JP5473956B2 - Monitoring device - Google Patents
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Description
本発明は、監視装置に関し、更に詳しくは、住宅に居住する居住者を監視するための監視装置に関する。 The present invention relates to monitoring equipment, and more particularly relates to the monitoring equipment for monitoring the residents living in the house.
核家族世帯の増加やライフスタイルの多様化の進展にともない、1つの世帯を構成する個人の数は減少する傾向にある。また、経済のグローバル化にともない、労働人口に対する単身赴任者の割合も増加することが予測される。このため、遠方から、家族や近親者の健康状態を確認するためのシステムの研究開発が盛んに行われている(例えば特許文献1及び2参照)。
As the number of nuclear family households increases and lifestyles diversify, the number of individuals making up one household tends to decrease. In addition, with the globalization of the economy, the ratio of single employees to the working population is expected to increase. For this reason, research and development of systems for confirming the health status of family members and close relatives are being actively conducted from a distance (see, for example,
特許文献1に記載の装置は、住宅内で異常なく生活する居住者の電力使用パターンと、住宅内の電源系統を流れる電流値から特定される電力使用パターンを比較することにより、居住者の健康状態を推測する。
The device described in
また、特許文献2に記載の装置は、住宅内で消費される電力量を計測することにより、居住者の生活パターンを推定する。そして、推定した生活パターンと予想パラメータとを比較することにより、居住者に異常があるか否かを判断する。
Moreover, the apparatus of
特許文献1に記載された装置を用いる場合には、住宅内で分岐する電力系統すべてに、電流を計測するための計測装置を取り付ける必要がある。このため、装置の製造コストやランニングコストが増加するという問題がある。
In the case of using the device described in
特許文献2に記載された装置は、住宅内で消費される電力量の変化に基づいて居住者の生活パターンを推定する。このため、基幹ブレーカの近傍に電力量計を設置するだけで、異常事態の有無を遠方から判断することが可能となる。このため、装置の構造を簡素化することができ、製造コストやランニングコストを抑えることができる。
The device described in
しかしながら、上記装置が実行する方法では、例えば電気温水器や、空調装置等に代表される機器が自動的に動作すると、正しく異常の有無を判断することが困難になるという問題がある。 However, the method executed by the above apparatus has a problem that it is difficult to correctly determine whether there is an abnormality when a device such as an electric water heater or an air conditioner automatically operates.
本発明は、上述の事情の下になされたもので、住宅内の異常の有無を簡易な装置で精度よく判断することを目的とする。 The present invention has been made under the circumstances described above, and an object thereof is to accurately determine the presence or absence of an abnormality in a house with a simple device.
上記目的を達成するため、本発明の監視装置は、
住宅に供給される電力を計測する電力計測手段と、
前記電力の計測結果を時系列的に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記電力の推移を示す推移曲線の移動平均線を算出する移動平均線算出手段と、
前記移動平均線上の点と、前記推移曲線上の点との差分を算出する差分算出手段と、
前記差分の時間的な推移を示す差分曲線を算出する差分曲線算出手段と、
前記差分曲線から二値のデータからなるデータ列を生成するデータ列生成手段と、
前記データ列が入力されたときに、前記電力が計測されたときの前記住宅に居住する居住者の状態が、所定の状態である確率を算出する第1算出手段と、
前記第1算出手段の算出結果に基づいて、前記電力の推移が、前記居住者の行為に起因する確率を算出する第2算出手段と、
を備える。
In order to achieve the above object, the monitoring device of the present invention provides:
Power measuring means for measuring the power supplied to the house;
Storage means for storing the power measurement results in time series;
A moving average line calculating means for calculating a moving average line of a transition curve indicating the transition of the power stored in the storage means;
A difference calculating means for calculating a difference between a point on the moving average line and a point on the transition curve;
A difference curve calculating means for calculating a difference curve indicating a temporal transition of the difference;
Data string generating means for generating a data string composed of binary data from the difference curve;
First calculation means for calculating a probability that a state of a resident in the house when the power is measured when the data string is input is a predetermined state;
Based on the calculation result of the first calculation means, second calculation means for calculating a probability that the transition of the power is caused by the resident's action;
Is provided.
