(57)【要約】      （修正有）【課題】操作意図を加味した推定を可能にする監視システム、監視装置、電気機器、監視方法を提供する。【解決手段】電気機器と監視装置を含み、前記監視装置は電源計測を行ない、電流の変化によって前記電気機器への操作内容を推定し、前記電気機器への操作内容を記録し、集積し、操作内容を元に操作者が何をしたのか分類し類推するものである。【選択図】  図１
2008107885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器を監視する監視装置において、該電気機器への操作内容を記録し、集積し、操作内容を元に操作者が何をしたのか分類し類推する監視方法。
【請求項２】
前記電気機器と前記監視装置は電源線から主たる電源供給を得るものであって、該記監視装置は電源計測を行ない、電流の変化によって前記機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項1記載の監視方法。
【請求項３】
前記電気機器と前記監視装置は電源線から主たる電源供給を得るものであって、該監視装置は電源計測を行ない、周波数特性の変化により前記機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項1または請求項2記載の監視方法。
【請求項４】
前記電流の変化の量を前記機器毎の操作毎に定義し、該定義と前記電源計測による変化の量との類似度により該電気機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項2記載の監視方法。
【請求項５】
前記周波数特性を前記機器毎の操作毎に定義し、該定義と前記電源計測による変化量との類似度により該電気機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項3記載の監視方法。
【請求項６】
第一の電気機器の操作の時刻と第二の電気機器の操作の時刻とが近いとき、同時事象が発生したと判断し、該同時事象を発生させた該第一の電気機器と該第二の電気機器が同一空間にあると判断する請求項1〜請求項5のいずれか１項に記載の監視方法。
【請求項７】
第一の電気機器の操作の時刻と第二の電気機器の操作の時刻とが近いとき、同時事象が発生したと判断し、該第一の電気機器あるいは該第二の電気機器のみの単独事象の発生回数と該同時事象の発生回数との比が所定の値を上回ったとき、該同時事象を発生させた該第一の電気機器と該第二の電気機器が同一空間にあると判断することを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか１項に記載の監視方法。
【請求項８】
前記電源から電源供給が途絶えたとき、前記電気機器のうち、操作が直前に行なわれたものは操作内容を所定間隔で繰り返し、周波数特性の変化を再現することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか１項に記載の監視方法。
【請求項９】
前記電源から電源供給が途絶えたとき、前記電気機器のうち、操作が直前に行なわれたものは、通知手段を用いて操作内容と位置情報とのいずれかまたは両方を通知することを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか１項に記載の監視方法。
【請求項１０】
前記通知は該通知手段による探索要求への応答によることを特徴とする請求項9記載の監視方法。
【請求項１１】
前記通知手段は、低消費電力の光源あるいは音源あるいは電波反射式無線通信のいずれかまたは組み合わせであること特徴とする請求項9記載の監視方法。
【請求項１２】
前記監視装置が、外界への通信手段を用いて所定の間隔で該操作内容を通知することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか１項に記載の監視方法。
【請求項１３】
前記電源から電源供給が途絶えたとき、前記監視装置が前記電源計測を行ない、周波数特性の変化により前記機器への操作内容を推定し、ただちに外界への通信手段を用いて該操作内容を通知することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれか１項に記載の監視方法。
【請求項１４】
電気機器を監視する監視装置であって、該監視装置は該電気機器への操作内容を記録し、集積し、操作内容を元に操作者が何をしたのか分類し類推することを特徴とする監視装置。
【請求項１５】
前記電気機器と前記監視装置は電源線から主たる電源供給を得るものであって、該記監視装置は電源計測を行ない、電流の変化によって前記電気機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項14記載の監視装置。
【請求項１６】
前記電気機器と前記監視装置は電源線から主たる電源供給を得るものであって、前記監視装置は電源計測を行ない、周波数特性の変化により該電気機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項14または請求項15記載の監視装置。
【請求項１７】
前記監視装置は前記電流の変化の量を前記機器毎の操作毎に定義し、該定義と前記電源計測による変化の量との類似度により前記機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項15記載の監視装置。
【請求項１８】
