JP2013092846A - タイマ検知装置、異常検知装置、及び異常検知システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タイマ検知装置を備える異常検知装置4は、居住者の異常を検知するために、電流測定部21により測定された電流値に基づいてタイマ動作する電気機器を検知する。記憶部22は、電気機器が動作しているときの屋内配線における電流値の特徴量を示す標準特徴量データ31を記憶している。動作状況特定部42は、電流測定部21により測定された電流値から特徴量抽出部41によって抽出された特徴量と、標準特徴量データ31が示す特徴量とを照合することによって、電気機器が動作した時刻を特定する。タイマ動作特定部43は、電気機器が各時刻に動作した頻度の分布に基づいて、電気機器がタイマ動作する時刻を特定する。
【選択図】図3
Description
屋内配線における電流値を測定する測定手段と、
前記測定された時刻を計測する計時手段と、
電気機器が動作しているときの前記屋内配線における電流値の特徴量を示す標準特徴量データを記憶している標準特徴量記憶手段と、
前記測定された電流値から前記特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記抽出された特徴量と前記標準特徴量データが示す特徴量とを照合することによって、前記電気機器が動作した時刻を特定する動作状況特定手段と、
前記電気機器が各時刻に動作した頻度の分布に基づいて、前記電気機器がタイマ動作する時刻を特定するタイマ動作特定手段とを備えることを特徴とする。
住宅の内外をまたいで流通するガス、水道水又は情報の流通量を測定する測定手段と、
前記測定された時刻を計測する計時手段と、
前記測定された流通量の変化の度合いを表す変化度と閾値とを比較することによって、変化度が閾値より大きい時刻を特定する動作状況特定手段と、
変化度が閾値より大きい時刻の頻度の分布に基づいて、機器のタイマ機能によりガス、水道水又は情報が流通した時刻を特定するタイマ動作特定手段とを備えることを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態1に係る異常検知システム1の構成を示す。異常検知システム1は、居住者2の安否を見守るためのシステムである。同図に示すように、異常検知システム1は、住宅3に設置される異常検知装置4と、監視センタ5に設置されるサーバ装置6とを備える。
異常検知装置4には、屋内配線8の途中に設けられた、例えばクランプ式のCT(Current Transformer)センサである電流センサ9が接続されている。屋内配線8は、商用電源、住宅3に設置される電源(例えば、太陽電池、蓄電池)などから供給される電力を住宅3の各所へ分配する配線である。屋内配線8には、電気機器10が電気的に接続されている。電気機器10は例えば、掃除機、電子レンジ、炊飯器、洗濯機、IH(Induction Heating)調理器、エアコンディショナ、食洗機、テレビ、電灯などであり、タイマ機能を備えたものを含む。
これまで説明したような物理的構成を備える異常検知装置4は、機能的には、屋内配線8を流れる電流の特徴量に基づいて、住宅3における居住者2の異常を検知する装置である。
サーバ装置6は、監視者51が居住者2の安否を見守るための装置であって、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、表示部、及びネットワークI/Fを備えるパーソナル・コンピュータにより実現される(図示せず)。
サーバ装置6は機能的には、図8に示すように、受信部61と、表示部62とを備える。受信部61は、例えばネットワークI/Fが有する機能であり、通信回線7を介して異常判断結果データを異常検知装置4から受信する。表示部62は、受信部61によって受信された異常判断結果データの内容を表示する。
図9は、異常検知装置4が実行する動作状況蓄積処理の流れを示すフローチャートである。動作状況蓄積処理は、各時刻の電気機器10の動作状況を示す動作状況データ32を記憶部22に記憶させるための処理であって、例えば、異常検知装置4が稼働している間、予め定められた動作状況特定間隔(例えば、5分間隔)で繰り返される。
図10は、異常検知装置4が実行するタイマ動作特定処理の流れを示すフローチャートである。タイマ動作特定処理は、タイマ動作する電気機器10を特定するための処理であって、例えば、異常検知装置4が稼動している間、予め定められたタイマ設定特定間隔で繰り返される。
図12は、異常検知装置4が実行する異常検知処理の流れを示すフローチャートである。異常検知処理は、居住者2の異常を検知するための処理であって、例えば、異常検知装置4が稼働している間、予め定められた安否判断期間と同じ長さの時間間隔(例えば、24時間間隔)で繰り返される。
実施形態1では、ヒストグラムから変化度を算出したが、変化度の算出方法はこれに限られない。タイマ動作特定部は、タイマ機器検知手段が所定のカーネル関数(例えばガウス関数)を用いて時刻と動作頻度との関係に対応する密度分布を算出し、その密度分布が時間に対して変化する度合いを表す変化度を算出してもよい。
