JP6157003B2 - 消費電力量に基づく整合性のある生活状況の推定が可能な装置、プログラム及び方法 - Google Patents

消費電力量に基づく整合性のある生活状況の推定が可能な装置、プログラム及び方法 Download PDF

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Description

本発明は、ユーザによって消費された電力量を解析して、ユーザに関する所定の情報を推定するユーザ情報推定技術に関する。
近年、ユーザの生活状況、例えば在宅状況や就寝時間に関する情報等に応じて、生活に関連する支援やアドバイス、例えば家計管理支援や節電アドバイスを実施するシステムが注目されている。ここで、ユーザの生活状況を把握するための１つの方法として、ユーザによって消費された電力量を利用することが挙げられる。この消費電力量を利用する利点は、ユーザの家屋等の生活空間に入ることなく、非侵入的な方法で生活状況の推定が可能となることである。
消費電力量を利用して生活状況を推定する技術として、例えば、特許文献１は、電力需要家の引込線引込口付近に設置された電力計を用いて消費電力量を取得し、居住者による意図的な電気機器の使用の有無を判定することにより、居住者の安否、在・不在、就寝・不就寝等の生活状況を推定する技術を開示している。ここで、生活状況の推定精度を向上させるべく、居住者の過去の生活状況と消費電力量との関係を利用している。
また、特許文献２では、見守り対象者の在宅・不在を確実に判別することができる行動判別システムを開示している。具体的には、各電気機器の稼働状況と、見守り対象者の年齢等の属性に応じて在宅状態を推定するための関数関係とを用いて、見守り対象者の現在の在宅状態を推定している。
特開２０１１−４３９８４号公報 特開２０１０−１８２０７２号公報
特許文献１及び２に記載されたような従来技術は、特定の生活状況の推定を行うのみである。例えば、消費電力量から在宅状況を推定し、その特定の推定精度を向上させるべく工夫を行うのみである。
しかしながら、実際、ユーザへのサービスに活用するために取得すべき生活状況は、多項目に渡ることが多い。例えば、就寝中であるか否か、調理中であるか否か、入浴中であるか否か等、生活状況を多項目に渡り総合的に判断した上で、より適切なサービスを形成し提供することが求められる。ここで、従来技術を用いて個別の生活状況を推定することはできるが、推定結果の総合的な判断についての技術が存在せず、例えば、就寝中かつ不在といった整合性のない推定結果が出力されてしまう可能性がある。
そこで、本発明は、消費電力量に基づいて、複数の生活状況についての整合性のある推定を実行することができる生活状況推定装置、プログラム及び方法を提供することを目的とする。
本発明によれば、ユーザの消費電力量に基づいてユーザの生活状況を推定する装置であって、
ユーザの消費電力量のデータに基づいて、推定対象となる複数の生活状況項目のそれぞれについて生活状況を推定する複数の生活状況推定手段と、
複数の生活状況の間の整合性を取り決めた生活状況ルールに基づいて、複数の生活状況項目のそれぞれにおける生活状況の推定結果間の整合性を判断する推定結果確認手段と、
複数の生活状況推定手段の各々における推定精度に基づいて算定された評価値を保持する評価値管理手段と、
整合性がないと判断された推定結果の組について、この組の推定結果に係る評価値に基づき、この組の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の総評価値を算出し、算出された総評価値同士を比較することによって、最も評価の高い変更後の推定結果の組を、補正された推定結果の組とする推定結果補正手段と
を有するユーザ生活状況推定装置が提供される。
このユーザ生活状況推定装置において、評価値管理手段は、
（ａ）上記の推定精度と、
（ｂ）生活状況推定手段による生活状況の推定結果の信頼性スコアと
に基づいて算定された評価値を保持することも好ましい。
また、本発明のユーザ生活状況推定装置における具体的な一実施形態として、生活状況推定手段は、推定対象である生活状況項目について消費電力量に関する条件を設定し、消費電力量がこの条件を満たすか否かに基づいて生活状況を推定し、
評価値管理手段は、推定対象時間帯又は時刻での消費電力量と、推定に用いた条件を規定する値とを用いて信頼性スコアを算出し、生活状況の推定結果毎に、（生活状況推定手段の推定精度）と（算出した信頼性スコア）との積に基づいて当該評価値を算定し、
推定結果補正手段は、整合性がないと判断された推定結果の組について、この組の推定結果に係る算定された評価値に基づき、この組の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の未変更の推定結果に係る評価値の合計値を算出して総評価値とし、総評価値が最大となる変更後の推定結果の組を、補正された推定結果の組とすることも好ましい。
さらに、本発明のユーザ生活状況推定装置における他の実施形態として、複数の生活状況推定手段のうちの少なくとも１つは、ユーザの世帯区域に滞在する人数に係る生活状況項目について生活状況を推定し、複数の生活状況推定手段の残りのうちの少なくとも１つは、ユーザの世帯区域での生活行動に係る生活状況項目について生活状況を推定することも好ましい。