本発明によれば、居住者の行為に起因する電力の変化を示す差分曲線が算出される。そして、この差分曲線に基づいて、電力の推移が居住者の行為に起因する確率が算出される。したがって、この確率に基づいて、住宅内の異常の有無を精度良く判断することが可能となる。また、本発明によれば、二値化されたデータを用いて、住宅内の異常の有無を判断することができる。このため、判断を行う際に取り扱うデータの量が少なくなり、装置を簡素化することができる。 According to this invention, the difference curve which shows the change of the electric power resulting from a resident's action is calculated. And based on this difference curve, the probability that transition of electric power originates in a resident's action is calculated. Therefore, it is possible to accurately determine whether there is an abnormality in the house based on this probability. Moreover, according to this invention, the presence or absence of abnormality in a house can be judged using the binarized data. For this reason, the amount of data handled when making a determination is reduced, and the apparatus can be simplified.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1は本実施形態に係る監視装置10の概略的な構成を示すブロック図である。監視装置10は、住宅50に設置された電気機器51iの消費電力の推移から、居住者70の状態を監視する装置である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a
住宅50は、居住者70が生活する住居である。住宅50には、給湯器、電子レンジ、冷蔵庫、空調機等の電気機器51が設置されている。これらの電気機器51には、商用の電力系統に接続された引き込み線60を介して電力が供給される。
The
監視装置10は、図1に示されるように、CPU(Central Processing Unit)21、主記憶部22、補助記憶部23、入力部24、表示部25、インタフェース部26、及び電力計測ユニット28を有している。
As shown in FIG. 1, the
CPU21は、補助記憶部23に記憶されたプログラムを読み出して実行する。CPU21の具体的な動作については後述する。
The
主記憶部22は、RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリを有している。主記憶部22は、CPU21の作業領域として用いられる。
The main storage unit 22 has a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory). The main storage unit 22 is used as a work area for the
補助記憶部23は、ROM(Read Only Memory)、磁気ディスク、半導体メモリ等の不揮発性メモリを有している。補助記憶部23は、CPU21が実行するプログラム、及び各種パラメータなどを記憶している。また、CPU21による処理結果などを含む情報を順次記憶する。
The
入力部24は、タッチパネルや、入力キーを有している。監視装置10では、入力部24のタッチパネルと表示部25とからGUI(Graphical User Interface)が構成されている。そして、ユーザ(例えば居住者70)の指示は、入力部24を介して入力され、システムバス27を経由してCPU21に通知される。
The
表示部25は、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示ユニットを有している。図2は、表示部25に表示される画像IMを示す図である。監視装置10が起動されると、表示部25は、図2に示される画像IMを表示する。この画像IMは、例えば、学習モードと判定モードとを切り替えるための選択ボタン31,32と、居住者70の現在の状態を入力するための入力ボタン33,34,35から構成される。
The
ユーザは、表示部25のタッチパネルの、選択ボタン31,32と重なる部分にタッチすることで、監視装置10のモードを切り替えることができる。また、入力ボタン33,34,35と重なる部分にタッチすることで、監視装置10へ、居住者70の現在の状態を入力することができる。
The user can switch the mode of the
以下、説明の便宜上、選択ボタン31,32と重なる部分へのタッチを、選択ボタン31,32の押下と表現し、入力ボタン33〜35と重なる部分へのタッチを、入力ボタン33〜35の押下と表現する。
Hereinafter, for convenience of description, a touch on a portion overlapping the
図1に戻り、インタフェース部26は、シリアルインタフェース、LAN(Local Area Network)インタフェース等を含んで構成されている。このインタフェース部26は、監視装置10をインターネットに接続する。そして、電力計測ユニット28を、システムバス27に接続する。
