特許 6793376 生活反応検知システム、生活反応検知装置および生活反応検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6793376

(24)【登録日】2020年11月12日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】生活反応検知システム、生活反応検知装置および生活反応検知方法

(51)【国際特許分類】

   G08B 25/04 20060101AFI20201119BHJP

   G08B 21/02 20060101ALI20201119BHJP

   H04M 11/00 20060101ALI20201119BHJP

   G06Q 50/22 20180101ALI20201119BHJP

【ＦＩ】

   G08B25/04 K

   G08B21/02

   H04M11/00 301

   G06Q50/22

【請求項の数】9

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-229369(P2016-229369)

(22)【出願日】2016年11月25日

(65)【公開番号】特開2018-85061(P2018-85061A)

(43)【公開日】2018年5月31日

【審査請求日】2019年9月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】516355597

【氏名又は名称】トーマステクノロジー株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】516355601

【氏名又は名称】ＣＰソリューションズ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】513311789

【氏名又は名称】一般財団法人都市エクイティ財団

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 時夫

(72)【発明者】

【氏名】三好 幸夫

【審査官】 玉木 宏治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−０９５６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−３１０７２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０２４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／１５９４８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００８／１５２７９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１５７１７５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｂ ２５／００−１４

Ｇ０６Ｑ ５０／２２

Ｇ０８Ｂ ２１／０２

Ｈ０４Ｍ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

居住者の生活反応を検知するための生活反応検知システムであって、
上記生活反応を検知する対象空間の総消費電力を測定する総電力測定部と、
上記総電力測定部により測定された総消費電力の時間的変動を分析して、仮想した、同種の性質の機器群を示す個別機器の消費電力である個別消費電力を推定し、当該個別消費電力の上記総消費電力に対する構成比率を上記個別機器の状態変数として一定周期毎に算出する個別電力分解部と、
上記個別電力分解部により算出された上記個別機器の状態変数を整数化し、整数化された値を上記個別機器の電源がオンになった台数／電源がオフになった台数を表すスイッチ変数とするスイッチ変数生成部と、
上記スイッチ変数生成部により生成された上記スイッチ変数に基づいて、上記個別機器の電源の状態を表すパラメータを所定の時間単位で算出する電源状態パラメータ算出部と、
上記電源状態パラメータ算出部により算出された電源状態パラメータが所定の条件を満たすか否かに基づいて、上記所定の時間単位で上記居住者の生活反応の有無を判定する生活反応判定部とを備えたことを特徴とする生活反応検知システム。

【請求項2】

上記電源状態パラメータ算出部は、上記スイッチ変数生成部により生成された上記スイッチ変数に基づいて、上記個別機器の電源をオンまたはオフしたスイッチ回数を上記電源状態パラメータとして上記所定の時間単位で算出し、
上記生活反応判定部は、上記電源状態パラメータ算出部により算出された上記スイッチ回数が閾値を超えているという条件を満たすか否かに基づいて、上記所定の時間単位で上記居住者の生活反応の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の生活反応検知システム。

【請求項3】

上記電源状態パラメータ算出部は、上記スイッチ変数生成部により生成された上記スイッチ変数に基づいて、上記個別機器の電源をオンまたはオフするタイミングのバラツキ度合を表す分散値を上記電源状態パラメータとして上記所定の時間単位で算出し、
上記生活反応判定部は、上記電源状態パラメータ算出部により算出された上記分散値が閾値を超えているという条件を満たすか否かに基づいて、上記所定の時間単位で上記居住者の生活反応の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の生活反応検知システム。

【請求項4】

上記電源状態パラメータ算出部は、上記スイッチ変数生成部により生成された上記スイッチ変数に基づいて、上記個別機器の電源がオンからオフになるまでの１回当たりの平均オン時間を上記電源状態パラメータとして上記所定の時間単位で算出し、
上記生活反応判定部は、上記電源状態パラメータ算出部により算出された上記平均オン時間が閾値を超えているという条件を満たすか否かに基づいて、上記所定の時間単位で上記居住者の生活反応の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の生活反応検知システム。

【請求項5】

上記電源状態パラメータ算出部により所定期間内に算出される上記電源状態パラメータのうち、最小値からｎ番目（ｎは１以上の任意の数）の値を上記閾値として設定する閾値設定部を更に備えたことを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の生活反応検知システム。