また、本発明のユーザ生活状況推定装置における更なる他の実施形態として、推定結果確認手段は、ユーザの生活に係るユーザ情報に基づいて、整合性の判断の際に使用する生活状況ルールを選択する又は変更することも好ましい。
さらに、本発明のユーザ生活状況推定装置における更なる他の実施形態として、複数の生活状況推定手段のうちの少なくとも１つは、ユーザの全消費電力量のデータだけではなく又は全消費電力量のデータに代えて、ユーザの使用する特定の機器による消費電力量のデータに基づいて生活状況を推定することも好ましい。
本発明によれば、また、ユーザの消費電力量に基づいてユーザの生活状況を推定する装置に搭載されたコンピュータを機能させる生活状況推定プログラムであって、
ユーザの消費電力量のデータに基づいて、推定対象となる複数の生活状況項目のそれぞれについて生活状況を推定する複数の生活状況推定手段と、
複数の生活状況の間の整合性を取り決めた生活状況ルールに基づいて、複数の生活状況項目のそれぞれにおける生活状況の推定結果間の整合性を判断する推定結果確認手段と、
複数の生活状況推定手段の各々における推定精度に基づいて算定された評価値を保持する評価値管理手段と、
整合性がないと判断された推定結果の組について、この組の推定結果に係る評価値に基づき、この組の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の総評価値を算出し、算出された総評価値同士を比較することによって、最も評価の高い変更後の推定結果の組を、補正された推定結果の組とする推定結果補正手段と
してコンピュータを機能させる生活状況推定プログラムが提供される。
本発明によれば、さらに、ユーザの消費電力量に基づいて当該ユーザの生活状況を推定する生活状況推定方法であって、
ユーザの消費電力量のデータに基づいて、推定対象となる複数の生活状況項目のそれぞれについて生活状況を推定する第１のステップと、
複数の生活状況の間の整合性を取り決めた生活状況ルールに基づいて、複数の生活状況項目のそれぞれにおける生活状況の推定結果間の整合性を判断する第２のステップと、
第１のステップでの各推定における推定精度に基づいて算定された評価値を保持する第３のステップと、
整合性がないと判断された推定結果の組について、この組の推定結果に係る評価値に基づき、この組の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の総評価値を算出し、算出された総評価値同士を比較することによって、最も評価の高い変更後の推定結果の組を、補正された推定結果の組とする第４のステップと
を有する生活状況推定方法が提供される。
本発明の生活状況推定装置、プログラム及び方法によれば、消費電力量に基づいて、複数の生活状況についての整合性のある推定結果を取得することができる。
本発明に係る生活状況推定システムの一実施形態における模式図である。 本発明による生活状況推定装置の一実施形態における機能構成を示す機能ブロック図である。 ユーザ世帯の消費電力量の一実施例を示すグラフである。 本実施例における生活状況の推定条件を示すテーブルである。 本実施例における生活状況ルールを示すグラフである。 本実施例における生活状況の推定結果を示すグラフである。 総評価値を算出して推定結果の組を補正する一実施例を示すプログラムである。 本実施例における各推定結果についての評価値を示すテーブルである。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る生活状況推定システムの一実施形態における模式図である。
図１に示すように、本実施形態での生活状況推定システムは、事業者通信網５に設置されておりユーザの消費電力量に基づいてユーザの「生活状況」を推定する生活状況推定装置１を含む。ここで、ユーザとは、本実施形態において１つの世帯（ユーザ世帯）、又は当該世帯の構成員である。
また、「生活状況」とは、在宅中、就寝中、調理中、入浴中等、居住者であるユーザの生活行動に依存して変遷する世帯区域内（宅内）でのユーザの状態又は行動状況を指す。従って、例えば、宅外の気温上昇によって宅内の気温も上昇するという宅内環境状況は、この生活状況には当てはまらない。
同じく図１によれば、ユーザ（一世帯）の消費電力量は、本実施形態においてユーザの世帯区域である自宅に設置されたホームゲートウェイ（ＨＧＷ）４から事業者通信網５を介して生活状況推定装置１に送信される。ここで、消費電力量はスマートメータ３で計測され、この計測値が、例えばＨＥＭＳ（Home Energy Management System）を介してＨＧＷ４に出力されてもよい。また、変更態様として、スマートメータ３が消費電力量を（図示されていない）ＭＤＭＳ（Meter data Management System）に送信し、生活状況推定装置１は、このＭＤＭＳから消費電力量を取得することも可能である。