前記監視装置は前記周波数特性を前記機器毎の操作毎に定義し、該定義と前記電源計測による変化量との類似度により前記機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項16記載の監視装置。
【請求項１９】
前記監視装置は、第一の電気機器と第二の電気機器とを監視する装置であって、該第一の電気機器の操作の時刻と該第二の電気機器の操作の時刻とを検知し、該第一の電気機器の操作の時刻と該第二の電気機器の操作の時刻とが近いとき、同時事象が発生したと判断し、該同時事象を発生させた該第一の電気機器と該第二の電気機器が同一空間にあると判断することを特徴とする請求項1４〜請求項1８のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項２０】
前記監視装置は、第一の電気機器と第二の電気機器とを監視する装置であって、該第一の電気機器の操作の時刻と該第二の電気機器の操作の時刻とを検知し、該第一の電気機器の操作の時刻と該第二の電気機器の操作の時刻とが近いとき、同時事象が発生したと判断し、該第一の電気機器あるいは該第二の電気機器のみの単独事象の発生回数と該同時事象の発生回数との比が所定の値を上回ったとき、該同時事象を発生させた該第一の電気機器と該第二の電気機器が同一空間にあると判断することを特徴とする請求項1４〜請求項1８のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項２１】
前記監視装置は通信手段を有し、該通信手段により所定の間隔で該操作内容を通知することを特徴とする請求項1４〜請求項２０のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項２２】
前記監視装置は所定のデータセンタと接続され、該データセンタは通信手段を有し、該監視装置は該通信手段により所定の間隔で該操作内容を該データセンタへ通知し、該データセンタは前記監視装置と同様の複数の監視装置と接続され、各監視装置から該通信手段により該操作内容を受信し記録することを特徴とする請求項1４〜請求項２１のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項２３】
前記監視装置は前記通信手段と第二の通信手段とを有し、該通信手段による通信が不通であるとき、該第二の通信手段により中継依頼を行なうことを特徴とする請求項1４〜請求項２２のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項２４】
前記監視装置は前記通信手段と第二の通信手段とを有し、該監視装置の近隣にある第二の監視装置は該通信手段と該第二の通信手段とを有し、該監視装置は該通信手段による通信が不通であるとき、該第二の通信手段により該第二の監視装置へ該操作内容の中継依頼を行なうことを特徴とする請求項1４〜請求項２２のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項２５】
前記監視装置は前記通信手段と第二の通信手段とを有し、該監視装置の近隣にある第二の監視装置は該通信手段と該第二の通信手段とを有し、
該監視装置および該第二の監視装置は所定のデータセンタと接続され、該データセンタは通信手段を有し、該監視装置は該通信手段による該データセンタとの通信が不通であるとき、該第二の通信手段により該第二の監視装置へ該操作内容の中継依頼を行ない、該第二の監視装置は該中継依頼を、該データセンタへ再送することを特徴とする請求項1４〜請求項２２のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項２６】
前記監視装置は前記通信手段と第二の通信手段とを有し、該監視装置の近隣にある第二の監視装置は該通信手段と該第二の通信手段とを有し、
該監視装置および該第二の監視装置は所定のデータセンタと接続され、該データセンタは通信手段を有し、該監視装置は該通信手段による該データセンタとの通信が不通であるとき、該操作内容に該監視装置と該データセンタ間でのみ解読できる暗号化を施し、該第二の通信手段により該第二の監視装置へ該暗号化された操作内容の中継依頼を行ない、該第二の監視装置は該中継依頼を該データセンタへ再送することを特徴とする請求項1４〜請求項２２のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項２７】
前記監視装置は、前記電源から電源供給が途絶えたとき、前記通信手段ないし第二の通信手段により、所定の間隔で該操作内容を通知することを特徴とする請求項1４〜請求項２４のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項２８】
前記電気機器は、前記電源から電源供給が途絶えたとき、操作が直前に行なわれていた場合は操作内容を所定間隔で繰り返し、周波数特性の変化を再現することを特徴とする請求項1４〜請求項２７のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項２９】
前記電気機器は、前記電源から電源供給が途絶えたとき、操作が直前に行なわれていた場合は、通知手段を用いて操作内容と位置情報とのいずれかまたは両方を通知することを特徴とする請求項1４〜請求項２８のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項３０】
前記通知は該通知手段による探索要求への応答によることを特徴とする請求項27記載の電気機器。
【請求項３１】
前記通知手段は、低消費電力の光源あるいは音源あるいは電波反射式無線通信のいずれかまたは組み合わせであること特徴とする請求項28記載の電気機器。