Returning to FIG. 1, the
電力計測ユニット28は、住宅50の分電盤等に設置されている。この電力計測ユニット28は、引き込み線60を介して供給される電力(消費電力)を所定の周期で計測する。そして、計測した結果を、計測した時刻と関連付けて電力データ(t,P(t))として出力する。図3は、電力データ(t,P(t))を示す図である。図3を参照するとわかるように、電力データを構成するtは計測時刻を示し、P(t)は住宅50へ供給された電力の瞬時値を示す。
The
電力データ(t,P(t))は、インタフェース部26によって受信され、順次補助記憶部23に記憶される。
The power data (t, P (t)) is received by the
次に、上述のように構成された監視装置10が実行する処理について説明する。監視装置10の処理は、居住者70の状態と消費電力の推移とを関連付けるための学習処理S1(学習モード)と、住宅50での消費電力の推移から、居住者70の状態を判断する監視処理S2(監視モード)に大別される。また、各処理S1,S2は、CPU21が、補助記憶部23に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより実現される。
Next, processing executed by the
図4のフローチャートは、CPU21によって実行されるプログラムの一連の処理アルゴリズムに対応している。以下、図4を参照しつつ、CPU21が実行する学習処理S1について説明する。図4のフローチャートに示される一連の処理は、表示部25に表示された選択ボタン31が押下されることを条件に実行される。
The flowchart of FIG. 4 corresponds to a series of processing algorithms of a program executed by the
最初のステップS101では、CPU21は、内蔵するカウンタ値nを初期化する。これにより、カウンタ値nは零にリセットされる。
In the first step S101, the
次のステップS102では、選択ボタン31の表示色を変更する。これにより、監視装置10が学習モードであることを確認することが可能となる。
In the next step S102, the display color of the
次のステップS103では、入力ボタン33〜35のいずれかが押下されたか否かを確認する。学習モードが選択された後に、入力ボタン33〜35のいずれかが押下されている場合には(ステップS103:Yes)、CPU21は、ステップS104へ移行する。
In the next step S103, it is confirmed whether or not any of the
次のステップS104では、CPU21は、所定時間(例えば2時間)経過するまでにサンプリングされる電力データ(t,P(t))を抽出する。これにより、例えば図3に示される電力データが抽出される。CPU21は、所定時間が経過し、サンプリングが終了すると次のステップS105へ移行する。
In the next step S104, the
次のステップS105では、CPU21は、カウンタ値nをインクリメントする。
In the next step S105, the
次のステップS106では、CPU21は、電力P(t)についての移動平均線Pn(t)を算出する。図5は、移動平均線を算出する際の手順の一例を説明するための図である。図5を参照するとわかるように、CPU21は、例えば、2つの値P(tn)とP(tnー1)との平均値Pn(tn)を算出する。そして、時刻tnと平均値Pn(tn)からなるデータ(tn,Pn(tn)によって規定される移動平均線Pn(t)を算出する。
In the next step S106, the
具体的には図5に示されるように、CPU21は、P(t1)とP(t0)の平均値P1(t1)、P(t2)とP(t1)の平均値P1(t2)、P(t3)とP(t2)の平均値P1(t3)、…、P(tn)とP(tnー1)との平均値P1(tn)を順次算出する。そして、データ(t1,P1(t1))、データ(t2,P1(t2))、データ(t3,P1(t3)、…、データ(tn,P1(tn))によって規定される移動平均線P1(t)を算出する。
Specifically, as shown in FIG. 5, the
次のステップS107では、CPU21は、図6に示されるように、移動平均線を規定するデータ(t1,P1(t1))、(t2,P1(t2))、(t3,P1(t3)、…、(tn,P1(tn))に基づく点を始点とし、対応する電力データ(t1,P(t1))、(t2,P(t2))、(t3,P(t3)、…、(tn,P(tn))に基づく点を終点とするベクトルA1〜Anを算出する。
In the next step S107, as shown in FIG. 6, the
このベクトルA1〜Anの大きさは、データ(tn,P1(tn))と、電力データ(tn,P(tn))との差を示し、ベクトルA1〜Anの向きは、データ(tn,P1(tn))と比較したときの電力データ(tn,P(tn))の大小を示す。例えばベクトルAnの大きさが100で、向きが下向きである場合には、P(tn)は、P1(tn)よりも小さく、その差は100[W]であることを示す。
The magnitude of the