事業者通信網５は、例えば光ファイバ網若しくはＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）等の固定系アクセスネットワークとすることができる。また、Ｗｉ-Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、ＬＴＥ(Long Term Evolution)又は３Ｇ（3rd Generation）等の無線系アクセスネットワークとすることも可能である。
スマートメータ３は、ユーザによる自宅における消費電力量を計測し、単位時間毎の消費電力量の計測値を、例えばＨＥＭＳを介してＨＧＷ４に出力する。ここで、スマートメータの代わりに、分電盤に設置されたＣＴセンサ、クランプメータ（架線電流計）、又はコンセントに設置されたコンセントタップ（タップ型電力計）等を使用してもよい。この場合、ＣＴセンサやコンセントタップ等によって宅内各配電の消費電力量又は家電機器の個別の消費電力量を計測し、消費電力量の計測値をＨＧＷ４に出力することになる。
ＨＧＷ４は、宅内に設けられたホームネットワークや（図示されていない）セットトップボックス（ＳＴＢ）等と、事業者通信網５との間の通信を中継・制御する装置である。このホームネットワークには例えば無線アクセスポイント（ＡＰ）を介してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が接続されている。ＨＧＷ４は、さらに、スマートメータ３から取得した単位時間毎の消費電力量の計測値を、事業者通信網５を介して生活状況推定装置１宛てに送信する。
ユーザ情報管理装置２は、例えば事業者通信網５内に設置されており、各ユーザ（世帯）から、例えばアンケート調査に対する回答の形でユーザ情報の申告を受信し、これらのユーザ情報をユーザＩＤと対応付けて記憶・管理する。ユーザは、例えば、自らの世帯の構成員の人数、性別、年齢や年収、世帯の住所といったユーザ情報をＰＣに入力し、ＨＧＷ４から事業者通信網５を介してユーザ情報管理装置２に送信してもよい。生活状況推定装置１は、このユーザ情報管理装置２から、ユーザＩＤに紐付けられたユーザ情報を取得する。
生活状況推定装置１は、具体的に、
（ａ）ユーザの消費電力量のデータに基づいて、「複数の生活状況項目」、例えば在宅人数（世帯区域での滞在人数）が０人か否か、１人か否か、２人か否か、就寝中か否か、入浴中か否か、及び調理中か否かといった項目のそれぞれについて生活状況を推定し、
（ｂ）複数の生活状況の間の整合性を取り決めた「生活状況ルール」に基づいて、上記の「複数の生活状況項目」のそれぞれにおける「生活状況の推定結果」間の整合性を判断し、
（ｃ）上記（ａ）における複数の推定を行う手段の各々における「推定精度」に基づいて算定された「評価値」を保持し、
（ｄ）整合性がないと判断された「生活状況の推定結果」の組について、この組の推定結果に係る「評価値」に基づき、この組の「生活状況の推定結果」のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の「総評価値」を算出し、算出された「総評価値」同士を比較することによって、最も評価の高い変更後の推定結果の組を、補正された「生活状況の推定結果」の組とする。
このように、生活状況推定装置１では、「生活状況の推定結果」の組の整合性を判断した上で整合性がないと判断された場合に、この組の一部を変更し、補正された「推定結果の組」を提供することができる。その結果、消費電力量に基づく整合性のある複数の生活状況の推定が可能となるのである。
また、生活状況推定装置１では、「生活状況の推定結果」を独立に導出し取り扱うので、推定対象となる「生活状況項目」を追加する場合、当該項目に対応する生活状況推定手段を装置に加え、さらに「生活状況ルール」にルールを追加するだけで追加に対応できる。即ち、既存の生活状況推定部に変更を加える必要がない。その結果、多項目に渡る総合的な生活状況を推定することが所望される場合にも、容易に対応することが可能となる。
ここで、上記（ｃ）に記載された「評価値」は、上記の「推定精度」と、「生活状況の推定結果」の「信頼性スコア」とに基づいて算定されることも好ましい。これにより、「生活状況の推定結果」のより適切な補正が可能となる。このような「評価値」の算定方法は、後に図７を用いて１つの実施例として説明する。
図２は、本発明による生活状況推定装置の一実施形態における機能構成を示す機能ブロック図である。
図２によれば、生活状況推定装置１は、通信インタフェース部１０１と、消費電力データ蓄積部１０２と、プロセッサ・メモリとを有する。ここで、プロセッサ・メモリは、生活状況推定装置１に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって、その機能を実現させる。また、プロセッサ・メモリは、Ｎ個（Ｎは自然数）の生活状況推定部である第１の生活状況推定部１１１ａ、第２の生活状況推定部１１１ｂ、・・・及び第Ｎの生活状況推定部１１１ｎと、推定結果確認部１１２と、評価値管理部１１３と、推定結果補正部１１４として機能する。なお、図２によれは、各機能構成部を矢印で接続した処理の流れは、本発明による生活状況推定方法の一実施形態としても理解される。
通信インタフェース部１０１は、