【請求項３２】
前記電気機器は第二の通信手段を有し、該第二の通信手段により他の電気機器および前記監視装置との通信を行ない、該通信の応答遅延時間または信号減衰により該電気機器と該他の電気機器および前記監視装置との距離を推定し、該他の電気機器および前記監視装置との各距離を用いて三角法により該電気機器の位置を推定し、該位置を記憶することを特徴とする請求項1４〜請求項３１のいずれか１項に記載の電気機器。
【請求項３３】
電気機器と監視装置を含む監視システムであって、該監視装置は該電気機器を監視し、該電気機器への操作内容を記録し、集積し、操作内容を元に操作者が何をしたのか分類し類推することを特徴とする監視システム。
【請求項３４】
前記電気機器と前記監視装置は電源線から主たる電源供給を得るものであって、該記監視装置は電源計測を行ない、電流の変化によって前記電気機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項３３記載の監視システム。
【請求項３５】
前記電気機器と前記監視装置は電源線から主たる電源供給を得るものであって、前記監視装置は電源計測を行ない、周波数特性の変化により該電気機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項３３または請求項３４記載の監視システム。
【請求項３６】
前記監視装置は前記電流の変化の量を前記機器毎の操作毎に定義し、該定義と前記電源計測による変化の量との類似度により前記機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項３４記載の監視システム。
【請求項３７】
前記監視装置は前記周波数特性を前記機器毎の操作毎に定義し、該定義と前記電源計測による変化量との類似度により前記機器への操作内容を推定することを特徴とする請求項３５記載の監視システム。
【請求項３８】
前記監視装置は、第一の電気機器と第二の電気機器とを監視する装置であって、該第一の電気機器の操作の時刻と該第二の電気機器の操作の時刻とを検知し、該第一の電気機器の操作の時刻と該第二の電気機器の操作の時刻とが近いとき、同時事象が発生したと判断し、該同時事象を発生させた該第一の電気機器と該第二の電気機器が同一空間にあると判断することを特徴とする請求項３３〜請求項３７のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項３９】
前記監視装置は、第一の電気機器と第二の電気機器とを監視する装置であって、該第一の電気機器の操作の時刻と該第二の電気機器の操作の時刻とを検知し、該第一の電気機器の操作の時刻と該第二の電気機器の操作の時刻とが近いとき、同時事象が発生したと判断し、該第一の電気機器あるいは該第二の電気機器のみの単独事象の発生回数と該同時事象の発生回数との比が所定の値を上回ったとき、該同時事象を発生させた該第一の電気機器と該第二の電気機器が同一空間にあると判断することを特徴とする請求項３３〜請求項３７のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４０】
前記監視装置は通信手段を有し、該通信手段により所定の間隔で該操作内容を通知することを特徴とする請求項３３〜請求項３９のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４１】
前記監視装置は所定のデータセンタと接続され、該データセンタは通信手段を有し、該監視装置は該通信手段により所定の間隔で該操作内容を該データセンタへ通知し、該データセンタは前記監視装置と同様の複数の監視装置と接続され、各監視装置から該通信手段により該操作内容を受信し記録することを特徴とする請求項３３〜請求項４０のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４２】
前記監視装置は前記通信手段と第二の通信手段とを有し、該通信手段による通信が不通であるとき、該第二の通信手段により中継依頼を行なうことを特徴とする請求項３３〜請求項４１のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４３】
前記監視装置は前記通信手段と第二の通信手段とを有し、該監視装置の近隣にある第二の監視装置は該通信手段と該第二の通信手段とを有し、該監視装置は該通信手段による通信が不通であるとき、該第二の通信手段により該第二の監視装置へ該操作内容の中継依頼を行なうことを特徴とする請求項３３〜請求項４１のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４４】
前記監視装置は前記通信手段と第二の通信手段とを有し、該監視装置の近隣にある第二の監視装置は該通信手段と該第二の通信手段とを有し、
該監視装置および該第二の監視装置は所定のデータセンタと接続され、該データセンタは通信手段を有し、該監視装置は該通信手段による該データセンタとの通信が不通であるとき、該第二の通信手段により該第二の監視装置へ該操作内容の中継依頼を行ない、該第二の監視装置は該中継依頼を、該データセンタへ再送することを特徴とする請求項３３〜請求項４１のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４５】
前記監視装置は前記通信手段と第二の通信手段とを有し、該監視装置の近隣にある第二の監視装置は該通信手段と該第二の通信手段とを有し、
