを利用して住人の活動を検知する方法についての、時間と電力との関係を表す。 FIG. 13 shows a flow of a procedure for detecting an activity of a resident in the house in the second embodiment of the present invention. FIG. 14 shows the relationship between time and power in a method for detecting resident activity using essential parameters and optional parameters in the second embodiment of the present invention.
次に、必須パラメータとオプションパラメータ(電力閾値、閾値以上電力継続時間、立上り電力、立上り時間、立上り電力継続時間、立下り電力、立下り時間)を利用して住人の活動を検知する方法について図6と、図12から図14を用いて説明する。 Next, a diagram of a method for detecting resident activity using essential parameters and optional parameters (power threshold, power continuation time above threshold, rise power, rise time, rise power duration, fall power, fall time) 6 and FIG. 12 to FIG.
検知に着目している時刻をt’とした場合、第4の判定部35によるステップS800において、時刻t’の直近の「閾値以上電力継続時間」の電力が全て、「電力閾値」以上であればステップS900に進む。第4の判定部35によるステップS800において、時刻t’の直近の「閾値以上電力継続時間」の電力が一つでも「電力閾値」より小さいとき、時刻t’において宅内で住人の活動はないとして処理を終了する。第5の判定部36によるステップS900において、時刻t’の直近の「立上り時間Δt1」以内に「立上り電力」を超える大きさの電力上昇があるか判定し、電力上昇がある場合、立上りピークがあると判定され、ステップS1000に進み、電力上昇がない場合は時刻t’において宅内で住人の活動はないとして処理を終了する。時刻t’のタイミングの電力をP(t’)とした場合、第6の判定部37によるステップS1000において、ステップS900を経由していることからP(t’)は電力立上り直後の電力になっている。時刻t’以後において、P(t’)と同等以上の電力となる時間が、「立上り電力継続時間」以内かを判定し、以内であれば、ステップS1100に進み、以上であれば時刻tにおいて宅内で住人の活動はないとして処理を終了する。なお、「P(t’)と同等以上の電力」の具体的な例としてはP(t’)に0.9や0.8を乗じる等の方法で取得できる。第7の判定部38によるステップS1100において、ステップS1000を経由していることから、時刻tから「立上り電力継続時間」までの期間にP(t)と同等以下の電力値になっている。P(t’)と同等以下となったタイミングを時刻(t’+Δt2)とすると、時刻(t’+Δt2)の直近の「立下り時間Δt3」以内に「立下り電力」を超える大きさの電力降下があるか判定し、電力降下がある場合、立下りボトムがあると判定され、ステップS1200に進み、電力降下がない場合は時刻t’から時刻(t’+Δt2+Δt3)の期間に宅内で住人の活動はないとして処理を終了する。第8の判定部39によるステップS1200において、時刻t’から時刻(t’+Δt2+Δt3)の期間に宅内で住人の活動があると判定する。なお、電力時系列データの最初の取得時間をts、最後の取得時間をteとしたとき、時刻t’を最初の取得時間tsから「最後の取得時間te -立上り電力継続時間」まで順次インクリメントし、ステップS800〜S1000を実施することで最初の取得時間ts から最後の取得時間teまでの期間の宅内の住人の活動を検知できる。
If the time focused on the detection is t ′, in step S800 by the
図15に、本発明の第1の実施形態における、必須パラメータを用いた宅内での住人の活動を検知した結果の一例を示し、図16に、本発明の第2の実施形態における、必須パラメータ及びオプションパラメータを用いた宅内での住人の活動を検知した結果の一例を示す。活動を検知しているタイミングは縦軸を貫いているストライプ線で表現されている。 FIG. 15 shows an example of the result of detecting the resident activity in the home using the essential parameters in the first embodiment of the present invention, and FIG. 16 shows the essential parameters in the second embodiment of the present invention. And an example of the result of having detected the activity of the resident in the house using an option parameter is shown. The timing at which the activity is detected is represented by a stripe line penetrating the vertical axis.
以上、本発明の実施形態によれば、冷暖房機器の電源をOFFせずに外出する場合や、タイマー機能を利用することで不在中に電化製品を利用する場合に、検知システムが住人の活動があると誤判定する頻度が下がり、宅内での住人の活動を判定する精度の向上が実現できる。 As described above, according to the embodiments of the present invention, when going out without turning off the power of the air conditioning equipment, or when using the electrical appliance in the absence by using the timer function, the detection system performs the activities of the residents. The frequency of misjudgment as being lower can be reduced, and the accuracy of judging the activities of residents in the house can be improved.
本特許原案では、解析データとして電力データを用いているが、電力データの利用し限定した方法、システムではなく、電流データを用いても同様の効果が見込める。 In this patent draft, power data is used as analysis data, but the same effect can be expected even if current data is used instead of a method or system limited to use of power data.