（ａ）ユーザの自宅（世帯区域）に設置されたスマートメータ３やＨＧＷ４等から、消費電力量の計測値データを受信し、ユーザ情報管理装置２から、ユーザＩＤと収集されたユーザ情報との組を受信し、さらに、
（ｂ）推定結果補正部１１４から出力される推定対象ユーザについての（補正された）「生活状況の推定結果」を外部の通知先に送信する。例えば、ウェブサイトやアプリケーション等を介する形で、この推定結果を提示することもできる。
消費電力データ蓄積部１０２は、通信インタフェース部１０１を介して受信した消費電力量の計測値から生成される消費電力データを蓄積・管理する。例えば、１日を構成する１時間毎又は３０分毎の時間帯における消費電力量から２４次元又は４８次元の消費電力ベクトルを生成し、Ｍ日間（Ｍは自然数）における各日に対応したＭ個の消費電力ベクトルを取得し、蓄積・管理してもよい。なお、消費電力データは、装置１の外部、例えばユーザの自宅内のストレージ等に蓄積されていてもよい。
第１〜第Ｎの生活状況推定部１１１ａ〜１１１ｎは、ユーザの消費電力量のデータに基づいて、推定対象となる複数の生活状況項目のそれぞれについて生活状況を推定し、推定結果を整合性判断部１１２ｃに出力する。即ち、各推定部１１１ａ〜１１１ｎは、互いに異なる１つの生活状況項目についての推定器となっている。各推定部１１１ａ〜１１１ｎにおける具体的な推定手法自体としては、例えば、消費電力量についての単純な閾値判定による在・不在の推定や、消費電力データを１時間毎又は３０分毎に分割し特徴ベクトル化して、クラスタリング法、ランダムフォレスト法やロジスティック回帰分析法を実施する等、様々な公知の手法が適用可能である。
尚、以上に述べたように、第１〜第Ｎの生活状況推定部１１１ａ〜１１１ｎの各々は互いに独立した構成を有してよい。これにより、推定対象となる生活状況項目を追加する必要が生じた場合に、新たな生活状況推定部を付加して容易に対応することができる。実際、推定対象とする生活状況項目は、推定結果の利用先によって様々なパターンが考えられるが、本実施形態の推定部は、このような生活状況項目の追加を容易にする構成となっている。
また、第１〜第Ｎの生活状況推定部１１１ａ〜１１１ｎのうちの少なくとも１つ（図２では例えば第３の生活状況推定部１１１ｃ）は、ユーザの全消費電力量のデータだけではなく又は全消費電力量のデータに代えて、ユーザの使用する特定の機器による消費電力量のデータに基づいて生活状況を推定するものであってもよい。例えば、エアコンやＩＨ（Induction Heating）調理器等の家電機器をそれぞれ単独で配下に接続した配電系統について消費電力量のデータが取得される場合、このデータに基づいて、生活状況として在室状況や調理中か否かの推定を実行することも可能となる。
ここで、生活状況推定の一実施例を示す。本実施例では、１つのユーザ世帯において、世帯構成人数が２人であるとのユーザ情報を取得しているものとする。また、第１〜第６の生活状況推定部１１１ａ〜１１１ｆとして、「０人在宅中（か否か）」、「１人在宅中（か否か）」、「２人在宅中（か否か）」、「就寝中（か否か）」、「入浴中（か否か）」及び「調理中（か否か）」という６つの生活状況項目をそれぞれ推定する推定手段を利用する。
このように、生活状況推定部のうちの少なくとも１つは、在宅人数（世帯区域に滞在する人数）に係る生活状況項目について生活状況を推定するものであって、生活状況推定部の残りのうちの少なくとも１つは、ユーザの世帯区域での生活行動に係る生活状況項目について生活状況を推定するものであることも好ましい。これにより、互いに矛盾することが明確となり易いこれらの２種類の生活状況間の整合性を判断することによって、より確実に信頼性の高い推定を実行することが可能となる。尚、世帯構成人数が２人であるため、３人以上の在宅判定を行う推定部が設置されているとしても、明らかに矛盾する判断を行い得る推定部は、機能させないことも好ましい。
図３は、ユーザ世帯の消費電力量の一実施例を示すグラフである。また、図４は、本実施例における生活状況の推定条件を示すテーブルである。
図３には、本実施例のユーザ世帯における、ある１日の３０分毎の時間帯での、主幹電力についての３０分間の消費電力量が示されている。時刻7:30を含む時間帯（7:15〜7:45）及び19：00を含む時間帯（18:45〜19:15）で消費電力量が突出して大きくなっていることが理解される。
また、図４に示すように、本実施例での、第１〜第６の生活状況推定部１１１ａ〜１１１ｆの各々における推定方法は、消費電力量と時刻（時間帯）とが所定の条件を満たすか否か（具体的には、所定閾値範囲内に入っているか否か）をもって、生活状況項目が真であるか否かを判定する、即ち生活状況を推定する方式である。例えば、21:00（を含む時間帯（20:45〜21:15））で消費電力量が５kWhであれば、「就寝中」と判定される。
尚、生活状況推定部における消費電力量のデータに基づいた推定には、加工された消費電力量による推定、例えば、直前の消費電力量との差分に基づいた推定や、さらには消費電力量の計測時刻（時間帯）や待機電力量といった関連量をも利用する形での推定を含むことも好ましい。