【請求項6】

上記生活反応判定部は、上記居住者の生活反応が有る状態または無い状態がいくつの時間単位続くかによって、生活反応が有る状態または無い状態のグレードを更に判定することを特徴とする請求項１に記載の生活反応検知システム。

【請求項7】

上記居住者の生活反応が有る状態または無い状態に関する上記電源状態パラメータの上記所定の時間単位での変動パターンを教師データとして記憶する教師データ記憶部を更に備え、
上記生活反応判定部は、上記電源状態パラメータ算出部により算出された上記電源状態パラメータの上記所定の時間単位での変動パターンと上記教師データとの類似度が閾値を超えているという条件を満たすか否かに基づいて、上記居住者の生活反応の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の生活反応検知システム。

【請求項8】

生活反応を検知する対象空間について上記総電力測定装置により測定された総消費電力の時間的変動を分析して、仮想した、同種の性質の機器群を示す個別機器の消費電力である個別消費電力を推定し、当該個別消費電力の上記総消費電力に対する構成比率を上記個別機器の状態変数として一定周期毎に算出する個別電力分解部と、
上記個別電力分解部により算出された上記個別機器の状態変数を整数化し、整数化された値を上記個別機器の電源がオンになった台数／電源がオフになった台数を表すスイッチ変数とするスイッチ変数生成部と、
上記スイッチ変数生成部により生成された上記スイッチ変数に基づいて、上記個別機器の電源の状態を表すパラメータを所定の時間単位で算出する電源状態パラメータ算出部と、
上記電源状態パラメータ算出部により算出された電源状態パラメータが所定の条件を満たすか否かに基づいて、上記所定の時間単位で上記居住者の生活反応の有無を判定する生活反応判定部とを備えたことを特徴とする生活反応検知装置。

【請求項9】

居住者の生活反応を検知するための生活反応検知方法であって、
総電力測定装置が、上記生活反応を検知する対象空間の総消費電力を測定する第１のステップと、
上記生活反応検知装置の個別電力分解部が、上記総電力測定装置により測定された総消費電力の時間的変動を分析して、仮想した、同種の性質の機器群を示す個別機器の消費電力である個別消費電力を推定し、当該個別消費電力の上記総消費電力に対する構成比率を上記個別機器の状態変数として一定周期毎に算出する第２のステップと、
上記生活反応検知装置のスイッチ変数生成部が、上記個別電力分解部により算出された上記個別機器の状態変数を整数化し、整数化された値を上記個別機器の電源がオンになった台数／電源がオフになった台数を表すスイッチ変数とする第３のステップと、
上記生活反応検知装置の電源状態パラメータ算出部が、上記スイッチ変数生成部により生成された上記スイッチ変数に基づいて、上記個別機器の電源の状態を表すパラメータを所定の時間単位で算出する第４のステップと、
上記生活反応検知装置の生活反応判定部が、上記電源状態パラメータ算出部により算出された電源状態パラメータが所定の条件を満たすか否かに基づいて、上記所定の時間単位で上記居住者の生活反応の有無を判定する第５のステップとを有することを特徴とする生活反応検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生活反応検知システム、生活反応検知装置および生活反応検知方法に関し、特に、電気機器の消費電力に基づいて居住者の生活反応を検知するためのシステムに用いて好適なものである。

【背景技術】

【0002】

従来、電気機器の消費電力に基づいて居住者の存否を判定するシステムが知られている（例えば、特許文献１〜９参照）。特許文献１〜３には、個々の電気機器の消費電力に基づいて、居住者の存否を判定することが記載されている。

【0003】

すなわち、特許文献１に記載の見守りシステムは、各戸の全体消費電力を計測する引き込み電力センサ、および、各戸に設置されている個別の電力消費機器の消費電力をそれぞれ計測する電気給湯器電力センサ、空調機電力センサを含むホームサーバと、ホームサーバからの各センサの出力を参照して各戸の入居者の生活情報を収集し、管理する見守りセンタとを備えている。

【0004】

特許文献２に記載のシステムでは、電気製品と家庭内のコンセントとの間に複数のアダプタを設置する。アダプタは、自らに接続された電気製品の電源のオン／オフを検出し、検出した電気製品のオン／オフ情報をサーバに送信する。サーバは、アダプタが検出した電気製品のオン／オフ情報の組合せが、設定された通知条件を満たすか否かを判定し、通知条件が満たされたと判定された場合に、見守り者の端末に判定の結果の通知を送信する。