次のステップS108では、CPU21は、差分曲線fn(t)を算出する。例えばCPU21は、図7を参照するとわかるように、ベクトルA1〜Anに基づいて、データ(tn,P1(tn))と電力データ(tn,P(tn))との差分を示す点F1〜Fnをプロットする。そして、点F1〜Fnによって規定される差分曲線f1(t)を算出する。この差分曲線f1(t)を規定する点Fそれぞれの座標は、ベクトルAnの大きさを|An|とすると、(tn,+|An|)或いは(tn,−|An|)と表される。電力P(t)と移動平均線P1(t)とについて、上述の処理が行われることで、図8に示される差分曲線f1(t)が算出される。
In the next step S108, the
次のステップS109では、CPU21は、差分曲線fn(t)を二値化することにより、0と1の集合からなるデータ列D(n)を生成する。例えばCPU21は、図9に示されるように差分を6つのレベルLV1〜LV6に分割し、各レベルに対応する範囲に、差分曲線fn(t)の一部が存在するか否か順に判定する。そして、レベルLV1〜LV6についての判定結果に基づいてデータ列D(n)を生成する。このデータ列D(n)は、6つの要素d1(n),d2(n),…d6(n)から構成される。各要素d1(n),d2(n),…d6(n)はそれぞれのレベルに、差分曲線fn(t)が存在するか否かを示しており、差分曲線fn(t)の一部が存在する場合には1、差分曲線fn(t)が存在しない場合には0となる。
In the next step S109, the
例えば、図9に示される例では、レベルLV1及びレベルLV6に対応する範囲には、差分曲線f1(t)が存在しないが、レベルLV2〜LV5には、差分曲線f1(t)が存在する。したがって、データ列D(1)を構成する要素[d1,d2,d3,d4,d5,d6]それぞれの値は、[0,1,1,1,1,0]となる。 For example, in the example shown in FIG. 9, the range corresponding to the level LV1 and level LV6, but difference curve f 1 (t) is not present, the level LV2~LV5, there is difference curve f 1 (t) To do. Therefore, the values of the elements [d 1 , d 2 , d 3 , d 4 , d 5 , d 6 ] constituting the data string D (1) are [ 0 , 1 , 1 , 1 , 1 , 0] and Become.
次のステップS110では、CPU21は、カウンタ値nが基準値N以上であるか否かを判断する。カウンタ値nが基準値N以上でない場合には(ステップS110:No)、CPU21は、ステップS105に戻り、ステップS110での判断が肯定されるまで、移動平均線Pn(t)に対して、ステップS106〜S109の処理を繰り返し実行する。これにより、移動平均線Pn(t)に対する差分曲線fn+1(t)が順次算出され、N個のデータ列D(n)からなる、データ列Dt(k)が生成される。図10を参照するとわかるように、データ列Dt(k)は、N個のデータ列D(n)が直列的に集合したデータである。
In the next step S110, the
一方、カウンタ値nが基準値N以上である場合には(ステップS110:Yes)、CPU21は、ステップS111へ移行する。
On the other hand, when the counter value n is greater than or equal to the reference value N (step S110: Yes), the
次のステップS111では、CPU21は、居住者70の状態をデータ列Dt(k)に関連付ける。居住者70の状態の関連付けは、データ列Dt(k)を構成する要素に対して行う。関連付けの対象となる要素の数は1つでも複数でもよいが、居住者70の状態が変化することで、値が変化する要素に行うのが好ましい。例えば、図10における要素d2(1)の値が、居住者70の状態が調理中である場合は1で、それ以外のときに0となることが予めわかっている場合等には、この要素d2(1)に対して、居住者70の状態を関連付ける。
In the next step S111, the
例えば、図10に示すテーブルTB2は、要素d2(1)に関連付けられ、データ列Dt(1)の基になる電力データがサンプリングされたときの居住者70の状態を示している。テーブルTB2では、項目が居住者70の状態を示し、値が対応する項目の状態と電力データとの関連の有無を示している。このTB2からは、データ列Dt(t)の基になる電力データが、居住者70の状態が調理中であったときにサンプリングされたものであることがわかる。
For example, the table TB 2 shown in FIG. 10 shows the state of the
CPU21は、入力ボタン33〜35が押下されることで、居住者70の状況を認識して、テーブルTBを生成する。そして、テーブルTBを、データ列Dt(1)の所定の要素dk(n)へ関連付ける。
The
次のステップS112では、CPU21は、監視モードが選択されているか否かを確認する。監視モードが選択されていない場合には(ステップS112:No)、ステップS101へ戻り、以降、ステップS112での判断が肯定されるまで、ステップS101〜S111の処理を繰り返し実行する。これにより、図11に示されるように、所定の要素dk(n)にテーブルTBが関連付けられた複数のDt(k)が生成される。
In the next step S112, the
一方、監視モードが選択されている場合には(ステップS112:Yes)、CPU21は、ステップS113へ移行する。
On the other hand, when the monitoring mode is selected (step S112: Yes), the
