JPH04324372A - 生活パターン分析報知システム - Google Patents

生活パターン分析報知システム

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JPH04324372A
JPH04324372A JP3095150A JP9515091A JPH04324372A JP H04324372 A JPH04324372 A JP H04324372A JP 3095150 A JP3095150 A JP 3095150A JP 9515091 A JP9515091 A JP 9515091A JP H04324372 A JPH04324372 A JP H04324372A
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JP
Japan
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analysis
notification system
pattern analysis
electrical equipment
current
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JP3095150A
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Hideo Enoki
英雄 榎
Masataka Kawachi
河内　政隆
Hiroshi Oki
博 大木
Ichiro Nakamura
一朗 中村
Kazuo Sakai
和夫 酒井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0407—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis
    • G08B21/0423—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis detecting deviation from an expected pattern of behaviour or schedule
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0438—Sensor means for detecting
    • G08B21/0484—Arrangements monitoring consumption of a utility or use of an appliance which consumes a utility to detect unsafe condition, e.g. metering of water, gas or electricity, use of taps, toilet flush, gas stove or electric kettle

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に個々の電気機器使
用状況から生活パタ−ンを分析するのに好適な生活パタ
ーン分析報知システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術は特開昭６３−５３６９６号
記載の使用量監視制御装置のように電気またはガス使用
量の変化を監視し使用量の異常を検出するものであり、
異常を検出した場合には警報表示を行ったり、電力また
はガスの供給を停止する機能を有するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような装置は電力
量計またはガス流量計に直接取り付け使用量の全体を把
握するものであり、家屋内の個々の機器の使用に関する
情報を得ることはできない。また、個々の機器の異常を
検出することができないので電力消費量の少ない機器の
異常は相対的に検出困難である。さらに、電力・ガスの
供給を停止してしまうと異常機器以外の機器まで停止し
、連続運転中の機器や電気機器のタイマー動作が不可能
になるなどの問題が生じる。また、全体の使用量から家
屋に居住する人の生活パターンや生活状況を詳細に把握
することはできない。
【０００４】今後、高齢化社会が進行するにともない高
齢者の一人暮らしが激増すると考えられるが、高齢者や
独居人など社会との接触が不十分になる可能性のある人
は生活の変化や異常を自己チェックすることが難しい。 また、これらの人々を保護するための緊急時の対応シス
テムが必要になってくると予測される。したがって、こ
れらの人々の生活パターンや生活状況の把握が重要な課
題になってくると考えられる。
【０００５】近年、家庭内のエレクトロニクス化が進行
して家屋内で多種多様な電気機器（以下機器と呼ぶ）が
使用されるようになってきている。これらの機器は電灯
や冷蔵庫などの生活必需品に近いものからルームエアコ
ン等の快適性に関連する機器、ビデオ機器やパーソナル
コンピュータなどの情報機器にまでわたり、使用する機