【0005】

また、特許文献３，４には、測定された電力値と閾値とを比較することにより、居住者の行動の有無を判定することが記載されている。すなわち、特許文献３に記載の人間活動検知システムでは、電力計で測定された電力値が、記憶部に予め設定された電力閾値を継続して上回り、かつ、立ち上りピークがあると判定されたときに、住人の活動があると判定する。また、特許文献４に記載の生活行動パターン抽出装置では、各時間帯における消費電力の代表値に基づき、所定の閾値を用いて、当該時間帯に生活行動が発生したか否かを判定する。

【0006】

また、特許文献５，６には、居住者の行動の有無を判定する際に用いる閾値を動的に変更することが記載されている。すなわち、特許文献５に記載の生活状況推定システムでは、総負荷電流の測定を複数の日について行い、電力需要家の在宅日に測定されたと判断される総負荷電流の測定値を用いてデータ群を求めて値決定用データ群とする。そして、値決定用データ群について、予め設定した複数の仮定値を用いてｋ仮定値別にｋ％値を算出して降順に並べてグラフ化し、その中から選択したグラフに対応するｋ仮定値を値ｋとするとともに、選択グラフについて予め設定した第２位置のｋ％値を活動電流閾値とする。

【0007】

特許文献６に記載の人間活動検知システムでは、宅内の人間活動の有無を判別する閾値を当該宅内における過去の電力時系列データから自動的に算出する。具体的には、宅内における過去のあらかじめ定めた特定期間の１日毎の電力消費量をあらかじめ定めた時間間隔で取得して蓄積する。そして、蓄積した電力消費量に関するヒストグラムを１日毎に生成し、生成したヒストグラムに判別分析法を適用して、１日毎に低消費クラスと高消費クラスとの２つのクラスに分離する分離度を算出して、分離度が最大になる日を選択する。さらに、選択した当該日において２つのクラスに分離する閾値を、人間の操作がない状態で機器が自動的に運転している機器自動運転の状態における電力消費量の最大値と看做して、人間活動の有無を判別するための閾値として設定する。

【0008】

さらに、特許文献７〜９には、時系列で測定した電力の情報を分析し、所定のパターンと比較して居住者の存否を判定することが記載されている。すなわち、特許文献７に記載の生活見守りシステムでは、電力使用量計にて計測した電力使用量に基づいて生活パターンを抽出し、該生活パターンとその予想パラメータとを比較して、異常の有無を判定する。特許文献８に記載の見守りシステムでは、見守りの対象となる住居の電気使用量に関するデータを取得して分析し、分析した生活リズム情報に異常がある場合に、予め登録されている登録先に異常を通報する。

【0009】

特許文献９に記載の安否確認システムでは、安否確認の対象者が使用する機器に供給する電力の検出値を取得して時系列に記憶する。そして、時系列に記憶した検出値を、機器の使用状態と当該機器が消費する電力の値とを対応付けて記憶した消費パターンと照合して、対象者が使用する機器の使用状態の推移を求め、機器の使用状態の推移と対応する安否情報を記憶する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１６−１１０４９７号公報

【特許文献2】特開２０１６−７１５５１号公報

【特許文献3】特開２０１４−７４９５４号公報

【特許文献4】特開２０１５−１８５０４０号公報

【特許文献5】特開２０１１−４３９８４号公報

【特許文献6】特開２０１３−１３１０９７号公報

【特許文献7】特開２００８−１１２２６７号公報

【特許文献8】特開２０１４−１５７５８７号公報

【特許文献9】特開２０１２−１６８７３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

上記従来のシステムの殆どにおいて、測定される電気機器の消費電力量に基づいて、居住者の存否や安否、あるいは活動の有無を判定するようになされている。この判定をより正確に行うために、測定した消費電力量と比較する閾値を動的に変更して設定したり、時系列で測定した消費電力量の変動パターンを分析したりする技術が、特許文献３〜９において種々提案されている。

【0012】

しかしながら、電気機器の中には、冷蔵庫や温水器などのように、居住者による電源スイッチの操作の有無によらず電力を消費するものがあり、また、その消費電力量が電気機器自身の自動制御により変動するものもある。そのため、単純に消費電力の測定値と閾値とを比較したり、測定値の変動パターンを分析したりするだけでは、居住者の存否等を正確に判定することが難しく、誤判定をしてしまうことがあるという問題があった。