10 入力インタフェース
11 電力時系列データ入力部
12 検知パラメータ入力部
20 記憶部
21 電力時系列データ記憶部
22 検知パラメータ記憶部
30 演算部
31 人活動検知部
32 第1の判定部
33 第2の判定部
34 第3の判定部
35 第4の判定部
36 第5の判定部
37 第6の判定部
38 第7の判定部
39 第8の判定部
40 出力インタフェース
41 検知結果出力部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1の時刻(t)から、前記住人活動検知システムの記憶部に予め設定された閾値以上電力継続時間を遡って、前記電力計で測定された電力値が、前記記憶部に予め設定された電力閾値を継続して上回るか否かを判定する第1のステップと、
前記記憶部に予め設定された立上り時間(Δt)の間の前記測定された電力値のうち前記第1の時刻(t)における第1の電力値(P(t))と第2の時刻(t−Δt)における第2の電力値(P(t−Δt))の差分が、前記記憶部に予め設定された立上り電力の値を上回るとき、立上りピークがあると判定する第2のステップと、
前記第1のステップにおいて前記測定された電力値が、前記電力閾値を継続して上回り、前記第2のステップにおいて前記立上りピークがあると判定されたときに、前記住人活動検知システムが住人の活動があると判定する第3のステップと
を備えることを特徴とする方法。 In a resident activity detection system in which a power value measured by a power meter is input, a method for determining whether there is a resident activity at a first time (t),
From the first time (t), the power value measured by the wattmeter is stored in the storage unit in advance by going back the power continuation time more than a preset threshold value in the storage unit of the resident activity detection system. A first step of determining whether to continue to exceed a set power threshold;
Of the measured power values during the rise time (Δt) preset in the storage unit, the first power value (P (t)) at the first time (t) and the second time ( a second step of determining that there is a rising peak when the difference of the second power value (P (t−Δt)) in t−Δt) exceeds the value of the rising power preset in the storage unit; ,
When the measured power value in the first step continues to exceed the power threshold and it is determined in the second step that the rising peak is present, the resident activity detection system And a third step of determining that there is activity.
前記第3の時刻(t’)から、前記住人活動検知システムの記憶部に予め設定された閾値以上電力継続時間を遡って、前記電力計で測定された電力値が、前記記憶部に予め設定された電力閾値を継続して上回るか否かを判定する第4のステップと、
前記記憶部に予め設定された立上り時間(Δt1)の間の前記測定された電力値のうち前記第3の時刻(t’)における第3の電力値(P(t’))と第4の時刻(t’−Δt1)における第4の電力値(P(t’−Δt1))の差分が、前記記憶部に予め設定された立上り電力の値を上回るとき、立上りピークがあると判定する第5のステップと、
前記立上り電力値を上回った電力値が略同等以上の電力値を継続して維持している時間(Δt2)が、前記記憶部に予め設定された立上り電力継続時間以内であるか否かを判定する第6のステップと、
前記記憶部に予め設定された立下り時間(Δt3)の間の前記測定された電力値のうち第5の時刻(t’+Δt3)における第5の電力値(P(t’+Δt3))と第6の時刻(t’+Δt2+Δt3)における第6の電力値(P(t’+Δt2+Δt3))の差分が、前記記憶部に予め設定された立下り電力値を上回るとき、立下りボトムがあると判定する第7のステップと、
前記第4のステップにおいて前記測定された電力値が、前記電力閾値を継続して上回り、前記第5のステップにおいて前記立上りピークがあり、前記第6のステップにおいて前記略同等以上の電力値を継続して維持している時間が前記立上り電力継続時間以内であり、前記第7のステップにおいて前記立下りボトムがあると判定されたときに、前記第3の時刻(t’)と前記第6の時刻(t’+Δt2+Δt3)との間に前記住人活動検知システムが住人の活動があると判定する第8のステップと
を備えることを特徴とする方法。 In a resident activity detection system in which a power value measured by a power meter is input, a method for determining whether there is a resident activity at a third time (t),
From the third time (t ′), the power value measured by the power meter is traced back to the storage unit by going back the power continuation time by a predetermined threshold or more in the storage unit of the resident activity detection system. A fourth step of determining whether to continue to exceed a preset power threshold;
Of the measured power value during the rise time (Δt 1 ) preset in the storage unit, the third power value (P (t ′)) at the third time (t ′) and the fourth When the difference in the fourth power value (P (t′−Δt 1 )) at the time (t′−Δt 1 ) exceeds the value of the rising power preset in the storage unit, there is a rising peak. A fifth step of determining;
It is determined whether or not the time (Δt 2 ) during which the power value exceeding the rising power value is continuously maintained at a power value that is substantially equal to or greater than the rising power duration time set in advance in the storage unit. A sixth step of determining;
A fifth power value (P (t ′ + Δt 3 ) at a fifth time (t ′ + Δt 3 ) among the measured power values during the fall time (Δt 3 ) preset in the storage unit. ) And the sixth power value (P (t ′ + Δt 2 + Δt 3 )) at the sixth time (t ′ + Δt 2 + Δt 3 ) exceeds a falling power value preset in the storage unit A seventh step for determining that there is a falling bottom;
The power value measured in the fourth step continues to exceed the power threshold, the rising peak is in the fifth step, and the power value is substantially equal to or greater than in the sixth step. And when the rising time is within the rising power continuation time and it is determined in the seventh step that the falling bottom is present, the third time (t ′) and the sixth time And an eighth step in which the resident activity detection system determines that there is resident activity between times (t ′ + Δt 2 + Δt 3 ).