ステップS113では、CPU21は、ベイジアンネットワークを構築する。例えば、図11には、Dt(k)と、Dt(k)の要素d2(n)に関連付けられたテーブルが一例として示されている。テーブルTBが関連づけられた4つの要素d2(n)と、テーブルTBの各項目の値から、要素d2(n)の値が1であったときには、3/4の確率で、居住者の状態が調理中であり、1/4の確率で外出中であることがわかる。
In step S113, the
そこで、CPU21は、所定の要素dk(n)の値と、当該要素に関連付けられたテーブルTBに基づいて、図12に示されるように、入力をデータ列Dt(k)とし、出力を確率Y1%,Y2%,Y3%とするベイジアンネットワークを構築する。確率Y1%は、当該データ列Dt(k)の基となる電力データがサンプリングされたときに、居住者70が外出中である確率である。また、確率Y2%は、調理中である確率であり、確率Y3%は、就寝中である確率である。CPU21は、ベイジアンネットワークの構築が終了すると、学習処理S1を終了する。
Therefore, based on the value of the predetermined element d k (n) and the table TB associated with the element, the
次に、CPU21が実行する監視処理S2について説明する。図13のフローチャートに示される処理は、CPU21によって実行される一連の処理アルゴリズムに対応している。以下、図13を参照しつつ、CPU21が実行する学習処理S1について説明する。図13のフローチャートに示される一連の処理は、表示部25に表示された選択ボタン32が押下されることを条件に実行される。
Next, the monitoring process S2 executed by the
最初のステップS201では、CPU21は、内蔵するカウンタ値nを初期化する。これにより、カウンタ値nは零にリセットされる。
In the first step S201, the
次のステップS202では、選択ボタン32の表示色を変更する。これにより、監視装置10が監視モードであることを確認することが可能となる。
In the next step S202, the display color of the
次のステップS203では、CPU21は、所定時間(例えば2時間)経過するまでにサンプリングされる電力データ(t,P(t))を抽出する。これにより、例えば図3に示される電力データが抽出される。CPU21は、所定時間が経過し、サンプリングが終了すると次のステップS204へ移行する。
In the next step S203, the
次のステップS204では、CPU21は、カウンタ値nをインクリメントする。
In the next step S204, the
次のステップS205では、CPU21は、電力P(t)についての移動平均線Pn(t)を算出する。移動平均線Pn(t)を算出は、上述したステップS106と同等の手順で行う。
In the next step S205, the
次のステップS206では、CPU21は、図6に示されるように、移動平均線を規定するデータ(tn,Pn(tn))に基づく点を始点とし、対応する電力データ(tn,P(tn))に基づく点を終点とするベクトルA1〜Anを算出する。
In the next step S206, as shown in FIG. 6, the
次のステップS207では、CPU21は、差分曲線fn(t)を算出する。この差分曲線fn(t)の算出は、上述したステップS108と同等の手順で行う。
In the next step S207, the
次のステップS208では、CPU21は、差分曲線fn(t)を二値化することにより、0と1の集合からなるデータ列D(n)を生成する。このデータ列D(n)の生成は、上述したステップS109と同等の手順で行う。
In the next step S208, the
次のステップS209では、CPU21は、カウンタ値nが基準値N以上であるか否かを判断する。カウンタ値nが基準値N以上でない場合には(ステップS209:No)、CPU21は、ステップS204に戻り、ステップS209での判断が肯定されるまで、移動平均線Pn(t)に対して、ステップS205〜S208の処理を繰り返し実行する。これにより、移動平均線Pn(t)に対する差分曲線fn+1(t)が順次算出され、N個のデータ列D(n)からなる、データ列Dt(k)が生成される。
In the next step S209, the
一方、カウンタ値nが基準値N以上である場合には(ステップS209:Yes)、CPU21は、ステップS210へ移行する。
On the other hand, when the counter value n is greater than or equal to the reference value N (step S209: Yes), the
ステップS210では、CPU21は、データ列Dt(k)の基礎となる電力データ(t,P(t))がサンプリングされたときの居住者70の状態が、外出中である確率Y1%、調理中である確率Y2%、就寝中である確率Y3%をそれぞれ算出する。
In step S210, the
図12を参照するとわかるように、確率Y1%,Y2%,Y3%は、学習処理S1を実行することによって生成されたベイジアンネットワークへ、データ列Dt(k)を入力することによって得られる。 As can be seen from FIG. 12, the probabilities Y1%, Y2%, and Y3% are obtained by inputting the data string Dt (k) to the Bayesian network generated by executing the learning process S1.