【0013】

なお、特許文献２に記載のシステムは、電気機器の操作の有無を検出する仕組みを有している。しかしながら、特許文献２に記載のシステムでは、電気製品と家庭内のコンセントとの間に専用のアダプタを設置する必要がある。このため、家庭内の既存設備だけで居住者の存否等の判定を行うことができず、新たな設置コストがかかるという問題があった。

【0014】

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、各電気機器における操作の有無を検出するために新たな設備を設置することなく、消費電力に基づいて居住者の存否をより正確に判定できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0015】

上記した課題を解決するために、本発明では、生活反応を検知する対象空間において測定した総消費電力を、仮想した、同種の性質の機器群を示す個別機器の消費電力に分解し、当該個別消費電力の総消費電力に対する構成比率を個別機器の状態変数として一定周期毎に算出する。さらに、その状態変数を整数化して個別機器の電源がオンになった台数／電源がオフになった台数を表すスイッチ変数とし、当該スイッチ変数に基づいて、個別機器の電源の状態を表すパラメータを所定の時間単位で算出する。そして、この算出された電源状態パラメータが所定の条件を満たすか否かに基づいて、所定の時間単位で居住者の生活反応の有無を判定するようにしている。

【発明の効果】

【0016】

上記のように構成した本発明によれば、生活反応を検知する対象空間において測定したアナログの総消費電力をそのまま閾値と比較したり、測定した総消費電力の変動パターンをそのまま分析したりするのではなく、測定した総消費電力が個別機器の電源のオン／オフに関する状態を表す電源状態パラメータに変換されて、当該パラメータに基づいて生活反応の有無が判定される。このため、居住者による電気機器の電源スイッチの操作によらず大きく変動することがある総消費電力の増減の影響を排除して、生活反応の有無を判定することができる。しかも、個別機器の電源のオン／オフを検出するために、コンセントにアダプタを設置する必要もない。これにより、各電気機器における操作の有無を検出するために新たな設備を設置することなく、消費電力に基づいて居住者の存否をより正確に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本実施形態による生活反応検知システムの構成例を示す図である。

【図2】本実施形態による解析装置の機能構成例を示すブロック図である。

【図3】本実施形態による解析装置の他の機能構成例を示すブロック図である。

【図4】本実施形態による生活反応検知システムの動作例を示すフローチャートである。

【図5】本実施形態による解析装置の他の機能構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による生活反応検知システムの構成例を示す図である。図１に示すように、本実施形態の生活反応検知システム１００は、居住者の生活反応を検知するためのシステムであって、総電力測定装置１０（本発明の総電力測定部に相当）と、解析装置２０（生活反応検知装置に相当）と、サーバ３０とを備えて構成されている。解析装置２０とサーバ３０との間は、インターネット等の通信ネットワークにより接続されている。

【0019】

総電力測定装置１０は、生活反応を検知する対象空間の総消費電力を測定するものであり、例えばスマートメータなど、公知の測定器を用いることが可能である。生活反応を検知する対象空間とは、例えば、人が居住している空間であり、一戸建て住戸、集合住宅における一戸または複数戸などが該当する。

【0020】

解析装置２０は、総電力測定装置１０により測定された総消費電力を解析し、対象空間内における生活反応の有無を検知する。解析装置２０は、解析結果のデータをサーバ３０に送信する。サーバ３０は、解析装置２０から送信された解析結果のデータを保存し、これを外部からの要求に応じて提供する。

【0021】

以上のように構成した本実施形態の生活反応検知システムは、例えば、独居高齢者の生活状況の見守り、宅配先における居住者の在宅／不在の推定、旅行など外出期間中における電気機器の稼動／非稼働の確認など、様々な用途に用いることが可能である。

【0022】

図２は、解析装置２０の機能構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態の解析装置２０は、その機能構成として、個別電力分解部２１、スイッチ変数生成部２２、電源状態パラメータ算出部２３および生活反応判定部２４を備えて構成されている。

【0023】

これらの各機能ブロック２１〜２４は、ハードウェア、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック２１〜２４は、実際にはコンピュータのＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭ、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。

【0024】

個別電力分解部２１は、総電力測定装置１０により測定された総消費電力の時間的変動を分析して、仮想した個別機器の消費電力である個別消費電力を推定する。そして、その推定した個別消費電力の総消費電力に対する構成比率を、個別機器の状態変数として一定周期毎（例えば、１分毎）に算出する。