図２に戻って、推定結果確認部１１２は、生活状況ルールに基づいて、複数の生活状況項目のそれぞれにおける生活状況の推定結果間の整合性を判断する。本実施形態において、推定結果確認部１１２は、生活状況ルール管理部１１２ａと、ユーザ情報管理部１１２ｂと、整合性判断部１１２ｃとを有する。
生活状況ルール管理部１１２ａは、複数の生活状況の間の整合性を取り決めた生活状況ルールを保持し、管理する。尚、生活状況ルール自体は、想定される生活状況項目に応じて例えば手動で生成されてもよい。
図５に本実施例における生活状況ルールを示す。図５によれば、整合性を判断する生活状況ルールとして、Ｒ１〜Ｒ１０の１０個のルールが挙げられている。各ルールでは、生活状況項目毎に値１（真）又は値０（偽）を立てている。例えば、ルールＲ３では、「０人在宅中」と「就寝中」とが１であって他の生活状況項目では０となっている。これは、生活状況項目「０人在宅中」及び「就寝中」について共に真の判定がなされた場合、これらの判定には整合性がないと判断することを意味する。即ち、ルールＲ１〜Ｒ１０は、互いに整合性がない生活状況項目の組合せを規定している。
図２に戻って、ユーザ情報管理部１１２ｂは、通信インタフェース部１０１を介して受信したユーザＩＤとユーザ情報との組を取得し蓄積・管理する。ここで、ユーザＩＤは、ユーザ世帯又は世帯構成員の識別番号である。また、ユーザ情報は、本実施形態において例えば、世帯の構成員の人数、性別、年齢や年収、世帯の住所といった、生活状況のように時刻によって変化しない静的な情報である。
ここで、生活状況ルール管理部１１２ａは、ユーザ情報管理部１１２ｂから通知されるユーザの生活に係るユーザ情報に基づいて、整合性判断に利用する「生活状況ルール」を選択する又は変更することも好ましい。例えば、自宅に風呂場を有さないとのユーザ情報が得られた場合に、「入浴中」か否かを推定する推定部を設置しない又は使用しないともに、「生活状況ルール」から「入浴中」に係るルールを除外することも可能となる。
整合性判断部１１２ｃは、第１〜第Ｎの生活状況推定部１１１ａ〜１１１ｎから、それぞれの推定部での生活状況の推定結果（推定結果の組）を入力する。次いで、「生活状況ルール」に基づいて、複数の生活状況項目のそれぞれにおける生活状況の推定結果間の整合性を判断する。以下、図３ないし図５に示した実施例のもとで、整合性を判断する実施例を説明する。
図６は、上述した実施例における生活状況の推定結果を示すグラフである。同図の推定結果は、図３に示された消費電力量に基づいて得られたものである。
図６（Ａ）は、「０人在宅中」、「１人在宅中」及び「２人在宅中」のそれぞれについて各時間帯での真偽を判定した結果を示している。尚、同図のグラフでは、「２人在宅中」は、全ての時間帯において偽の判定であったので現れていない。また、図６（Ｂ）は、「就寝中」、「入浴中」及び「調理中」のそれぞれについて各時間帯での真偽を判定した結果を示している。
図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、推定対象の生活状況項目がそもそも複数であるので、時間帯によって推定結果が重なり、例えば、時刻7:30及び19:00では、「１人在宅中」かつ「入浴中」かつ「調理中」との推定結果の組が得られている。ここで、図５に示した「生活状況ルール」を用いてこれらの推定結果の組内の整合性を調べると、丁度ルールＲ９がこれらの推定結果に当てはまっている。即ち、まさに、ルールＲ９がこの推定結果の組について整合性がないことを指摘している
図２に戻って、整合性判断部１１２ｃは、以上に説明したような整合性の判断を行い、判断結果を推定結果補正部１１４に出力する。
評価値管理部１１３は、
（ａ）第１〜第Ｎの生活状況推定部１１１ａ〜１１１ｎの各々における推定性能を示す「推定精度」と、
（ｂ）第１〜第Ｎの生活状況推定部１１１ａ〜１１１ｎの各々による生活状況の推定結果の「信頼性スコア」と
に基づいて算定された「評価値」を保持する。ここで、評価値管理部１１３自体がこのような「評価値」を算出してもよい。
ここで、「推定精度」は、後の実施例で具体的に説明するが、例えば、「就寝中（か否か）」を推定する生活状況推定部について、この推定部による推定結果の精度は８０％であるといった過去の実績・成果から得られるデータである。また、「信頼性スコア」は、同じく後の実施例で具体的に説明するが、図４に示したような条件で生活状況を推定した場合、
（ａ）推定対象時間帯又は時刻での消費電力量と、
（ｂ）推定に用いた条件を規定する値（例えば推定に用いた条件範囲を規定する消費電力値）と
を用いて算出される。評価値管理部１１３は、生活状況の推定結果毎に、このような生活状況推定部の「推定精度」と算出した「信頼性スコア」との積に基づいて「評価値」を算定することも好ましい。
推定結果補正部１１４は、整合性がないと判断された推定結果の組について、この組の推定結果に係る「評価値」を評価値管理部１１３から入力し、
（ａ）入力した「評価値」に基づき、この組内の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の「総評価値」を算出し、
（ｂ）算出された「総評価値」同士を比較することによって、最も評価の高い（総評価値が最大の）推定結果の組を、補正された推定結果の組に決定する。