該監視装置および該第二の監視装置は所定のデータセンタと接続され、該データセンタは通信手段を有し、該監視装置は該通信手段による該データセンタとの通信が不通であるとき、該操作内容に該監視装置と該データセンタ間でのみ解読できる暗号化を施し、該第二の通信手段により該第二の監視装置へ該暗号化された操作内容の中継依頼を行ない、該第二の監視装置は該中継依頼を該データセンタへ再送することを特徴とする請求項３３〜請求項４１のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４６】
前記監視装置は、前記電源から電源供給が途絶えたとき、前記通信手段ないし第二の通信手段により、所定の間隔で該操作内容を通知することを特徴とする請求項３３〜請求項４３のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４７】
前記電気機器は、前記電源から電源供給が途絶えたとき、操作が直前に行なわれていた場合は操作内容を所定間隔で繰り返し、周波数特性の変化を再現することを特徴とする請求項３３〜請求項４６のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４８】
前記電気機器は、前記電源から電源供給が途絶えたとき、操作が直前に行なわれていた場合は、通知手段を用いて操作内容と位置情報とのいずれかまたは両方を通知することを特徴とする請求項３３〜請求項４７のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項４９】
前記通知は該通知手段による探索要求への応答によることを特徴とする請求項４６記載の監視システム。
【請求項５０】
前記通知手段は、低消費電力の光源あるいは音源あるいは電波反射式無線通信のいずれかまたは組み合わせであること特徴とする請求項４７記載の監視システム。
【請求項５１】
前記電気機器は第二の通信手段を有し、該第二の通信手段により他の電気機器および前記監視装置との通信を行ない、該通信の応答遅延時間または信号減衰により該電気機器と該他の電気機器および前記監視装置との距離を推定し、該他の電気機器および前記監視装置との各距離を用いて三角法により該電気機器の位置を推定し、該位置を記憶することを特徴とする請求項３３〜請求項５０のいずれか１項に記載の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物内等での生活行動を監視するシステムの実現方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生活行動を監視するシステムとしては、デマンド制御による省エネや、在宅介護における異常通報などがある。たとえば特許文献1では浴室の入退室が、特許文献2では帰宅者の通知が、特許文献3ではトイレの入退室管理が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開2006-113028号公報
【特許文献２】特開2002-16714号公報
【特許文献３】特開2001-93058号公報
【特許文献４】特開2003-259569号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のシステムでは、センサを用いて状況を検知し機器制御等に活用しているが、実はセンサの入力から状況を正確に推定することは容易ではない。なぜなら、センサは実際の意図をなんら検出せず、たとえば人体検知センサであればなんらかの赤外線変化があれば全て等しく感知するからである。センサにより確実な推定を実施するには、実際の行動に大きな制約を課すことが多い。前述のシステムではたとえば浴室やトイレのような固定空間を前提として推定の確度を高めている。また、近年の公共設備における自動改札では、通過レーンを定め、不確定な入力があれば通行止めを行なうようにして確度を高めている。
しかし、これらはシステム側の都合であって、行動する側には本来無関係であり、なんら制約を受けずに行動できることが望ましい。また特許文献4では電流消費量を監視して機器の操作を推定しているが、個々の機器に特殊なコンセントを必須とする。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、操作意図を加味した推定を可能にする監視システム、監視装置、電気機器、監視方法を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る監視システムは、電気機器と監視装置を含み、該監視装置は該電気機器を監視し、該電気機器への操作内容を記録し、集積し、操作内容を元に操作者が何をしたのか分類し類推するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、電気機器の操作を元に生活行動を推定することにより、操作意図を加味した推定を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図1は、本発明の第一の実施の形態を示す。建物101は、電源102および電力線109を有し、本電源と接続されるホームゲートウエイ103と電気機器104と電気機器105と電気機器106とセンサ107とセンサ108とを有する。また、該建物101の外には該建物101と同様な建物111と建物112と建物113とデータセンタ110があり、該データセンタ110は通信媒体114により該建物101と該建物111と該建物112と該建物113と接続されている。
【０００９】
図8は本発明のシステム構成を示す。ただし簡便のため、一部の機器のみについて記載する。該ホームゲートウエイ103は動作制御手段801と電源取得手段802と電源計測手段803と通信手段804を有し、該電気機器104は電源取得手段805と動作制御手段806とを有する。また、データセンタは通信手段807と情報収集手段808とを有する。