【0025】

ここで、仮想した個別機器とは、対象空間内に実際に存在する電気機器の１つ１つのことを言うのではなく、推定分解電力の大きさに対応した仮想上の電気機器のことを言う。例えば、総電力測定装置１０により測定された総消費電力がある周期において５０Ｗ上昇している場合、５０Ｗの消費電力を有する電気機器（具体的な機器を特定する必要はない）が稼働したと分析する。また、総電力測定装置１０により測定された総消費電力がある周期において１００Ｗ下降している場合、１００Ｗの消費電力を有する電気機器が停止したと分析する。すなわち、この場合における仮想した電気機器とは、推定分解電力５０Ｗの電気機器（以下、個別機器[５０Ｗ]と表記する）、推定分解電力１００Ｗの電気機器を言う。

【0026】

個別電力分解部２１は、以上のようにして推定した個別機器の個別消費電力の総消費電力に対する構成比率を一定周期毎に算出し、これを個別機器の状態変数Ｘ_jreal-kとする。ここで、ｊは仮想上の電気機器の識別符号を表す。すなわち、ｊ＝１〜ｍ（ｍは総消費電力から分解した各推定分解電力の電気機器の数）である。また、例えば周期を１分とし、１時間分の総消費電力から状態変数Ｘ_jreal-kを算出する場合は、ｋ＝１〜６０である。２４時間分であれば、ｋ＝１〜１４４０である。

【0027】

例えば、ある周期ｔ_kにおいて、３種類の推定分解電力ｐ₁，ｐ₂，ｐ₃の電気機器がそれぞれ稼働していることが個別電力分解部２１により推定された場合、個別電力分解部２１は、Ｘ_1real*ｐ₁＋Ｘ_2real*ｐ₂＋Ｘ_3real*ｐ₃＝Ｘ_real*ｐを満たす状態変数を算出する。ここで、ｐは総消費電力、Ｘ_realは総消費電力の状態変数である。ある周期ｔ_kにおける状態変数Ｘ_jreal-kは、例えば、１つ前の周期ｔ_k-1の状態をもとに、公知の収束アルゴリズム（例えば、カルマンフィルタを用いた収束アルゴリズム）により推定することが可能である。

【0028】

なお、この個別電力分解部２１の機能は、特許第５８７０１８９号に記載された内容を適用することが可能である。

【0029】

スイッチ変数生成部２２は、個別電力分解部２１により算出された個別機器の状態変数を整数化し、整数化された値を個別機器の電源オン／オフを表すスイッチ変数とする。すなわち、スイッチ変数生成部２２は、以下の式により個別機器の状態変数を四捨五入して整数化することにより、個別機器のスイッチ変数Ｘ_jkを算出する。
Ｘ_jk＝round(Ｘ_jreal-k)

【0030】

これにより、個別機器[５０Ｗ]に関して個別電力分解部２１により算出された一定周期毎の状態変数Ｘ_jreal-kから、例えば次のような整数列のベクトルで表される一定周期毎のスイッチ変数Ｘ_jk[５０Ｗ]が得られる。
Ｘ_jk[５０Ｗ]＝｛００１１１００１２２２３３１１００１１０・・・・｝
ここで、“１”は個別機器[５０Ｗ]の電源が１台オン、“２”は個別機器[５０Ｗ]の電源が２台オンになっていることを意味する。他の推定分解電力の個別機器についても同様に、一定周期毎のスイッチ変数Ｘ_jkが生成される。

【0031】

電源状態パラメータ算出部２３は、スイッチ変数生成部２２により生成された一定周期毎のスイッチ変数Ｘ_jkに基づいて、個別機器の電源の状態を表すパラメータを所定の時間単位（例えば、１時間単位）で算出する。例えば、電源状態パラメータ算出部２３は、スイッチ変数生成部２２により一定周期毎に生成されたスイッチ変数Ｘ_jkに基づいて、個別機器の電源をオンしたスイッチ回数Ｎon_iまたはオフしたスイッチ回数Ｎoff_iを電源状態パラメータとして所定の時間単位で算出する。所定の時間単位が１時間の場合、ｉ＝１〜２４である。ここで、電源オンのスイッチ回数Ｎon_iは、１時間の中で各推定分解電力の個別機器の電源がスイッチオンとされた回数の合計値である。

【0032】

例えば、以下に示すスイッチ変数Ｘ_jk[５０Ｗ]が得られている場合、
Ｘ_jk[５０Ｗ]＝｛００１１１００１２２２３３１１００１１０・・・・｝
Ｘ_j2＝０からＸ_j3＝１に変化するタイミングで１回スイッチオン、Ｘ_j7＝０からＸ_j8＝１に変化するタイミングで１回スイッチオン、Ｘ_j8＝１からＸ_j9＝２に変化するタイミングで１回スイッチオンがあったなどと判定して、最初の１時間分のスイッチ変数Ｘ_jk[５０Ｗ]（ｋ＝１〜６０）からスイッチオンの回数を算出する。