ここで、補正とは、上記（ａ）で示したように、各推定結果の一部を変更し、推定結果全体としての整合性があるようにすることを指す。推定結果補正部１１４は、整合性がないと判断された推定結果の組について、この組の推定結果に係る算定された「評価値」に基づき、
（ａ）この組の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の未変更の推定結果に係る「評価値」の合計値を算出して「総評価値」とし、
（ｂ）算出された「総評価値」が最大となる変更後の推定結果の組を、補正された推定結果の組とすることも好ましい。
以下、図３ないし図６に示した実施例のもとで、「総評価値」を算出し、推定結果の組を補正する実施例を説明する。
図７は、総評価値を算出して推定結果の組を補正する一実施例を示すプログラムのソースコードである。
図７に示した本実施例のソースコードにおいては、推定結果ごとに評価値を計算し、評価値の合計が大きくなる組合せについて推定結果を反転させる。反転させる要素数を増加させていき、推定結果が全体として生活状況ルールに反しないようになったら補正処理は完了する。この際、Rjというルールの条件を満たす生活状況の組合せについて、総評価値を計算し、推定結果の組を、総評価値を最大とする組合せの組に補正する。
ここで、図７のソースコード中に示された関数を以下に説明する。
（ａ）get_common（引数C：元の推定結果、引数Rj：生活状況ルール）
処理内容：元の推定結果Cと、Cには整合性がないと判定した生活状況ルールRjについて、Rjに記述されているCの要素を抽出する。
（ｂ）get_score（引数C'：推定結果）
処理内容：推定結果の各要素に対して、それぞれの要素に対する評価値を計算する。
（ｃ）get_max（引数C'：補正対象、Score：推定結果の信頼性の評価値集合、引数Rj：生活状況ルール、引数cnt：C'に対して補正を行う要素数）
処理内容：補正対象C'に対して、Rjを満たし、総評価値を最大にする生活状況の組合せを取得する。
（ｄ）replace（引数C：元の推定結果、C''：補正結果）
処理内容：元の推定結果に対して、補正結果を適用させる。
図７に示したソースコードにおいて、本実施例では、ルールRjはR9={1人在宅中，入浴中，調理中}であり、CはC={1人在宅中，入浴中，調理中}となる。最初の処理であるget_commonにおいて、推定結果であるCからルールRjに関係のある推定結果（要素）のみを抜き出し、C'とする。これは、ルールとは無関係の要素を除外するための処理である。但し本実施例では、RjとCは同一集合であるのでC'=Cとなる。
次いで、当初、補正する要素数cntを1とし、C'において１つの要素（推定結果）を補正させる。ここで、C'の１つの要素を補正した種々の推定結果の組それぞれ評価値を計算し、評価値の合計である総評価値が最大となる組、即ち、最も評価の高い組を求める。次いで、整合性のある組が得られたならば、この組を、補正した推定結果の組として（図７でのreplace処理を行って）本補正処理は終了する。
一方、整合性のある組が得られない場合、cntに1を追加し、C'において２つの要素を補正する場合について同様の計算を行い、整合性のある組が得られるかを確認する。
ここで、各要素（推定結果）についての評価値の算出方法を説明する。本実施例では、推定部自体の推定精度score1（０≦score1≦１）と各推定結果の信頼性スコアscore2（０≦score2≦１）とを乗算した値を評価値scoreとする。生活状況cの推定部の信頼性に係る評価値scoreは、時刻tの消費電力量xtと図４に示した生活状況の推定条件によって、次式のように算出される。
（１）score(xt,c)＝score1(c)×score2(xt,c) ここで、
score1(c)＝|推定結果集合∩正解の生活状況集合|／|推定結果集合|
score2(xt,c)＝1−(|xt-消費電力量の条件の平均値|／消費電力量の条件の範囲)
上式のうち、消費電力量の条件の平均値は、図４に示した生活状況の消費電力量に係る推定条件での上限及び下限の平均値であり、消費電力量の条件の範囲は、当該上限及び下限の差とすることができる。
score1(c)については、正解となる生活状況集合が既知である状態で評価を行って導出される。一方、score2(xt,c)は、例えば、図４の推定条件を用いた場合、「入浴中」及び「調理中」について次式（２）及び（３）の形で求められる。
（２）score2(xt,入浴中)＝1−(|xt-(75+65)/2|／(75-65))
（３）score2(xt,入浴中)＝1−(|xt-(75+55)/2|／(75-55))
さらに、推定結果全体の評価指標である総評価値total_score(xt)は、次式（４）のようにscore(xt,c)の合計として算出される。
（４）total_score(xt)＝Σscore(xt,c)
ここで、Σは、Cを真と推定された生活状況の集合として、集合Cに属する要素cについての総和（summation）である。