【００１０】
次に本発明の動作について記載する。
図8において、該電源取得手段802は該電力線109を通じて電源102の電力供給を受け、該電源計測手段803は該電源取得手段802を通じて該電力線109の状態を計測する。ここで、図2は該ホームゲートウエイ103の動作を示すフローチャートである。該電源計測手段803は該電源線109の電流および電圧波形を所定時間、たとえば50[ms]サンプリングする(s201)。つぎに該電源計測手段803は該サンプリング結果の高調波成分に変化があったかどうか判定する(s202)。ここで変化がなければs201に戻る。もし変化があれば、既知の高調波と比較する(s203)。そして、既知の波形かどうかを判定する(s204)。もし既知の波形でなければs201に戻る。既知の波形であれば、既知のどの波形であるかにより、電気機器のいずれであるかを判定し、本事象と時刻とを登録する(s205)。
【００１１】
ところで、電気機器104乃至106を操作すると該電気機器の内部動作状態が変化し、消費電力が変化する。これにより前記電源線109では電力消費量が変化する。また該電気機器102乃至105では交流電源の整流回路により基準周波数(日本では50乃至60Hz)の倍数に顕著な高調波が発生し、該操作により高調波のパターンが変化する。前記ゲートウエイの動作によりこれら電力消費量や高調波の変化を捉えることができる。
【００１２】
図3は前記登録の様子を示す時系列図である。時刻301は図の横軸を表し、一日の時刻を0時から24時までを示す。ただし図では簡略のため半日分を記載している。電気機器302とセンサ303と電気機器304とは、図の縦軸を表し、前記建物101内の電気機器およびセンサを示す。事象305乃至事象312は該建物101内の電気機器における操作を表し、横方向の位置が事象の時刻、縦方向の位置が電気機器の種類を表す。
【００１３】
図4は該事象を説明する図であり、該事象は操作開始401と操作終了402とを有する。したがって、図3においても該事象はおのおの操作開始と操作終了とを有し、おのおの操作開始時刻と操作終了時刻とが登録されている。
【００１４】
図4はまた、該事象を説明するもうひとつの図を示し、操作開始403と操作終了404を有するほか、該操作開始403の所定時間前にみなし操作開始405を、また該操作終了404の所定時間後にみなし操作終了406を有する。
【００１５】
図5は本発明における事象の登録を示すもうひとつの図である。時刻501は図の横軸を表し、一日の時刻を0時から24時までを示す。ただし図では簡略のため半日分を記載している。電気機器502とセンサ503と電気機器504とは、図の縦軸を表し、前記建物101内の電気機器およびセンサを示す。事象505乃至事象512は該建物101内の電気機器における操作を表し、横方向の位置が事象の時刻、縦方向の位置が電気機器の種類を表す。
【００１６】
図6は本発明における事象の解釈を示す概略図である。時刻501は図の横軸を表し、一日の時刻を0時から24時までを示す。ただし図では簡略のため半日分を記載している。電気機器502とセンサ503と電気機器504とは、図の縦軸を表し、前記建物101内の電気機器およびセンサを示す。事象505乃至事象512は該建物101内の電気機器における操作を表し、横方向の位置が事象の時刻、縦方向の位置が電気機器の種類を表す。
【００１７】
ここで、該事象505と該事象509とはほぼ同時刻に操作されているため、同時事象601と判定する。また該事象506と該事象510とはほぼ同時刻に操作されてはいないため、同時事象とは判定しないが、前記みなし操作開始時刻と前記みなし操作終了時刻とを比較することにより、同時刻に準じる事象すなわち系列事象602と判定する。同様に事象507と事象511とは系列事象603と判定する。
【００１８】
図7は前記事象の判定方法を示すフローチャートである。まず、電気機器1の操作開始時刻i(初期値1)と操作終了時刻i(初期値1)とを得る(s701)。次に電気機器2の操作開始時刻j(初期値1)と操作終了時刻j(初期値1)とを得る(s702)。次に操作時刻は重複しているかを判断する(s703)。もし重複していれば、電気機器1と電気機器2は操作開始時刻i付近で同時事象が発生したと判定しその旨を登録する(s704)。また、該s703において、操作時刻が重複していなければ、jを増やし(s705)、jが上限か判定し(s706)、上限でなければs702に戻り、またs706においてjが上限であれば、iを増やし(s707)、iが上限か判定し(s708)、上限でなければs701に戻る。さらに、s708において、iが上限であれば終了(s709)とする。
【００１９】
また、図7において、操作開始時刻をみなし操作開始時刻へ、操作終了時刻をみなし操作終了時刻へ、同時事象を系列事象へと読みかえた処理も行なう。
【００２０】
さらにデータセンタ110は通信媒体114を経由してホームゲートウエイが記録したおのおのの事象および同時事象および系列事象を蓄積する。
【００２１】