器の種類や使用日時・時間・頻度などで個人の生活パタ
ーンをとらえることができると言っても過言ではない。
【０００６】これらの機器使用の判別のために個別にセ
ンサを取り付け記録することが考えられるが機器の種類
や値段によっては不経済である。また、それらの情報を
収集して一括処理する必要があるが、ひとつひとつの機
器からコンピュータなどの処理装置に情報を送ることは
入出力の容量などの問題があった。
【０００７】本発明の目的は家屋毎の生活パターンを分
析することができる生活パターン分析報知システムを提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、家屋内の電
気機器の消費電流を検出する検出手段と、前記電気機器
の標準電流波形が記憶されている記憶手段と、前記検出
手段から検出された消費電流の波形と前記標準電流波形
に基づいて前記電気機器の使用状況の分析する分析手段
と、前記分析手段によって分析された情報を出力する出
力手段とを備えることによって達成される。
【０００９】また、家屋内の電気機器の消費電流を検出
する検出手段と、前記電気機器の標準電流波形が記憶さ
れている記憶手段と、前記検出手段から検出された消費
電流の波形と前記標準電流波形に基づいて前記電気機器
の使用状況の分析を行う分析手段と、前記分析手段によ
って分析された情報を送信する通信手段と、前記通信手
段を介して出力される外部の出力手段とを備えることに
よって達成される。
【００１０】さらに、居住空間毎の消費電流を検出する
検出手段と、前記居住空間毎の消費電流が記憶されてい
る記憶手段と、前記検出手段から検出された消費電流の
波形と前記標準電流波形に基づいて各居住空間での生活
状況を分析する分析手段と、前記分析手段によって分析
された情報を送信する通信手段と、前記通信手段を介し
て出力される外部の出力手段とを備えることによって達
成される。
【００１１】
【作用】電気機器の標準波形と消費電流の波形とを比較
しているため個々の電気機器の使用状況が推定できる。 そのため、生活パタ−ンが分析できる。また、通信手段
によって電気機器の状態を外部からアクセスできる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図１、２、３
により説明する。一般的な家屋１では電気やガス、水道
などを使用するが、これらの使用量は家屋１の外部に取
り付けたメータ２により積算し一定期間毎に検針員が数
値を読みとり記録する。本実施例では、まず家屋１のメ
ータ２付近に電気使用量を随時分析する分析装置３を接
続する。分析装置３はメータ２を介して家屋内に流れ込
む電流を分析する。家屋１内では電気配線４の末端に接
続した壁コンセント４１やテーブルタップ４２等のコン
セントに電気機器（以下、機器と呼ぶ）を接続して使用
するが、使用する機器により消費電流量や消費電流の時
間パターンが変化する。
【００１３】電球５１や蛍光灯５２などの照明器具５は
点灯すると常に一定量の電流を消費する。一方、冷蔵庫
６１やルームエアコン６２等の環境制御機器６では設定
温度などの環境パラメータを基準に間欠運転を行うので
消費電流が段階的に変化する。また、掃除機７１や洗濯
機７２などでは吸引中のゴミの量や洗濯物の負荷量の変
化に応じて消費電流が連続的に変化する。また、パーソ
ナルコンピュータ８１やテレビ８２などの情報機器８は
高周波ノイズを発生し電気配線４にノイズを混入する。 また、ステレオ９１などのオーディオ機器９は発生する
音量、音の周波数により常に消費電力が変化する。この
ように家屋１内で使用する機器にはそれぞれ固有の電流
消費パターンがあることがわかる。
【００１４】図２に示すように分析装置３は電気配線４
の電流を検出する電流検出部３１と、電流検出部３１で
検出した電流信号４３の前処理を行う前処理部３２と、
それぞれの機器の標準的な消費電流量やそのパターンを
記憶するパターン記憶部３３と、判別した使用機器の使
用日時・使用時間を記録する記録部３４と、外部からの
コマンドやデータを入力する入力部３５と、結果を呈示
するモニタなどの出力部３６と、通信回線３７を介して
他の家庭１０１や病院１０２・消防署１０３などに信号
を送出する通信インターフェース３８と、各部の制御と
データ処理をおこなうプロセッサ３９からなる。
【００１５】次に、分析装置３の動作につき説明する。 電流検出部３１で検出した電流信号４３には上記した機
器のうちのいくつかの消費電流の時間パターンが重畳し
ている。したがって図３に示すように、それぞれの機器
（例えば機器Ａ，Ｂ，Ｃ）の消費電流の時間波形を周波
数領域に展開した電力スペクトル（標準電力スペクトル
４４と呼ぶ）には時間パターンに対応して、いくつかの
周波数に各機器に特有の消費電流の変動を表すピーク４
４１や隆起４４２が生じる。そこで、それぞれの機器の
消費電流波形に含まれる変動を表すピーク４４１や隆起
４４２の周波数や強度などの標準データ４６をあらかじ
めパターン記憶部３３に記憶しておく。以上の設定を行
った上で機器使用データの取得を行う。すなわち、（１
）電流信号４３をプロセッサ３９からのコマンドに従っ
て前処理部３２で一定期間Ａ／Ｄ変換してデジタル化す