記憶部と、
前記第1の時刻(t)から、前記住人活動検知システムの記憶部に予め設定された閾値以上電力継続時間を遡って、前記電力計で測定された電力値が、前記記憶部に予め設定された電力閾値を継続して上回るか否かを判定し、
前記記憶部に予め設定された立上り時間(Δt)の間の前記測定された電力値のうち前記第1の時刻(t)における第1の電力値(P(t))と第2の時刻(t−Δt)における第2の電力値(P(t−Δt))の差分が、前記記憶部に予め設定された立上り電力の値を上回るとき、立上りピークがあると判定し、
前記測定された電力値が、前記電力閾値を継続して上回り、前記立上りピークがあると判定されたときに、前記住人活動検知システムが住人の活動があると判定する演算部と
を備えたことを特徴とするシステム。 In a resident activity detection system to which a power value measured by a power meter is input, it is a system for determining whether there is a resident activity at a first time (t),
A storage unit;
From the first time (t), the power value measured by the wattmeter is stored in the storage unit in advance by going back the power continuation time more than a preset threshold value in the storage unit of the resident activity detection system. Determine whether the set power threshold is continuously exceeded,
Of the measured power values during the rise time (Δt) preset in the storage unit, the first power value (P (t)) at the first time (t) and the second time ( When the difference of the second power value (P (t−Δt)) at t−Δt) exceeds the value of the rising power preset in the storage unit, it is determined that there is a rising peak,
A calculation unit that determines that the resident activity detection system has a resident activity when it is determined that the measured power value continuously exceeds the power threshold and the rising peak is present. A system characterized by that.
記憶部と、
前記第3の時刻(t’)から、前記住人活動検知システムの記憶部に予め設定された閾値以上電力継続時間を遡って、前記電力計で測定された電力値が、前記記憶部に予め設定された電力閾値を継続して上回るか否かを判定し、
前記記憶部に予め設定された立上り時間(Δt1)の間の前記測定された電力値のうち前記第3の時刻(t’)における第3の電力値(P(t’))と第4の時刻(t’−Δt1)における第4の電力値(P(t’−Δt1))の差分が、前記記憶部に予め設定された立上り電力の値を上回るとき、立上りピークがあると判定し、
前記立上り電力値を上回った電力値が略同等以上の電力値を継続して維持している時間(Δt2)が、前記記憶部に予め設定された立上り電力継続時間以内であるか否かを判定し、
前記記憶部に予め設定された立下り時間(Δt3)の間の前記測定された電力値のうち第5の時刻(t’+Δt3)における第5の電力値(P(t’+Δt3))と第6の時刻(t’+Δt2+Δt3)における第6の電力値(P(t’+Δt2+Δt3))の差分が、前記記憶部に予め設定された立下り電力値を上回るとき、立下りボトムがあると判定し、
前記測定された電力値が、前記電力閾値を継続して上回り、前記立上りピークがあり、前記略同等以上の電力値を継続して維持している時間が前記立上り電力継続時間以内であり、前記立下りボトムがあると判定されたときに、前記第3の時刻(t’)と前記第6の時刻(t’+Δt2+Δt3)との間に前記住人活動検知システムが住人の活動があると判定する演算部と
を備えたことを特徴とするシステム。 In a resident activity detection system to which a power value measured by a wattmeter is input, it is a system for determining whether or not there is a resident activity at a third time (t),
A storage unit;
From the third time (t ′), the power value measured by the power meter is traced back to the storage unit by going back the power continuation time by a predetermined threshold or more in the storage unit of the resident activity detection system. Determine whether to continue to exceed the preset power threshold,
Of the measured power value during the rise time (Δt 1 ) preset in the storage unit, the third power value (P (t ′)) at the third time (t ′) and the fourth When the difference in the fourth power value (P (t′−Δt 1 )) at the time (t′−Δt 1 ) exceeds the value of the rising power preset in the storage unit, there is a rising peak. Judgment,
It is determined whether or not the time (Δt 2 ) during which the power value exceeding the rising power value is continuously maintained at a power value that is substantially equal to or greater than the rising power duration time set in advance in the storage unit. Judgment,
A fifth power value (P (t ′ + Δt 3 ) at a fifth time (t ′ + Δt 3 ) among the measured power values during the fall time (Δt 3 ) preset in the storage unit. ) And the sixth power value (P (t ′ + Δt 2 + Δt 3 )) at the sixth time (t ′ + Δt 2 + Δt 3 ) exceeds a falling power value preset in the storage unit Determine that there is a falling bottom,
The measured power value continuously exceeds the power threshold, the rising peak is present, and the time for continuously maintaining the power value approximately equal to or greater than the same is within the rising power duration time, When it is determined that there is a falling bottom, the resident activity detection system performs the resident activity between the third time (t ′) and the sixth time (t ′ + Δt 2 + Δt 3 ). And a calculation unit that determines that there is a system.
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