タイマ動作特定部は、ヒストグラムの各区間の差分値をその差分値から最も近い極大値で規格化した値を算出し、規格化した値とタイマ閾値とを比較してもよい。この場合、タイマ動作特定部43は、規格化した値がタイマ閾値より大きい場合に、電気機器10の動作がタイマ機能によるものであると判断する。ピーク値で規格化しない場合、使用頻度が高い電気機器10では、タイマ機能を利用していなくても変化度が大きくなることがあり、誤ってタイマ機器と検知してしまう可能性がある。ピーク値で規格化することによって、実際にタイマが設定された電気機器10と時刻を正確に特定することが可能になり、居住者の異常を検知する精度を向上させることが可能になる。
動作状況特定部42は、電気機器10の動作した時刻のみを含む動作状況データ32を記憶部22へ出力してもよい。そして、タイマ動作特定部43は、その動作状況データ32を参照し、電気機器10が動作した時刻の分布からタイマ機能が設定された時刻を特定してもよい。動作状況データ32に時刻のみを含める、すなわち電気機器10を含めないことによって、記憶部22において使用するメモリ量を少なくすることができる。したがって、同じ容量の記憶部22であっても、より長期間の動作状況データ32を記憶させておくことが可能になる。
実施形態1では、タイマ動作特定部43は、電気機器10の各時間帯ごとの動作頻度を表すヒストグラムを作成し、隣接する時間帯の動作頻度の差を変化度として算出することによって、タイマ機能により動作する電気機器10を特定した。しかし、タイマ機能により動作する電気機器10を特定するために、変化度は算出されなくてもよい。
動作状況特定部は、電気機器10について特定した動作状況と現在時刻に加えて、日に関するグループ(例えば、曜日、平日と休日など)を関連付けた動作状況データを生成してもよい。これによって、例えばタイマ機能により動作する時刻が平日と休日とで異なる場合などに、居住者2の生活に合わせてタイマ動作する電気機器10を正確に特定することができる。したがって、居住者の異常を検知する精度を向上させることが可能になる。
さらに例えば、実施形態1に係るタイマ動作特定部43は、タイマ設定特定期間に対応する動作状況データ32に基づいて電気機器10ごとに動作の頻度の変化度を算出することによって、タイマ機能による動作を特定した。
実施形態1に係る生活異常検知装置が備える動作状況特定部42及びタイマ動作特定部43は、電気機器10の動作履歴から電気機器10ごとに動作時刻の分布を算出することによって、タイマ機能による動作を特定するタイマ検知装置に適用されてもよい。これによって、タイマ設定がなされた電気機器10及び時刻を特定することができる。例えば、特定した電気機器10への供給電力を制御することによって、電力消費が集中するピーク時間帯からずらして電気機器10を動作させるデマンド制御機能を実現することが可能になる。
実施形態1に係る生活異常検知装置が備える動作状況特定部42及びタイマ動作特定部43は、動作状況データ32を生成し、その動作状況データ32に基づいてタイマ機能により動作する電気機器10を特定する。このような機能は、通信機能を備える通信機器の通信時刻を含む動作状況データに基づいて、通信機器ごとに通信時刻の分布を計算し、タイマ機能による通信を特定するタイマ検知装置に適用されてもよい。タイマ機能による通信時刻を特定することで、例えば、サーバ装置にアクセスが集中するピーク時間帯を避けて通信を行なうように制御することができる。これによって、回線がビジー状態になるのを防ぐことが可能になる。
電流測定部21は、屋内配線8を流れる全電流値を測定するのではなく、各コンセントに対応付けて設けられて、各コンセントに流れる電流値を測定してもよい。これによって、電気機器10ごとの電流波形を直接的に計測することができる。したがって、電気機器10の動作状況を正確に特定することが可能になる。
本実施形態に係る異常検知システムは、屋内配線8における電流値と、居住者2が外出しているか否かとに基づいて、居住者2に異常が発生したか否かを判断する。
本実施形態に係る異常検知システム201は、図14に示すように、実施形態1に係る異常検知システム1と同様に、異常検知装置204とサーバ装置6とを備える。異常検知装置204は物理的には、実施形態1に係る異常検知装置4の構成に加えて、出入センサ271を備える(図示せず)。サーバ装置6は物理的には、実施形態1に係るサーバ装置6と同様の構成を備える(図示せず)。
異常検知装置204は機能的には、図15に示すように、実施形態1に係る異常検知装置4の構成に加えて出入検知部273を備え、実施形態1に係る記憶部22及び制御部23に代えて、記憶部222及び制御部223を備える。
図17は、異常検知装置204が実行する出入判断処理の流れを示すフローチャートである。出入判断処理は、出入検知部273によって検知された居住者2の出入りが、住宅3からの外出と住宅3への帰宅とのいずれであるかを判断するための処理であって、例えば異常検知装置204が稼働している間、連続的に繰り返される。