る。
【００１６】（２）（１）で得たデータを前処理部３２
内のメモリに蓄える。　　（３）プロセッサ３９は前処
理部３２のメモリからデータを読みだし、このデータを
高速フーリエ変換（ＦＦＴ）などの手法により周波数領
域に展開し電力スペクトル（抽出電力スペクトル４５と
呼ぶ）を求める。
【００１７】（４）抽出電力スペクトル４５内のピーク
の周波数や強度を検出し抽出データ４６を求める。
【００１８】（５）パターン記憶部３３から読みだした
各機器の標準データ４７と抽出データ４６を比較しあら
かじめ設定した一定の範囲で周波数や強度のパターンが
一致した機器（例えば機器Ａ，Ｂ）については現在使用
中と判定し記録部３５内に使用機器データ４８としてデ
ータを取得した時間と共に記録する（機器使用中をｏｎ
、使用していない状態をｏｆｆで表す）。
【００１９】以上の（１）〜（５）までの動作を繰り返
す。
【００２０】本実施例では機器の消費電流の電力スペク
トルのピークの周波数や強度などの特徴を抽出し機器の
標準的電力スペクトルと比較し判別したが、複数の信号
を比較する手法には相関法など種々の手法がある。しか
しながら、消費電流に対して他の一般的な手法を使用し
て機器の判別を行うことは本実施例から容易に類推でき
る。また、機器使用データ４８は各機器毎に一日のうち
使用されていた時間を出力部３６に呈示したり通信回線
３７を介して他の家庭１０１や病院１０２・消防署１０
３などに伝送してもよいが、プロセッサ３９により定期
的に各種機器使用の日時、時間、頻度、相関などに関し
て各種の統計的処理を行い個人の生活パターンを把握し
たり機器の異常を検出して出力部３６に警告表示するこ
ともできる。例えば生活パターンに関しては、朝最初に
機器（冷蔵庫などの連続運転の機器を除く）を使用した
時間を起床時間とし照明器具の消灯時間を就寝時間とし
て睡眠（休息）パターンをとらえ、過去の一定期間にわ
たり記録した睡眠パターンから標準的な睡眠パターン（
一定期間にわたる平均睡眠時間や平均的な起床・就寝時
間さらにそれらの標準偏差や週・月・年を通した睡眠パ
ターンの周期的変化などのデータ）を求め、その標準睡
眠パターンに比較して短い時期が一定期間続いたときや
就寝（起床）時間の変動が大きい場合に図４に例示する
ように出力部３６に「先週の平均睡眠時間は…時間です
。」や、「就寝（起床）時間が不規則です。」などのコ
メントを付けて睡眠パターンのトレンド図３６７や各機
器の使用状況表３６８を表示するような学習判断を含ん
だ動作を行うこととしてもよい。また、一人暮らしの高
齢者のために、上述のような生活データを通信回線３７
により病院１０２に送り、これを医師やカウンセラーな
どが分析してもよい。また、こたつや電気アイロンが普
段使用しない時間に使用されていたり長時間にわたり使
用されていた場合などには「…がつけっぱなしです！」
と表示すると共に出力部３６の音声合成器（図示しない
）により合成した音声で報知したり警報ブザー（図示し
ない）を鳴らしたりしてもよい。また、電気配線を流れ
る電流が異常に多い場合などには出力部３６に「漏電の
恐れ有り！」と表示すると共に分析装置内に設置した音
声合成器により合成した音声で報知したり警報ブザーを
鳴らしたり、通信回線３７を通じて他の家庭１０１や消
防署１０３に通報することとしてもよい。また、本実施
例では標準データ４６を各機器の電力スペクトルの周波
数、強度のセットとしたが、照明機器などの消費電流の
ほぼ一定なものについては交流成分の変化が少ないので
直流成分のみに注目して直流成分の大きさの変化により
機器のＯＮ、ＯＦＦの判別を行うこととしてもよいこと
は言うまでもない。また、本実施例では標準データ４６
をあらかじめ与えていたが、人が各機器を単独使用して
入力部３５から使用機器名を入力し、その時に分析装置
３により求めた抽出電力スペクトル４５から特徴的なピ
ークの周波数・強度を求めて、これをその機器の標準デ
ータ４６としてパターン記憶部３３に保持してもよいこ
とは言うまでもない。
【００２１】本実施例によれば、各機器に対応する標準
データと消費電流から抽出した抽出データを比較するの
で標準データを備えている機器であれば使用する数や種
類によらず判別が可能になる。また、使用機器の増加・
減少に関わらず機器の判別が可能である。また、各機器
を単独使用して標準データを作成するので同種機器内の
消費電流パターンのばらつきに関わらず機器の判別が可
能である。また、出力部に使用機器データや生活パター
ンが表示されるので普段十分把握できない生活情報や機
器の異常が人にフィードバックされる。
【００２２】次に本発明の第二の実施例を図４に示す。 本実施例では先の実施例の分析装置３内に家屋の図面デ
ータと機器の位置を示す位置データを保持する位置記憶
部３３１を設ける。モニタなどの出力部３６に位置記憶
部３３１のデータをもとに家屋の見取図３６１に各機器
の位置をそれぞれの機器を表す記号や絵などのイメージ
３６６で示し、イメージ３６６の明暗や点滅または添字
（図のｏｎ，ｏｆｆ）などで機器の状態を表示する。
【００２３】本実施例によれば家屋内の個々の部屋での