【0033】

他の推定分解電力の個別機器に関するスイッチ変数Ｘ_jkについても同様に、スイッチ変数Ｘ_jk（ｋ＝１〜６０）からスイッチオンの回数を算出する。そして、各推定分解電力の個別機器について算出したスイッチオンの回数を合計することにより、最初の１時間における電源オンのスイッチ回数Ｎon₁を算出する。これと同様の処理を次の１時間分のスイッチ変数Ｘ_jk（ｋ＝６１〜１２０）に対して行うことにより、次の１時間における電源オンのスイッチ回数Ｎon₂を算出する。以下同様にして、２４時間分の電源オンのスイッチ回数Ｎon_i（ｉ＝１〜２４）を算出する。

【0034】

電源オフのスイッチ回数Ｎoff_i（ｉ＝１〜２４）の算出方法も以上と同様である。例えば、上述のスイッチ変数Ｘ_jk[５０Ｗ]が得られている場合、Ｘ_j5＝１からＸ_j6＝０に変化するタイミングで１回スイッチオフ、Ｘ_j13＝３からＸ_j14＝１に変化するタイミングで２回スイッチオフがあったなどと判定して、最初の１時間分のスイッチ変数Ｘ_jk[５０Ｗ]（ｋ＝１〜６０）から個別機器[５０Ｗ]のスイッチオフの回数を算出する。

【0035】

他の推定分解電力の個別機器に関するスイッチ変数Ｘ_jkについても同様に、スイッチ変数Ｘ_jk（ｋ＝１〜６０）からスイッチオフの回数を算出する。そして、各推定分解電力の個別機器について算出したスイッチオフの回数を合計することにより、最初の１時間における電源オフのスイッチ回数Ｎoff₁を算出する。以下同様にして、２４時間分の電源オフのスイッチ回数Ｎoff_i（ｉ＝１〜２４）を算出する。

【0036】

生活反応判定部２４は、電源状態パラメータ算出部２３により算出された電源状態パラメータが所定の条件を満たすか否かに基づいて、所定の時間単位で居住者の生活反応の有無を判定する。例えば、生活反応判定部２４は、電源状態パラメータ算出部２３により算出されたスイッチ回数Ｎon_iまたはＮoff_iが閾値を超えているという条件を満たすか否かに基づいて、所定の時間単位で居住者の生活反応の有無を判定する。

【0037】

ここで、生活反応判定部２４は、電源オンのスイッチ回数Ｎon_iのみを用いて、これが閾値を超えているか否かに基づいて生活反応の有無を判定するようにしてよい。または、電源オフのスイッチ回数Ｎoff_iのみを用いて、これが閾値を超えているか否かに基づいて生活反応の有無を判定するようにしてもよい。または、電源オンのスイッチ回数Ｎon_iおよび電源オフのスイッチ回数Ｎoff_iの両方を用いて、閾値を超えているか否かに基づいて生活反応の有無を判定するようにしてもよい。両方を用いる場合、例えば、Ｎon_i＋Ｎoff_iの値が閾値を超えているか否かを判定するようにしてもよいし、電源オンのスイッチ回数Ｎon_iが第１の閾値を超え、かつ、電源オフのスイッチ回数Ｎoff_iが第２の閾値を超えているか否かを判定するようにしてもよい。

【0038】

以上の判定に用いる閾値は、あらかじめ定めた固定値であってもよいし、学習等によって最適化される可変値であってもよい。閾値を動的に設定する場合、解析装置２０は、図３に示すように、その機能構成として閾値設定部２５を更に備える。

【0039】

閾値設定部２５は、例えば、電源状態パラメータ算出部２３により所定期間内（例えば、数日または１週間）に算出される電源状態パラメータのうち、最小値からｎ番目（ｎは１以上の任意の数）の値を閾値として設定する。例えば、電源オンのスイッチ回数Ｎon_iを電源状態パラメータとして用いる場合、閾値設定部２５は、１週間分として２４×７個のスイッチ回数Ｎon_iのうち、最小値からｎ番目（例えば、ｎ＝３）の値を閾値として設定する。