次のステップS211では、CPU21は、確率Y1%,Y2%,Y3%と、図14に示されるテーブルを用いて、電力データ(t,P(t))の変化が、電気機器51を居住者70が操作したことに起因すると考えられる確率Yr%と、電気機器51の自動運転に起因すると考えられる確率Ym%を算出する。具体的には、確率Yr%,Ym%はそれぞれ次の式(1)及び式(2)を用いて算出される。
In the next step S211, the
Yr%=3%・Y1%+70%・Y2%+5%・Y3% …(1)
Ym%=97%・Y1%+30%・Y2%+95%・Y3% …(2)
Yr% = 3%, Y1% + 70%, Y2% + 5%, Y3% (1)
Ym% = 97% ・ Y1% + 30% ・ Y2% + 95% ・ Y3% ... (2)
例えば、居住者70が外出中である確率Y1%が80%であり、調理中である確率Y2%が10%であり、就寝中である確率Y3%が10%である場合には、確率Yr%は、9.9%となり、確率Ym%は、90.1%となる。
For example, if the probability Y1% that the
次のステップS212では、CPU21は、インタフェース部26を介して、確率Yr%,Ym%に関する情報を、インターネット80へ出力する。これにより、例えばパソコン等の通信端末を用いて、遠方から確率Yr%,Ym%に関する情報を取得することができる。
In the next step S212, the
次のステップS213では、CPU21は、学習モードが選択されているか否かを確認する。学習モードが選択されていない場合には(ステップS213:No)、CPU21は、ステップS201へ戻り、以降、ステップS212での判断が肯定されるまで、ステップS201〜S212の処理を繰り返し実行する。一方、学習モードが選択されている場合には(ステップS213:Yes)、CPU21は、監視処理S2を終了する。
In the next step S213, the
以上説明したように、本実施形態では、居住者の行為に起因する電力の変化を示す差分曲線fn(t)が算出される。次に、この差分曲線fn(t)に基づいて、データ列Dt(n)が生成される。そして、データ列Dt(n)を入力とするベイジアンネットワークから出力される確率Y1%,Y2%,Y3%に基づいて、電力データ(t,P(t))の変化が、電気機器51を居住者70が操作したことに起因すると考えられる確率Yr%と、電気機器51の自動運転に起因すると考えられる確率Ym%が算出される。
As described above, in the present embodiment, the difference curve f n (t) indicating the change in power caused by the resident's action is calculated. Next, a data string Dt (n) is generated based on the difference curve f n (t). Then, based on the probabilities Y1%, Y2%, and Y3% output from the Bayesian network that receives the data string Dt (n), the change in the power data (t, P (t)) The probability Yr% that is considered to be caused by the operation of the
差分曲線fn(t)には、居住者の行為による消費電力の変化が、電気機器の自動運転による消費電力の変化に比較して大きく現れる。例えば図15には、居住者70が就寝しているときにサンプリングされた電力の推移を示す曲線P(t)が示されている。この曲線において、ピークPe1は、居住者70の行為に起因するものであり、ピークPe2,Pe3,Pe4は、電気機器の自動運転に起因するものである。このピークPe1〜Pe4のレベルは、図15ではほぼ等しい。しかしながら、図16に示される差分曲線fn(t)によって示されるピークPe1は、ピークPe2〜Pe4に比べてレベルが著しく高い。
In the difference curve fn (t), the change in the power consumption due to the resident's action appears significantly compared to the change in the power consumption due to the automatic operation of the electrical equipment. For example, FIG. 15 shows a curve P (t) indicating the transition of the power sampled when the
したがって、本実施形態のように、差分曲線fn(t)を用いて、確率Yr%と、確率Ym%を算出することで、精度良く当該確率Yr%、Ym%を算出することができる。ひいては、居住者70の異常の有無を精度良く判断することが可能となる。