尚、score2(xt,c)を算出せず、簡便にscore(xt,c)＝score1(c)として、評価値score(xt,c)を求めることも可能である。しかしながら、評価値score(xt,c)の算出の際、推定結果の信頼性スコアscore2(xt,c)を用いることによって、推定対象であるユーザの実際の消費電力量及び推定条件の信頼性をも考慮したより確度の高い評価値を得ることができる。
図８は、本実施例における各推定結果についての評価値を示すテーブルである。ここで、図８（Ａ）は、消費電力量が７０kWhである時刻7:30における各推定結果の評価値を示し、図８（Ｂ）は、消費電力量が７３kWhである時刻19:00における各推定結果の評価値を示している。
図８（Ａ）に示した評価値を用いて、時刻7:30における、C'の１要素のみが補正される場合の総評価値はそれぞれ、次式（５）〜（７）となる。
（５）score(70,１人在宅)＋score(70,調理中)＝0.81＋0.60＝1.41
（６）score(70,１人在宅)＋score(70,入浴中)＝0.81＋0.35＝1.16
（７）score(70, 入浴中)＋score(70,調理中)＝0.35＋0.60＝0.95
上記の結果から、総評価値total_score(xt)を最大にする組合せ、即ち最も評価の高い組合せはscore(70,１人在宅)＋score(70,調理中)であることがわかる。これにより、時刻7:30では、「１人在宅中」かつ「入浴中でない」かつ「調理中」という推定結果の組に補正される。また、時刻19:30においても同様に、総評価値total_score(xt)の最大値は、score(73,1人在宅)＋score(73,入浴中)＝0.81+0.49＝1.30であり、「１人在宅中」かつ「入浴中」かつ「調理中でない」という推定結果の組に補正される。
図２に戻って、以上に説明した補正処理を実施した推定結果補正部１１４は、補正した推定結果の組を最終的な推定結果として出力する。
以上に説明した評価値の導出処理及び推定結果の補正処理は１つの実施例であり、本発明の生活状況推定部は当然に、上記のものに限定されるものではない。例えば、主幹電力での消費電力量だけではなく個別の配電系統又は個別の家電機器における消費電力量が取得される場合、このような電力量を利用した生活状況推定部を利用することも可能である。この場合、上述したscore2の計算手法が変化する。例えば、照明機器の消費電力量が取得されて、照明の稼働状況が分かる場合、就寝中の判定に、主幹電力に加えて照明の稼働状況を考慮した計算を行うことも可能となる。
また、推定結果全体の評価指標である総評価値、さらには推定精度や信頼性スコアも、以上に説明した定義に限定されるものではない。例えば、評価値スコアは、時刻tの消費電力量xtと消費電力量に関する推定条件の平均値との差について単調減少関数であれば種々の形式で定義可能となる。
以上、詳細に説明したように、本発明の生活状況推定装置、プログラム及び方法によれば、消費電力量に基づいて複数の生活状況を推定し、これらの推定結果の組内の整合性を、生活状況ルールを用いて判断する。これにより、複数の生活状況についての整合性のある推定結果を取得することが可能となる。
また、生活状況ルールはユーザ情報によって選択又は変更可能とすることも好ましく、この場合、ユーザの実情に応じたより精度の高い推定結果の組合せを得ることもできる。
さらに、本発明の生活状況推定装置、プログラム及び方法では、推定対象となる生活状況項目を追加する場合、当該項目に対応する生活状況推定手段を装置に加え、さらに「生活状況ルール」にルールを追加するだけで追加に対応できる。その結果、多項目に渡る総合的な生活状況を推定することが所望される場合にも、容易に適用可能となる。
なお、このように本発明によって推定されたユーザ（世帯）の生活状況の情報に基づいて、ユーザの電力消費についての適切な支援情報、例えば節電アドバイスや家計管理アドバイス、さらには当該生活状況に適した商品・サービス情報等を提供することも可能となる。また、これにより、省エネルギー化やよりユーザ（世帯）のニーズに適したマーケティングを実現することも可能となる。
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
１ 生活状況推定装置
１０１ 通信インタフェース部
１０２ 消費電力データ蓄積部
１１１ａ 第１の生活状況推定部
１１１ｂ 第２の生活状況推定部
１１１ｎ 第Ｎの生活状況推定部
１１２ 推定結果確認部
１１２ａ 生活状況ルール管理部
１１２ｂ ユーザ情報管理部
１１２ｃ 整合性判断部
１１３ 評価値管理部
１１４ 推定結果補正部
２ ユーザ情報管理装置
３ スマートメータ
４ ＨＧＷ
５ 事業者通信網

Claims (8)

  1. ユーザの消費電力量に基づいて当該ユーザの生活状況を推定する装置であって、
    当該ユーザの消費電力量のデータに基づいて、推定対象となる複数の生活状況項目のそれぞれについて生活状況を推定する複数の生活状況推定手段と、
    複数の生活状況の間の整合性を取り決めた生活状況ルールに基づいて、当該複数の生活状況項目のそれぞれにおける生活状況の推定結果間の整合性を判断する推定結果確認手段と、
    前記複数の生活状況推定手段の各々における推定精度に基づいて算定された評価値を保持する評価値管理手段と、