【0040】

なお、閾値設定部２５による閾値の設定は、定期的または非定期的に繰り替えし行うようにしてもよい。定期的に行う場合は、閾値設定部２５の処理を行うインターバルを設定しておくことにより、自律的に閾値の設定を繰り返し行うようにすることが可能である。非定期的に行う場合は、ユーザが処理の実行を指示したときに閾値の設定を行うようにすることが可能である。

【0041】

図４は、上記のように構成した本実施形態による生活反応検知システムの動作例を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、解析装置２０の電源がオンとされたときに開始する。

【0042】

まず、総電力測定装置１０は、生活反応を検知する対象空間の総消費電力を測定する（ステップＳ１）。そして、個別電力分解部２１は、状態変数を算出する一定周期（例えば、１分）が経過したか否かを判定する（ステップＳ２）。まだ１分が経過していない場合、処理はステップＳ１に戻り、総消費電力の測定を継続する。

【0043】

一方、一定周期の１分が経過した場合、個別電力分解部２１は、総電力測定装置１０により測定された総消費電力の１分間における時間的変動を分析して、仮想した個別機器の個別消費電力を推定し、その推定した個別消費電力の総消費電力に対する構成比率を個別機器の状態変数として算出する（ステップＳ３）。続いて、スイッチ変数生成部２２は、個別電力分解部２１により算出された個別機器の状態変数を整数化して個別機器のスイッチ変数を生成する（ステップＳ４）。

【0044】

その後、電源状態パラメータ算出部２３は、電源状態パラメータを算出する所定の時間単位（例えば、１時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳ５）。まだ１時間が経過していない場合、処理はステップＳ１に戻り、総消費電力の測定を継続する。

【0045】

一方、所定の時間単位である１時間が経過した場合、電源状態パラメータ算出部２３は、スイッチ変数生成部２２により各個別機器について生成された一定周期毎のスイッチ変数Ｘ_jkに基づいて、個別機器の電源状態パラメータ（電源オンのスイッチ回数Ｎon_i、電源オフのスイッチ回数Ｎoff_iの少なくとも一方）を算出する（ステップＳ６）。

【0046】

次に、生活反応判定部２４は、電源状態パラメータ算出部２３により算出された電源状態パラメータが所定の条件を満たすか否かに基づいて、該当の１時間における居住者の生活反応の有無を判定する（ステップＳ７）。そして、生活反応判定部２４は、この判定結果のデータをサーバ３０に送信する（ステップＳ８）。

【0047】

最後に、解析装置２０は、自身の電源がオフにされたか否かを判定する（ステップＳ９）。解析装置２０の電源がオフにされていない場合、処理はステップＳ１に戻り、総消費電力の測定を継続する。一方、解析装置２０の電源がオフにされた場合、図４に示すフローチャートの処理は終了する。

【0048】

このフローチャートに示すように、本実施形態によれば、１時間毎に、ほぼリアルタイムに居住者の生活反応の有無を判定し、その結果のデータをサーバ３０にアップロードすることができる。サーバ３０にアップロードされたデータは、外部からの要求に応じていつでも閲覧することが可能となる。

【0049】

以上詳しく説明したように、本実施形態によれば、生活反応を検知する対象空間において測定したアナログの総消費電力をそのまま閾値と比較したり、測定した総消費電力の変動パターンをそのまま分析したりするのではなく、測定した総消費電力が個別機器の電源のオン／オフに関する状態を表す電源状態パラメータに変換されて、当該パラメータに基づいて生活反応の有無が判定される。

【0050】

このため、居住者による電気機器の電源スイッチの操作によらず大きく変動することがある総消費電力の増減の影響を排除して、生活反応の有無を判定することができる。しかも、各電気機器における操作の有無を検出するために、コンセントにアダプタを設置する必要もない。これにより、各電気機器における操作の有無を検出するために新たな設備を設置することなく、消費電力に基づいて居住者の存否をより正確に判定することができる。

【0051】

なお、上記実施形態では、電源状態パラメータの一例としてスイッチ回数Ｎon_i，Ｎoff_iを用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電源状態パラメータ算出部２３は、スイッチ変数生成部２２により生成されたスイッチ変数に基づいて、個別機器の電源をオンまたはオフするタイミングのバラツキ度合を表す分散値σを電源状態パラメータとして所定の時間単位で算出してもよい。この場合、生活反応判定部２４は、当該分散値σが閾値を超えているという条件を満たすか否かに基づいて、所定の時間単位で居住者の生活反応の有無を判定する。