機器使用状況が把握できるようになり、出力部３６に家
屋の見取図３６１を表示し、その上の機器の存在する位
置に該当する機器とその使用状況を表示すれば機器の異
常や電源の切り忘れなどの情報を位置情報と共に与える
ことができるので居住している人以外でもそれを確認で
き安全性や節電効果が増す。　　次に本発明の第三の実
施例を図６に示す。本実施例では電流検出部を複数設け
ている。その上で電流検出部３１１〜３１４を電気配線
４の支線４９１〜４９４にそれぞれ設置し各壁コンセン
トでの消費電流を検出する。電流検出部３１１〜３１４
に対応する前処理部３２１〜３２４に取得したデータの
処理は前述の実施例と同様であるが、使用機器データ４
８に各壁コンセントまたは支線の場所を示すデータを付
加する。また、これに対応して図５で示すような出力部
３６での各機器に対応するイメージ３６６を配置する。
【００２４】本実施例によると各コンセントの存在する
部屋での各機器の使用が確認できるので機器の移動に関
わらずその位置の特定が可能になる。これによって掃除
機などの移動が確認でき家屋内の個々の部屋の衛生状態
を推測できる。また、各部屋に居住する個人別の機器使
用状況が判明するので複数の人が居住している場合でも
個人の生活パターンが把握できる。また、各部屋での使
用機器の異常を検知し個別に対応することもできる。
【００２５】次に本発明の第四の実施例を図７に示す。 本実施例では分析装置３から分離したリモコン３６２を
備え、リモコン３６２には分析装置３内に設置した無線
通信インターフェース（図示しない）とセットになった
無線通信インターフェース（図示しない）または通信回
線３７により分析装置３内の通信インターフェース３８
と通信を行う通信インターフェース３８１と入力キー３
６３（電源スイッチを含む）、警報ブザー３６４、液晶
ディスプレー３６５を組み込み分析装置３で検知した機
器の異常やＯＮ・ＯＦＦなどの情報を無線通信インター
フェースまたは通信インターフェース３８→通信回線３
７→通信インターフェース３８１の経路でリモコン３６
２に送出し、警報ブザー３６４や液晶ディスプレーを介
して人に知らせる。なお、分析装置３とリモコン３６２
の通信にあたり入力キーからパスワードを入力し使用者
の確認を行うこととしてもよい。
【００２６】本実施例によれば、携帯可能なリモコンで
分析装置を操作できるので、人が分析装置３まで見にゆ
かなくても機器の使用状況や異常を検知できる。また、
家屋外の遠隔地から機器の使用状況や異常を検知できる
。また、パスワードの入力により本人を確認するので他
人による悪用や誤動作を防止することができる。
【００２７】次に本発明の第五の実施例を図８に示す。 本実施例では通信回線３７を介して家庭内の機器をＯＮ
・ＯＦＦする操作装置１０を備えた家屋を想定する。本
構成により遠隔地からリモコン３６２を用いて、リモコ
ン３６２→通信回線３７→操作装置１０、の経路で操作
装置１０にコマンドを送り機器のＯＮ・ＯＦＦを行う。 操作の結果や機器の異常の有無は、分析装置３→通信回
線３７→リモコン３６２、の経路により確認できるので
、異常時には、リモコン３６２→通信回線３７→操作装
置１０、の経路で操作装置１０にコマンドを送り異常機
器の電源を切ることができ災害を未然に防ぐことができ
る。また、機器の電源の切り忘れも上記の場合と同様に
分析装置３、通信回線３７、操作装置１０を用いて対処
できるので安全性、利便性が増す。本実施例では上記し
たように分析装置３が機器の異常を検知した場合に、（
ａ）分析装置３→（ｂ）通信回線３７→（ｃ）リモコン
３６２→（ｄ）人→（ｅ）リモコン３６２→（ｆ）通信
回線３７→（ｇ）操作装置１０→（ｈ）異常機器、の経
路で対処したが（ｂ）〜（ｆ）の経路をバイパスして分
析装置３と操作装置１０の間に通信ケーブルを設けて分
析装置３から操作装置１０に直接コマンドを送り異常機
器の電源を切り、その結果を（ａ）〜（ｄ）の経路で人
に報知することとしてもよい。
【００２８】次に本発明の第六の実施例を図８に示す。 本実施例ではアパートやマンションなどの集合住宅に分
析装置３を設置した場合の構成例である。集合住宅１１
内の個別住宅１１１にそれぞれ分析装置３を設置し集合
住宅内を横断する宅内回線３７１を通じて管理人室１２
の集中分析装置１２１に接続する。集中分析装置１２１
は各個別住宅１１１内の分析装置３から宅内回線３７を
通じて個別住宅１１１内の機器の状況の情報を受け取り
、集中分析装置１２１のモニタなどの出力部（図示しな
い）に出力する。
【００２９】本実施例によれば集中分析装置１２１によ
り個別住宅内の機器の異常が検知できるので管理人など
により留守宅の安全管理ができる。
【００３０】以上の説明においては電気機器の消費電流
について述べたが消費電力について分析しても同様な効
果が得られる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、電灯の点灯・消灯の時
間を検出記録し起床就寝の時間を把握できる。これを、
定期的に過去のデータと比較することにより起床就寝時
間に対応する生活リズムの変化を検知できる。また、掃