Therefore, by calculating the probability Yr% and the probability Ym% using the difference curve f n (t) as in the present embodiment, the probabilities Yr% and Ym% can be calculated with high accuracy. As a result, the presence or absence of abnormality of the
また、本実施形態では、二値のデータからなるデータ列Dt(k)が、ベイジアンネットワークに入力されることによって、確率Y1%,Y2%,Y3%が算出される。そして、当該確率Y1%,Y2%,Y3%に基づいて、電気機器51を居住者70が操作したことに起因すると考えられる確率Yr%と、電気機器51の自動運転に起因すると考えられる確率Ym%が算出される。このため、確率Yr%,Ym%の算出の際に取り扱うデータの量が少なくなり、装置の小型化を実現するとともに、迅速に確率Yr%,Ym%を算出することが可能となる。
In this embodiment, the probability Y1%, Y2%, Y3% is calculated by inputting a data string Dt (k) composed of binary data to the Bayesian network. Then, based on the probabilities Y1%, Y2%, and Y3%, the probability Yr% that is considered to be caused by the
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態によって限定されるものではない。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, this invention is not limited by each said embodiment.
例えば、上記実施形態では、監視装置10が、コンピュータと同様に、CPU21,主記憶部22,補助記憶部23を含み、プログラム等のソフトウエアが補助記憶部23に記憶されていることとした。これに限らず、監視装置10は、例えば、図17に示されるように、電力計測ユニット28、入力部24、表示部25、移動平均線算出部10a、差分算出部10b、差分曲線算出部10c,データ列生成部10d,第1算出部10e,第2算出部10f及び記憶部10gを有していてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
この場合、移動平均線算出部10aは、電力P(t)についての移動平均線Pn(t)を算出する。 In this case, the moving average line calculation unit 10a calculates a moving average line P n (t) for the power P (t).
差分算出部10bは、図6に示されるように、移動平均線を規定するデータ(tn,Pn(tn))に基づく点を始点とし、対応する電力データ(tn,P(tn))に基づく点を終点とするベクトルAnを算出する。
As shown in FIG. 6, the
差分曲線算出部10cは、ベクトルAnに基づいて、差分曲線fn(t)を算出する。 Difference curve calculation unit 10c on the basis of the vector A n, to calculate the difference curve f n (t).
データ列生成部10dは、差分曲線fn(t)それぞれを二値化することにより、0と1の集合からなるデータ列Dt(n)を生成する。
The data
第1算出部10eは、ベイジアンネットワークへ、データ列Dt(k)を入力して、データ列Dt(k)の基礎となる電力データ(t,P(t))がサンプリングされたときの居住者70の状態が、外出中である確率Y1%、調理中である確率Y2%、就寝中である確率Y3%を算出する。 The first calculation unit 10e inputs the data string Dt (k) to the Bayesian network, and the resident when the power data (t, P (t)) that is the basis of the data string Dt (k) is sampled The probability Y1% that the state of 70 is going out, the probability Y2% that it is cooking, and the probability Y3% that it is sleeping are calculated.