【0052】

電気機器の中には、居住者が電源スイッチの操作を行わなくても、ほぼ一定の周期で消費電力の大きさが増減するものもある。このような電気機器の場合、消費電力が増減するタイミングのバラツキ度合を表す分散値σを計算すると、その値は比較的小さくなる。一方、居住者が電源スイッチの操作を行う場合、そのタイミングは任意で、一定の周期でオン／オフが繰り返されるものではないので、分散値σは比較的大きくなる。よって、分散値σが閾値を超えているか否かに基づいて、居住者の生活反応の有無を判定することが可能である。

【0053】

また、別の例として、電源状態パラメータ算出部２４は、スイッチ変数生成部２３により生成されたスイッチ変数に基づいて、個別機器の電源がオンからオフになるまでの１回当たりの平均オン時間Ｔonを電源状態パラメータとして所定の時間単位で算出してもよい。この場合、生活反応判定部２４は、当該平均オン時間Ｔonが閾値を超えているという条件を満たすか否かに基づいて、所定の時間単位で居住者の生活反応の有無を判定する。

【0054】

例えば、以下に示すスイッチ変数Ｘ_jk[５０Ｗ]が得られている場合、
Ｘ_jk[５０Ｗ]＝｛００１１１００１２２２３３１１００１１０・・・・｝
電源状態パラメータ算出部２３は、Ｘ_j3〜Ｘ_j5の３分間に１台の個別機器[５０Ｗ]について電源オン状態が継続し、Ｘ_j8〜Ｘ_j15の８分間に少なくとも１台の個別機器[５０Ｗ]について電源オン状態が継続し、Ｘ_j9〜Ｘ_j13の５分間に少なくとも２台の個別機器[５０Ｗ]について電源オン状態が継続しているなどと判定して、１回当たりの平均オン時間Ｔonを算出する。平均オン時間Ｔonは、１時間における合計オン時間をスイッチオン回数で除算することによって算出することが可能である。

【0055】

また、電源オン／オフのスイッチ回数Ｎon_i，Ｎoff_i、電源オン／オフのタイミングに関する分散値σ、１回当たりの平均オン時間Ｔonの中の何れか複数または全ての組み合わせを用いて、所定の時間単位で居住者の生活反応の有無を判定するようにしてもよい。例えば、使用する複数の電源状態パラメータの全てにおいて、それぞれが閾値を超える場合に、居住者の生活反応が有ると判定することが考えられる。

【0056】

また、上記実施形態では、居住者の生活反応の有無を所定の時間単位で判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、生活反応判定部２４は、上記の判定加えて、居住者の生活反応が有る状態または無い状態がいくつの時間単位続くかによって、生活反応が有る状態または無い状態のグレードを更に判定するようにしてもよい。

【0057】

また、上記実施形態では、電源状態パラメータと閾値とを比較することによって居住者の生活反応の有無を判定する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、電源状態パラメータの所定の時間単位での変動パターンを分析して、その分析結果に基づいて居住者の生活反応の有無を判定するようにしてもよい。

【0058】

図５は、電源状態パラメータの変動パターンに基づいて居住者の生活反応の有無を判定する場合における解析装置２０’の機能構成例を示すブロック図である。なお、この図５において、図２に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。

【0059】

図５に示す解析装置２０’は、教師データ記憶部２６を更に備えている。また、生活反応判定部２４に代えて生活反応判定部２４’を備えている。教師データ記憶部２６は、居住者の生活反応が有る状態または無い状態に関する電源状態パラメータの所定の時間単位での変動パターンを教師データとして記憶する。

【0060】

生活反応判定部２４’は、電源状態パラメータ算出部２３により算出された電源状態パラメータの所定の時間単位での変動パターンと、教師データ記憶部２６に記憶されている教師データとの類似度が閾値を超えているという条件を満たすか否かに基づいて、居住者の生活反応の有無を判定する。

【0061】

また、上記実施形態では、スマートメータ等の総電力測定装置１０に対して解析装置２０を接続する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、スマートメータの中に解析装置２０の機能を内蔵させるようにしてもよい。

【0062】

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0063】

１０ 総電力測定装置（総電力測定部）
２０ 解析装置（生活反応検知装置）
２１ 個別電力分解部
２２ スイッチ変数生成部
２３ 電源状態パラメータ算出部
２４，２４’ 生活反応判定部
２５ 閾値設定部
２６ 教師データ記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】