除器や洗濯器の使用頻度・時間から衛生状態を推測でき
る。上記は電気機器使用に関して得られる情報のほんの
一例である。電気機器の使用形態は機器特有で、また機
器自体人間生活に密着し、その全般にわたり関連してい
るので、これにより個人の生活状況・リズムを的確に把
握できる。したがって、高齢者や一人暮らしなど社会と
の接触が不十分になる可能性のある人が使用すれば生活
の変化や異常を自己チェックすることができる。また、
必要最小限の生活情報を本人の縁者や保険・医療機関や
消防署などに通信回線などを通じて伝送することにより
コミュニケーションの不足の解消や緊急時の対応が有効
に行える。また、老人ホームなどのように高齢者が集団
生活している場合、世話をする人が個々の高齢者の生活
パターンを効率的に把握でき個別のきめ細かな対応が可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気機器使用状況図
【図２】システムの構成図１
【図３】分析装置の動作概念図
【図４】表示例の図
【図５】システムの構成図２
【図６】システムの構成図３
【図７】システムの構成図４
【図８】システムの構成図５
【図９】システムの構成図６
【符号の説明】
１……家屋、３……分析装置、４……電気配線、３１…
…電流検出部、３２……前処理部、３３……パターン記
憶部、３４……記録部、３５……入力部、３６……出力
部、３７……通信回線、３８……通信インターフェース
、３９……プロセッサ、４４……標準電力スペクトル、
４５……抽出電力スペクトル、４６……標準データ、４
７……抽出データ、４８……使用機器データ、３３１…
…位置記憶部、３６２……リモコン、１０……操作装置
、１１……集合住宅、３７１……宅内回線、１２１……
集中分析装置

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】家屋内の電気機器の消費電流を検出する検
    出手段と、前記電気機器の標準電流波形が記憶されてい
    る記憶手段と、前記検出手段から検出された消費電流の
    波形と前記標準電流波形に基づいて前記電気機器の使用
    状況の分析する分析手段と、前記分析手段によって分析
    された情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴と
    する生活パターン分析報知システム。
  2. 【請求項２】請求項１において、前記分析手段は前記消
    費電流波形に前記標準電流波形の成分に含まれている否
    かを分析する手段であることを特徴とする生活パターン
    分析報知システム。
  3. 【請求項３】請求項１において、前記情報に基づいて前
    記電気機器の操作をする操作手段を有することを特徴と
    する生活パターン分析報知システム。
  4. 【請求項４】請求項３において、前記操作手段は特定の
    パスワ−ドにのみによって操作できることを特徴とする
    生活パターン分析報知システム。
  5. 【請求項５】家屋内の電気機器の消費電流を検出する検
    出手段と、前記電気機器の標準電流波形が記憶されてい
    る記憶手段と、前記検出手段から検出された消費電流の
    波形と前記標準電流波形に基づいて前記電気機器の使用
    状況の分析を行う分析手段と、前記分析手段によって分
    析された情報を送信する通信手段と、前記通信手段を介
    して出力される外部の出力手段とを備えたことを特徴と
    する生活パターン分析報知システム。
  6. 【請求項６】請求項５において、前記出力手段は特定の
    パスワ−ドにのみによって前記情報を出力することを特
    徴とする生活パターン分析報知システム。
  7. 【請求項７】居住空間毎の消費電流を検出する検出手段
    と、前記居住空間毎の消費電流が記憶されている記憶手
    段と、前記検出手段から検出された消費電流の波形と前
    記標準電流波形に基づいて各居住空間での生活状況を分
    析する分析手段と、前記分析手段によって分析された情
    報を送信する通信手段と、前記通信手段を介して出力さ
    れる外部の出力手段とを備えたことを特徴とする生活パ
    ターン分析報知システム。
  8. 【請求項８】請求項７において、前記居住空間は家屋内
    の部屋毎であることを特徴とする生活パターン分析報知
    システム。
  9. 【請求項９】請求項７において、前記居住空間は住宅毎
    であることを特徴とする生活パターン分析報知システム
    。
  10. 【請求項１０】請求項７において、前記分析手段は前記
    居住空間の集中分析手段であることを特徴とする生活パ
    ターン分析報知システム。
JP3095150A 1991-04-25 1991-04-25 生活パターン分析報知システム Pending JPH04324372A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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