図18は、異常検知装置204が実行する異常検知処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態に係る異常検知装置は、実施形態2で説明した処理に加えて、居住者2の外出に関連して動作する電気機器10を特定する処理を実行する。そして、本実施形態に係る異常検知装置は、基準時刻から外出閾値までに電気機器10が動作した場合であっても、その電気機器10が外出に関連して動作するものであるときには、居住者2は帰宅したと判断しない。以下、本実施形態について図を参照して説明する。
本実施形態に係る異常検知システム、異常検知装置、及びサーバ装置の物理的な構成は、実施形態2に係るそれぞれと同じであってよい。
異常検知装置304は機能的には、図19に示すように、実施形態2に係る記憶部222及び制御部223に代えて、記憶部322及び制御部323を備える。
図20は、異常検知装置304が実行する外出関連動作特定処理の流れを示すフローチャートである。外出関連動作特定処理は、居住者2の外出に関連して動作する電気機器10を特定するための処理であって、例えば、異常検知装置304が稼動している間、予め定められた外出関連動作特定間隔で繰り返される。外出関連動作特定間隔は、適宜定められてよいが、居住者2の生活の傾向を取り入れることができる間隔が望ましく、例えば1週間間隔である。
図22は、異常検知装置304が実行する出入判断処理の流れを示すフローチャートである。出入判断処理は、出入検知部273によって検知された居住者2の出入りが、住宅3からの外出と住宅3への帰宅とのいずれであるかを判断するための処理であって、例えば異常検知装置304が稼働している間、連続的に繰り返される。
2 居住者
3 住宅
4,204 異常検知装置
5 監視センタ
6 サーバ装置
7 通信回線
8 屋内配線
10 電気機器
20 計時部
21 電流測定部
22,222,322 記憶部
23、223,323 制御部
24 送信部
41 特徴量抽出部
42 動作状況特定部
43 タイマ動作特定部
44,244 異常判断部
61 受信部
62 表示部
273 出入検知部
277,377 在宅判断部
383 相対時間算出部
385 外出関連動作特定部
Claims (15)
- 屋内配線における電流値を測定する測定手段と、
前記測定された時刻を計測する計時手段と、
電気機器が動作しているときの前記屋内配線における電流値の特徴量を示す標準特徴量データを記憶している標準特徴量記憶手段と、
前記測定された電流値から前記特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記抽出された特徴量と前記標準特徴量データが示す特徴量とを照合することによって、前記電気機器が動作した時刻を特定する動作状況特定手段と、
前記電気機器が各時刻に動作した頻度の分布に基づいて、前記電気機器がタイマ動作する時刻を特定するタイマ動作特定手段とを備える
ことを特徴とするタイマ検知装置。 - 屋内配線における電流値を測定する測定手段と、
前記測定された時刻を計測する計時手段と、
電気機器が動作しているときの前記屋内配線における電流値の特徴量を示す標準特徴量データを記憶している標準特徴量記憶手段と、
前記測定された電流値から前記特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記抽出された特徴量と前記標準特徴量データが示す特徴量とを照合することによって、前記電気機器が動作した時刻を特定する動作状況特定手段と、
前記電気機器が各時刻に動作した頻度の分布に基づいて、前記電気機器がタイマ動作する時刻を特定するタイマ動作特定手段と、
予め定められた安否判断期間に前記測定された電流値が、前記特定された時刻でタイマ動作することに伴う電流値以外を含まない場合に、居住者に異常が発生したと判断する異常判断手段とを備える
ことを特徴とする異常検知装置。 - 前記タイマ動作特定手段は、前記電気機器が各時刻に動作した頻度が時間に対して変化する度合いを表す変化度を算出し、予め定められたタイマ閾値より大きい前記変化度に対応する時刻を前記タイマ動作する時刻として特定する
ことを特徴とする請求項2に記載の異常検知装置。 - 前記タイマ動作特定手段は、前記電気機器が各時刻に動作した頻度が時間に対して変化する度合いを表す値を極大値で規格化することによって変化度を算出し、前記タイマ閾値より大きい前記変化度に対応する時刻を前記タイマ動作する時刻として特定する
ことを特徴とする請求項3に記載の異常検知装置。 - 前記タイマ動作特定手段は、カーネル関数を用いることによって前記電気機器が前記各時刻に動作した頻度の分布を算出し、当該分布に含まれる値が時間に対して変化する度合いを表す変化度を算出し、予め定められたタイマ閾値より大きい前記変化度に対応する時刻を前記タイマ動作する時刻として特定する
ことを特徴とする請求項2に記載の異常検知装置。 - 前記タイマ動作特定手段は、前記電気機器が各時刻に動作した頻度を算出し、予め定められたタイマ閾値より大きい前記頻度に対応する時刻を前記タイマ動作する時刻として特定する