以上の構成と動作とにより、前記ホームゲートウエイ103ないしデータセンタ110は、電気機器104乃至106の操作による電力消費量の変化ないし高調波の変化を検知し、またセンサ107乃至108の反応を検知し、その変化の時刻を記録し、また同時事象および系列事象を記録することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図1はまた、本発明の第二の実施の形態をも示す。建物101は、電源102および電力線109を有し、本電源と接続されるホームゲートウエイ103と電気機器104と電気機器105と電気機器106とセンサ107とセンサ108とを有する。また、該建物101の外には該建物101と同様な建物111と建物112と建物113とデータセンタ110があり、該データセンタ110は通信媒体114により該建物101と該建物111と該建物112と該建物113と接続されている。
【００２３】
図12は本発明のシステム構成を示す。ただし簡便のため、一部の機器のみについて記載する。該ホームゲートウエイ103は動作制御手段801と電源取得手段802と電源計測手段803と第一の通信手段804と第二の通信手段1201を有し、該電気機器104は電源取得手段805と動作制御手段806と第二の通信手段1202を有する。また、データセンタ110は通信手段807と情報収集手段808とを有する。
【００２４】
次に本発明の動作について記載する。
図12において、該電源取得手段802は該電力線109を通じて電源102の電力供給を受け、該電源計測手段803は該電源取得手段802を通じて該電力線109の状態を計測する。ここで、図2は該ホームゲートウエイ103の動作を示すフローチャートである。該電源計測手段803は該電源線109の電流および電圧波形を所定時間、たとえば50[ms]サンプリングする(s201)。つぎに該電源計測手段803は該サンプリング結果の高調波成分に変化があったかどうか判定する(s202)。ここで変化がなければs201に戻る。もし変化があれば、既知の高調波と比較する(s203)。そして、既知の波形かどうかを判定する(s204)。もし既知の波形でなければs201に戻る。既知の波形であれば、既知のどの波形であるかにより、電気機器のいずれであるかを判定し、本事象と時刻とを登録する(s205)。
【００２５】
また、該ホームゲートウエイ103は前記第二の通信手段1201からの入電を待ち、前記電気機器104乃至106およびセンサ107乃至108からの通信を待ち受ける。
【００２６】
ところで、電気機器104乃至106を操作すると該電気機器の内部動作状態が変化し、消費電力が変化する。これにより前記電源線109では電力消費量が変化する。また該電気機器102乃至105では交流電源の整流回路により基準周波数(日本では50乃至60Hz)の倍数に顕著な高調波が発生し、該操作により高調波のパターンが変化する。前記ゲートウエイの動作によりこれら電力消費量や高調波の変化を捉えることができる。
【００２７】
また、電気機器104乃至106を操作すると前記第二の通信手段1202から操作内容を送信し、第二の通信媒体1203を経由して前記第二の通信手段1201により前記ホームゲートウエイが該操作を捉えることができる。
図3は前記登録の様子を示す時系列図である。時刻301は図の横軸を表し、一日の時刻を0時から24時までを示す。ただし図では簡略のため半日分を記載している。電気機器302とセンサ303と電気機器304とは、図の縦軸を表し、前記建物101内の電気機器およびセンサを示す。事象305乃至事象312は該建物101内の電気機器における操作を表し、横方向の位置が事象の時刻、縦方向の位置が電気機器の種類を表す。
【００２８】
図4は該事象を説明する図であり、該事象は操作開始401と操作終了402とを有する。したがって、図3においても該事象はおのおの操作開始と操作終了とを有し、おのおの操作開始時刻と操作終了時刻とが登録されている。
【００２９】
図4はまた、該事象を説明するもうひとつの図を示し、操作開始403と操作終了404を有するほか、該操作開始403の所定時間前にみなし操作開始405を、また該操作終了404の所定時間後にみなし操作終了406を有する。
【００３０】
図5は本発明における事象の登録を示すもうひとつの図である。時刻501は図の横軸を表し、一日の時刻を0時から24時までを示す。ただし図では簡略のため半日分を記載している。電気機器502とセンサ503と電気機器504とは、図の縦軸を表し、前記建物101内の電気機器およびセンサを示す。事象505乃至事象512は該建物101内の電気機器における操作を表し、横方向の位置が事象の時刻、縦方向の位置が電気機器の種類を表す。
【００３１】
図6は本発明における事象の解釈を示す概略図である。時刻501は図の横軸を表し、一日の時刻を0時から24時までを示す。ただし図では簡略のため半日分を記載している。電気機器502とセンサ503と電気機器504とは、図の縦軸を表し、前記建物101内の電気機器およびセンサを示す。事象505乃至事象512は該建物101内の電気機器における操作を表し、横方向の位置が事象の時刻、縦方向の位置が電気機器の種類を表す。
【００３２】
ここで、該事象505と該事象509とはほぼ同時刻に操作されているため、同時事象601と判定する。また該事象506と該事象510とはほぼ同時刻に操作されてはいないため、同時事象とは判定しないが、前記みなし操作開始時刻と前記みなし操作終了時刻とを比較することにより、同時刻に準じる事象すなわち系列事象602と判定する。同様に事象507と事象511とは系列事象603と判定する。
【００３３】