    整合性がないと判断された推定結果の組について、当該組の推定結果に係る評価値に基づき、当該組の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の総評価値を算出し、算出された総評価値同士を比較することによって、最も評価の高い変更後の推定結果の組を、補正された推定結果の組とする推定結果補正手段と
    を有することを特徴とするユーザ生活状況推定装置。
  2. 前記評価値管理手段は、当該推定精度と、当該生活状況推定手段による生活状況の推定結果の信頼性スコアとに基づいて算定された評価値を保持することを特徴とする請求項１に記載のユーザ生活状況推定装置。
  3. 当該生活状況推定手段は、推定対象である生活状況項目について消費電力量に関する条件を設定し、消費電力量が当該条件を満たすか否かに基づいて生活状況を推定し、
    前記評価値管理手段は、推定対象時間帯又は時刻での消費電力量と、推定に用いた条件を規定する値とを用いて当該信頼性スコアを算出し、当該生活状況の推定結果毎に、当該生活状況推定手段の推定精度と算出した当該信頼性スコアとの積に基づいて当該評価値を算定し、
    前記推定結果補正手段は、整合性がないと判断された推定結果の組について、当該組の推定結果に係る算定された評価値に基づき、当該組の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の未変更の推定結果に係る評価値の合計値を算出して総評価値とし、当該総評価値が最大となる変更後の推定結果の組を、補正された推定結果の組とする
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のユーザ生活状況推定装置。
  4. 前記複数の生活状況推定手段のうちの少なくとも１つは、当該ユーザの世帯区域に滞在する人数に係る生活状況項目について生活状況を推定し、該複数の生活状況推定手段の残りのうちの少なくとも１つは、当該ユーザの世帯区域での生活行動に係る生活状況項目について生活状況を推定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のユーザ生活状況推定装置。
  5. 前記推定結果確認手段は、当該ユーザの生活に係るユーザ情報に基づいて、整合性の判断の際に使用する生活状況ルールを選択する又は変更することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のユーザ生活状況推定装置。
  6. 前記複数の生活状況推定手段のうちの少なくとも１つは、当該ユーザの全消費電力量のデータだけではなく又は当該全消費電力量のデータに代えて、ユーザの使用する特定の機器による消費電力量のデータに基づいて生活状況を推定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のユーザ生活状況推定装置。
  7. ユーザの消費電力量に基づいて当該ユーザの生活状況を推定する装置に搭載されたコンピュータを機能させる生活状況推定プログラムであって、
    当該ユーザの消費電力量のデータに基づいて、推定対象となる複数の生活状況項目のそれぞれについて生活状況を推定する複数の生活状況推定手段と、
    複数の生活状況の間の整合性を取り決めた生活状況ルールに基づいて、当該複数の生活状況項目のそれぞれにおける生活状況の推定結果間の整合性を判断する推定結果確認手段と、
    前記複数の生活状況推定手段の各々における推定精度に基づいて算定された評価値を保持する評価値管理手段と、
    整合性がないと判断された推定結果の組について、当該組の推定結果に係る評価値に基づき、当該組の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の総評価値を算出し、算出された総評価値同士を比較することによって、最も評価の高い変更後の推定結果の組を、補正された推定結果の組とする推定結果補正手段と
    してコンピュータを機能させることを特徴とする生活状況推定プログラム。
  8. ユーザの消費電力量に基づいて当該ユーザの生活状況を推定する生活状況推定方法であって、
    当該ユーザの消費電力量のデータに基づいて、推定対象となる複数の生活状況項目のそれぞれについて生活状況を推定する第１のステップと、
    複数の生活状況の間の整合性を取り決めた生活状況ルールに基づいて、当該複数の生活状況項目のそれぞれにおける生活状況の推定結果間の整合性を判断する第２のステップと、
    第１のステップでの各推定における推定精度に基づいて算定された評価値を保持する第３のステップと、
    整合性がないと判断された推定結果の組について、当該組の推定結果に係る評価値に基づき、当該組の推定結果のうちの１つ又は複数の推定結果を変更して整合性のある状態とした場合の総評価値を算出し、算出された総評価値同士を比較することによって、最も評価の高い変更後の推定結果の組を、補正された推定結果の組とする第４のステップと
    を有することを特徴とする生活状況推定方法。
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