ことを特徴とする請求項2に記載の異常検知装置。 - 前記動作状況特定手段は、前記抽出された特徴量と前記標準特徴量データが示す特徴量とを照合することによって、前記電気機器が動作した時刻を前記電気機器ごとに特定し、
前記タイマ動作特定手段は、前記電気機器が各時刻に動作した頻度の分布に基づいて、前記電気機器ごとにタイマ動作した時刻を特定し、
前記異常判断手段は、前記安否判断期間に前記測定された電流値が、前記特定された電気機器が前記特定された時刻にタイマ動作することに伴う電流値以外を含まない場合に、居住者に異常が発生したと判断する
ことを特徴とする請求項2から6のいずれか1項に記載の異常検知装置。 - 前記動作状況特定手段は、前記抽出された特徴量と前記標準特徴量データが示す特徴量とを照合することによって、前記電気機器が動作する時刻のみを特定する
ことを特徴とする請求項2から6のいずれか1項に記載の異常検知装置。 - 前記動作状況特定手段は、前記抽出された特徴量と前記標準特徴量データが示す特徴量とを照合することによって、電気機器が動作する時刻を日に関するグループ別に特定し、
前記タイマ動作特定手段は、前記電気機器が前記グループ別の各時刻に動作した頻度の分布に基づいて、前記電気機器がタイマ動作する前記グループ別の時刻を特定する
ことを特徴とする請求項7又は8に記載の異常検知装置。 - 居住者の外出又は帰宅を検知する出入検知手段と、
前記出入検知手段によって検知された場合に、外出と帰宅とのいずれであるかを判断する在宅判断手段とを備え、
前記異常判断手段は、前記在宅判断手段による判断の結果に基づいて前記居住者の在宅期間を特定し、当該特定された在宅期間に前記測定手段によって測定された電流値が、前記特定された時刻のタイマ動作に伴う電流値以外を含まない場合に、居住者に異常が発生したと判断する
ことを特徴とする請求項2から9のいずれか1項に記載の異常検知装置。 - 前記在宅判断手段は、前記出入検知手段によって検知されてから外出閾値までに動作した電気機器が前記動作状況特定手段によって特定されたときに、帰宅であると判断し、前記出入検知手段によって検知されてから外出閾値までに動作した電気機器が前記動作状況特定手段によって特定されないときに、外出であると判断する
ことを特徴とする請求項10に記載の異常検知装置。 - 前記居住者の外出が検知されてから前記電気機器の動作が特定されるまでの相対時間を算出する相対時間算出手段と、
前記算出された相対時間と前記電気機器が動作する頻度の分布に基づいて、外出に関連して動作する電気機器を特定する外出関連動作特定手段とを備え、
前記在宅判断手段は、前記出入検知手段によって検知されてから外出閾値までに動作した電気機器が前記動作状況特定手段によって特定され、かつ、当該特定された電気機器が前記外出関連動作特定手段によって特定された電気機器に含まれないときに、帰宅であると判断し、前記出入検知手段によって検知されてから外出閾値までに動作した電気機器が前記動作状況特定手段によって特定されないときに、外出であると判断する
ことを特徴とする請求項11に記載の異常検知装置。 - 請求項2から12のいずれか1項に係る異常検知装置と、当該異常検知装置と通信回線を介して接続されたサーバ装置とを備え、
前記異常検知装置は、さらに、前記異常判断手段による判断の結果を示す異常判断結果データを送信する送信手段を備え、
前記サーバ装置は、
前記異常判断結果データを受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された異常判断結果データが示す判断の結果を表示する表示手段とを備える
ことを特徴とする異常検知システム。 - 住宅の内外をまたいで流通するガス、水道水又は情報の流通量を測定する測定手段と、
前記測定された時刻を計測する計時手段と、
前記測定された流通量の変化の度合いを表す変化度と閾値とを比較することによって、変化度が閾値より大きい時刻を特定する動作状況特定手段と、
変化度が閾値より大きい時刻の頻度の分布に基づいて、機器のタイマ機能によりガス、水道水又は情報が流通した時刻を特定するタイマ動作特定手段とを備える
ことを特徴とするタイマ検知装置。 - 住宅の内外をまたいで流通するガス、水道水又は情報の流通量を測定する測定手段と、
前記測定された時刻を計測する計時手段と、
前記測定された流通量の変化の度合いを表す変化度と閾値とを比較することによって、変化度が閾値より大きい時刻を特定する動作状況特定手段と、
変化度が閾値より大きい時刻の頻度の分布に基づいて、機器のタイマ機能によりガス、水道水又は情報が流通した時刻を特定するタイマ動作特定手段と、
前記測定される流通量が、前記特定された時刻にタイマ機能により機器が動作したことに伴う流通量以外を含まない場合に、居住者に異常が発生したと判断する異常判断手段を備える
ことを特徴とする異常検知装置。
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