図7は前記事象の判定方法を示すフローチャートである。まず、電気機器1の操作開始時刻i(初期値1)と操作終了時刻i(初期値1)とを得る(s701)。次に電気機器2の操作開始時刻j(初期値1)と操作終了時刻j(初期値1)とを得る(s702)。次に操作時刻は重複しているかを判断する(s703)。もし重複していれば、電気機器1と電気機器2は操作開始時刻i付近で同時事象が発生したと判定しその旨を登録する(s704)。また、該s703において、操作時刻が重複していなければ、jを増やし(s705)、jが上限か判定し(s706)、上限でなければs702に戻り、またs706においてjが上限であれば、iを増やし(s707)、iが上限か判定し(s708)、上限でなければs701に戻る。さらに、s708において、iが上限であれば終了(s709)とする。
【００３４】
また、図7において、操作開始時刻をみなし操作開始時刻へ、操作終了時刻をみなし操作終了時刻へ、同時事象を系列事象へと読みかえた処理も行なう。
【００３５】
さらにデータセンタ110は通信媒体114を経由してホームゲートウエイが記録したおのおのの事象および同時事象および系列事象を蓄積する。
【００３６】
以上の構成と動作とにより、前記ホームゲートウエイ103ないしデータセンタ110は、電気機器104乃至106の操作による電力消費量の変化ないし高調波の変化を検知し、またセンサ107乃至108の反応を検知し、その変化の時刻を記録し、また同時事象および系列事象を記録することができる。
【００３７】
なお、前記第二の通信手段は必須ではなく、電気機器104乃至106およびセンサ107乃至108のうち任意の機器に搭載することで、該電気機器および該センサと前記ホームゲートウエイとの間の通信を任意に冗長にしている。また逆に、電源線の変化を捉えることは必須ではなく、第二の通信手段を利用して該電気機器の操作および該センサの変化を捉えてもよい。
【００３８】
また、前記みなし操作開始時刻とみなし操作終了時刻を多重化してもよく、前記操作開始に先立って第一の所定時間よりも前を第一のみなし操作開始時刻と定義し、前記操作終了に遅れて第一の所定時間あとを第一のみなし終了時刻と定義し、該操作開始に先立って第二の所定時間よりも前を第二のみなし操作開始時刻と定義し、該操作終了に遅れて第二の所定時間あとを第二のみなし操作終了時刻と定義してもよい。このとき、前記電気機器ないし前記センサについて第一のみなし操作開始時刻と第一のみなし操作終了時刻とを参照して第一の系列事象を判定し、第二のみなし操作開始時刻と第二のみなし操作終了時刻とを参照して第二の系列事象を判定してもよい。
【００３９】
図9は本発明の事象の解釈を示す。建物101は、ホームゲートウエイ103と電気機器104と電気機器105と電気機器106とセンサ107とセンサ108とを有する。また、該建物101の外には該建物101と同様な建物111と建物112と建物113とデータセンタ110があり、該データセンタ110は通信媒体114により該建物101と該建物111と該建物112と該建物113と接続されている。
【００４０】
また、建物101は床面903と壁面904壁面905とを有し、複数の空間すなわちフロアと部屋とを隔てている。また、建物101には操作者901および操作者902がいるものとする。
【００４１】
前記同時事象について、たとえば機器1とセンサ1とが同時事象と判断された場合、二つの可能性が考えられる。すなわち、操作者は一人であり前記空間が同一である場合と、操作者が二人であり前記空間が同一ないし分割されている場合とである。該機器1と該センサ1とが同時事象になる回数と、該同時事象にならず単独事象である回数との比が所定の割合より高いとき、該機器1と該センサ1とは同一空間であるとみなすことができる。このような判定を繰り返すことにより、他の空間の推定ができる。たとえば機器3とセンサ2とが同一空間であると判定できる。
【００４２】
ここで操作者901および操作者902がいて、該ホームゲートウエイ103が機器104の操作を検知すると、該操作者901または該操作者902が該機器104と同一空間で作業していると推定することができる。同様に該ホームゲートウエイ103が機器106の操作を検地すると該操作者901または該操作者902が該機器106と同一空間で作業していると推定することができる。この推定を継続的に行ない、前記同時事象および前記系列事象同士を接続することにより、該操作者901と該操作者902を識別できる。
【００４３】
実施の形態３．
図10は本発明の第三の実施の形態を示す。建物101は、ホームゲートウエイ103と電気機器104とセンサ107とを有する。また、該建物101の外には該建物101と同様な建物111と建物112とデータセンタ110があり、該データセンタ110は通信媒体114により該建物111と該建物112と接続されている。
建物112はホームゲートウエイ1005と機器1006と機器1007と機器1008とを有する。
図12は本発明のシステム構成を示す。ただし簡便のため、一部の機器のみについて記載する。該ホームゲートウエイ103は動作制御手段801と電源取得手段802と電源計測手段803と第一の通信手段804と第二の通信手段1201を有し、該電気機器104は電源取得手段805と動作制御手段806と第二の通信手段1202を有する。また、データセンタ110は通信手段807と情報収集手段808とを有する。
【００４４】
ここで、該建物101は前記第一の実施の形態および第二の実施の形態に記載した動作を期待されているものであるが、倒壊などの災害にあっており、一部の機能は無効になっている。たとえば、該データセンタ110と該ホームゲートウエイ103との通信、および該ホームゲートウエイ103と機器104との通信、および該ホームゲートウエイ103とセンサ107との通信のいずれかまたは全てが無効になっている。
【００４５】