第2算出部10fは、確率Y1%,Y2%,Y3%と、図14に示されるテーブルを用いて、電力データ(t,P(t))の変化が、電気機器51を居住者70が操作したことに起因すると考えられる確率Yr%と、電気機器51の自動運転に起因すると考えられる確率Ym%を算出する。そして、算出結果をインターネット80へ出力する。
The
記憶部10gは、電力計測ユニット28、入力部24から入力されるデータ、表示部25に表示させるための画像情報、及び各部の処理結果を記憶する。
The
本実施形態では、居住者70の状態が、外出中、調理中、就寝中の3つに区分される場合について説明したが、この区分は一例である。また、居住者70の状態は、4つ以上に区分されていてもよい。
In the present embodiment, the case where the state of the
本実施形態では、算出結果をインターネット80へ出力することとしたが、これに限らず、電気機器51を居住者70が操作したことに起因すると考えられる確率Yr%が、一定期間(例えば2,3日)継続した場合に、インターネットを介して外部に居住者70の異常を通知するメール等を送信してもよい。また、住宅50の外部に音や光を用いて、警報を発令してもよい。
In this embodiment, the calculation result is output to the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。 Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. Further, the above-described embodiment is for explaining the present invention, and does not limit the scope of the present invention. That is, the scope of the present invention is shown not by the embodiments but by the claims. Various modifications within the scope of the claims and within the scope of the equivalent invention are considered to be within the scope of the present invention.
本発明の監視装置は、居住者の監視に適している。 Monitoring equipment of the present invention is suitable for monitoring the resident.
10 監視装置
10a 移動平均線算出部
10b 差分算出部
10c 差分曲線算出部
10d データ列生成部
10e 第1算出部
10f 第2算出部
10g 記憶部
20 監視装置
21 CPU
22 主記憶部
23 補助記憶部
23 順次補助記憶部
24 入力部
25 表示部
26 インタフェース部
27 システムバス
28 電力計測ユニット
31,32 選択ボタン
33〜35 入力ボタン
50 住宅
51 電気機器
60 線
70 居住者
80 インターネット
A ベクトル
D, Dt データ列
F 点
Fn 点
IM 画像
LV1〜LV6 レベル
Pe1〜Pe4 ピーク
TB テーブル
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22
Claims (5)
前記電力の計測結果を時系列的に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記電力の推移を示す推移曲線の移動平均線を算出する移動平均線算出手段と、
前記移動平均線上の点と、前記推移曲線上の点との差分を算出する差分算出手段と、
前記差分の時間的な推移を示す差分曲線を算出する差分曲線算出手段と、
前記差分曲線から二値のデータからなるデータ列を生成するデータ列生成手段と、
前記データ列が入力されたときに、前記電力が計測されたときの前記住宅に居住する居住者の状態が、所定の状態である確率を算出する第1算出手段と、
前記第1算出手段の算出結果に基づいて、前記電力の推移が、前記居住者の行為に起因する確率を算出する第2算出手段と、
を備える監視装置。 Power measuring means for measuring the power supplied to the house;
Storage means for storing the power measurement results in time series;
A moving average line calculating means for calculating a moving average line of a transition curve indicating the transition of the power stored in the storage means;
A difference calculating means for calculating a difference between a point on the moving average line and a point on the transition curve;
A difference curve calculating means for calculating a difference curve indicating a temporal transition of the difference;
Data string generating means for generating a data string composed of binary data from the difference curve;
First calculation means for calculating a probability that a state of a resident in the house when the power is measured when the data string is input is a predetermined state;
Based on the calculation result of the first calculation means, second calculation means for calculating a probability that the transition of the power is caused by the resident's action;
A monitoring device comprising:
前記データ列が生成されるごとに、前記インタフェースから入力された前記居住者の状態と、前記データ列を構成する要素とを関連付けることにより、前記ベイジアンネットワークを生成するベイジアンネットワーク生成手段と、
を備える請求項2に記載の監視装置。 An interface for inputting the status of the resident;
Bayesian network generation means for generating the Bayesian network by associating the resident state input from the interface with the elements constituting the data sequence each time the data sequence is generated;
The monitoring apparatus according to claim 2.
前記差分について規定されたレベルと、前記差分曲線との関係に基づいて値が決定される請求項1乃至3のいずれか一項に記載の監視装置。 The elements constituting the data string are:
The monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a value is determined based on a relationship between a level defined for the difference and the difference curve.
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