JP3968437B2 - 生活異変検知方法、装置及びプログラム - Google Patents
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Description
更に、直近数日間の同じ時間帯に対応する学習用特徴量データの平均値および標準偏差を算出し、この平均値に標準偏差の実数倍を加算および減算した仮想データを作成する。そして、この仮想データを境界データとしてニューラルネットワークに入力し、異常を表す教師信号を与え、出力信号が教師信号と一致するように各結合荷重を再計算する。
える生活異変検知方法により達成される。
前記クラスタ分析手段は、前記各センサ反応パターンに対して成分分析を行うことにより複数の主たる成分からなる特徴情報を抽出する手段と、前記各センサ反応パターンから前記特徴情報に基づいて各時刻に対応する特徴量をそれぞれ求める手段と、前記特徴量をクラスタ分析することにより各時刻のクラスタを取得する手段とを備え、前記標準クラスタ情報生成手段は、複数日の同時刻におけるクラスタに基づいて当該時刻のクラスタ発生頻度分布を作成する生活異変検知装置により達成される。
次に、上述した生活異変検知装置1を用いて生活異変を検知する方法の一実施例を説明する。本実施形態においては、センサS1,S2,・・・,Snとして、在室センサおよび電力センサを使用し、4人家族(夫婦および子供2人)の住宅に設置した場合について説明する。それぞれの設置場所および計測対象としては、例えば、図2に示すものを挙げることができる。
を好ましく例示することができる。このアルゴリズムによれば、n個の主成分を求める時、i番目の主成分ベクトルci (i=0,…,n-1)は、時間窓wで切り出したk秒後のセンサ反応パターンx(k)を順次入力することにより、次式1のように漸化的に求まる。
定クラスタ情報)を生成する。生活異変判定手段10は、上述したクラスタ発生頻度分布からなる標準生活テンプレートと、評価対象となる日のクラスタ遷移パターンとを比較することにより、その日の普段度を評価する。
におけるクラスタ遷移パターンをXi(t;c)とすると、i日目の普段度Oiは、次式3で与
えられる。
た日に最大値1を示し、値が小さくなる程、普段の生活状態から逸脱が大きいことを示している。生活異変判定手段10は、こうして得られた評価対象日の普段度を、予め設定された基準値(例えば0.75)と比較することにより、生活異変の有無を判定する。図8に示すクラスタの発生頻度分布に基づいて14日間の普段度を算出したところ、図9に示す結果となった。
示している。
2 センサ情報記憶手段
4 センサパターン生成手段
6 クラスタ分析手段
8 標準クラスタ情報生成手段
9 特定クラスタ情報生成手段
10 生活異変判定手段
S1,S2,・・・,Sn センサ
Claims (7)
- 居住者の通常と異なる生活行動を検知するための生活異変検知方法であって、
居住者の生活状態を複数のセンサにより時系列計測し、センサ情報を取得するステップと、
任意の時刻に対して所定の時間窓で前記センサ情報を切り出すことにより、各時刻のセンサ反応パターンを取得するステップと、
前記各センサ反応パターンに基づくクラスタ分析により、各時刻に対応するクラスタを取得するステップと、
所定の時間間隔で抽出された複数の単位時間における前記クラスタの遷移に基づいて、前記単位時間についての標準クラスタ情報を生成するステップと、
評価対象となる特定の前記単位時間における前記クラスタの遷移に基づいて、特定クラスタ情報を生成するステップと、
前記特定クラスタ情報を前記標準クラスタ情報と比較することにより、生活異変の有無を判定するステップとを備え、
前記クラスタを取得するステップは、前記各センサ反応パターンに対して成分分析を行うことにより複数の主たる成分からなる特徴情報を抽出するステップと、前記各センサ反応パターンから前記特徴情報に基づいて各時刻に対応する特徴量をそれぞれ求めるステップと、前記特徴量をクラスタ分析することにより各時刻のクラスタを取得するステップとを備え、
前記標準クラスタ情報を生成するステップは、複数日の同時刻におけるクラスタに基づいて当該時刻のクラスタ発生頻度分布を作成するステップを備える生活異変検知方法。 - 前記成分分析は主成分分析であり、前記特徴量は主成分負荷量である請求項1に記載の生活異変検知方法。
- 前記標準クラスタ情報を生成するステップは、前記クラスタの遷移に対し、少なくとも前記クラスタ発生頻度を含む複数の評価指標に基づいて複数の標準クラスタパターンを生成するステップを備え、
前記特定クラスタ情報を生成するステップは、前記評価指標に基づく複数の特定クラスタパターンを生成するステップを備え、
前記生活異変の有無を判定するステップは、前記各特定クラスタパターンを、対応する前記各標準クラスタパターンと比較し、それぞれの比較結果の組み合わせに基づいて生活異変の有無を判定するステップを備える請求項1に記載の生活異変検知方法。 - 前記評価指標は、前記クラスタ発生頻度以外に、遷移確率、継続時間確率、周期確率および遷移頻度のいずれかを含む請求項3に記載の生活異変検知方法。
- 複数の前記センサは、複数の赤外線センサ及び複数の電力量センサを含む請求項1に記載の生活異変検知方法。
- 居住者の通常と異なる生活行動を検知するための生活異変検知装置であって、
複数のセンサにより計測された居住者の生活状態に関するセンサ情報を記憶するセンサ情報記憶手段と、
任意の時刻に対して所定の時間窓で前記センサ情報を切り出すことにより、各時刻のセンサ反応パターンを取得するセンサパターン生成手段と、
前記各センサ反応パターンに基づくクラスタ分析により、各時刻に対応するクラスタを取得するクラスタ分析手段と、
所定の時間間隔で抽出された複数の単位時間における前記クラスタの遷移に基づいて、前記単位時間についての標準クラスタ情報を生成する標準クラスタ情報生成手段と、
評価対象となる特定の前記単位時間における前記クラスタの遷移に基づいて、特定クラスタ情報を生成する特定クラスタ情報生成手段と、
前記特定クラスタ情報を前記標準クラスタ情報と比較することにより、生活異変の有無を判定する生活異変判定手段とを備え、
前記クラスタ分析手段は、前記各センサ反応パターンに対して成分分析を行うことにより複数の主たる成分からなる特徴情報を抽出する手段と、前記各センサ反応パターンから前記特徴情報に基づいて各時刻に対応する特徴量をそれぞれ求める手段と、前記特徴量をクラスタ分析することにより各時刻のクラスタを取得する手段とを備え、
前記標準クラスタ情報生成手段は、複数日の同時刻におけるクラスタに基づいて当該時刻のクラスタ発生頻度分布を作成する生活異変検知装置。 - コンピュータを、請求項6に記載の生活異変検知装置として機能させるための生活異変検知プログラム。
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