次に動作について記載する。前記状態において、ホームゲートウエイ103は第一の通信手段ないし第二の通信手段によって、ホームゲートウエイ1005との通信を探索し、該ホームゲートウエイ103と該ホームゲートウエイ1005との通信が可能であれば、該建物101の倒壊状態と該機器1と該センサ1との操作登録状態とを中継依頼1009する。該ホームゲートウエイ1005は該ホームゲートウエイ103の該中継依頼1009を中継依頼受信1010として認知し、該データセンタ110への中継通報1011として送信する。
【００４６】
また、該センサ107が人体検知センサあるいは音声認識センサ等であって、要救助者を検知したとき、前記第二の通信手段によって生存通知1003を発信する。本発信は救助者により受信され要救助者の発見を可能にする。
【００４７】
また、該電気機器104を要救助者が操作したとき、前記第二の通信手段によって生存通知1004を発信する。本発信は救助者により受信され要救助者の発見を可能にする。
【００４８】
前記ホームゲートウエイ103は、前記生存通知1003および前記生存通知1004を受信し、前記中継依頼1009に含めてもよい。このとき該ホームゲートウエイ103は前記同時事象あるいは系列事象により空間を判定し、要救助者のおよその位置を判定して該中継依頼1009に含めてもよい。
【００４９】
ここで、仮に該ホームゲートウエイ1005と該データセンタ110とが通信不能であったとき、さらに建物111を経由してもよい。
【００５０】
なお、該中継依頼1009はホームゲートウエイ103と該データセンタ110間でのみ解読できるような暗号化を施してもよい。
【００５１】
また、事象の管理は操作開始と操作終了の2値ではなく、分布として行なってもよい。たとえば、図11は事象の管理方法を示す。横軸は時刻1101を示し、縦軸は操作密度確率1102を示すグラフであるとし、操作密度確率曲線1108の増減を事象に対応付ける。ここで操作閾値1007を設け、該操作密度確率1108が該操作閾値1007を超えた時点を操作開始1003とみなし、再び該操作閾値1007を下回った時点を操作終了1004とみなすように調整する。また、該操作密度確率1108がゼロに近づいた時点をみなし操作終了1006とみなし、再びゼロから遠ざかる時点をみなし操作開始1005とみなす。この表現方法により、前記電気機器の特性毎に異なる操作を定義し、また実際の操作を元に調整することが可能になる。
【００５２】
ここで、第二の操作閾値を設け、該操作密度確率曲線1108が該第二の操作閾値を超えた時点をみなし操作開始1003とみなし、再び該第二の操作閾値を下回った時点をみなし操作終了1004とみなすようにしてもよい。
また、前記第二の通信手段において、通信応答遅延時間あるいは信号減衰量等に基づき前記電気機器あるいは前記センサ同士の距離を推定し、該距離を用いて三角法により該電気機器あるいは該センサの位置を推定し、前記操作や前記同時事象や前記系列事象や前記生存通知に付与してもよい。このような通信手段として、無線LANやUWB やZigBee 等を活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明の動作の概要を示す図面である。
【図３】機器操作の登録状態を示す図である。
【図４】機器操作の事象を示す図である。
【図５】機器操作の登録状態を示す図である。
【図６】機器操作の登録状態を示す図である。
【図７】本発明の動作の概要を示す図である。
【図８】本発明のシステム構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態を示す構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態を示す構成図である。
【図１１】本発明の事象の管理を示す図である。
【図１２】本発明のシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
101:建物,102:電源,103:ホームゲートウエイ,104:電気機器,105:電気機器,106:電気機器,109:電力線,110:データセンタ,111:建物,112:建物,113:建物,301:時刻,302:電気機器,303:センサ,304:電気機器,305:事象,306:事象,307:事象,308:事象,309:事象,310:事象,311:事象,312:事象,401:操作開始,402:操作終了,403:操作開始,404:操作終了,405:みなし操作開始,406:みなし操作終了,501:時刻,502:電気機器,503:センサ,504:電気機器,505:事象,506:事象,507:事象,508:事象,509:事象,510:事象,511:事象,512:事象,601:同時事象,602:系列事象,603:系列事象,801:動作制御手段,802:電源取得手段,803:電源計測手段,804:通信手段,805:電源取得手段,806:動作制御手段,807:通信手段,808:情報収集手段,901:操作者,902:操作者,903:床面,904:壁面,905:壁面,1005:ホームゲートウエイ,1006:機器,1007:機器,1008:機器,1101:時刻,1102:操作密度確率,1103:操作開始,1104:操作終了,1105:みなし操作開始,1106:みなし操作終了,1107:操作閾値,1108:操作密度確率曲線,1201:第二の通信手段,1202:第二の通信手段,1203:第二の通信媒体。
【図１】
2008107885.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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