仲裁装置、仲裁方法和计算机程序产品与流程

仲裁装置、仲裁方法和计算机程序产品相关申请的交叉引用本申请要求如下申请的优先级并通过引用并入它们的全部内容：于2013年3月14日在日本申请的日本专利申请No.2013-052539和于2013年12月13日在日本申请的日本专利申请No.2013-258367。技术领域本发明涉及仲裁装置、仲裁方法以及计算机程序产品。

背景技术：
例如，在办公室里，安装有诸如由用户使用的个人计算机(PC)之类的电气装置以及诸如对工作环境产生影响的空调装置和照明装置之类的装置。在办公室里，需要使工作环境更加舒适从而实现生产率的提高。出于这个原因，例如，代替采取诸如在夏季关闭空调装置的温度设置以节能的措施，有时需要适当地保持预设温度以便使工作环境舒适。在日本专利申请公开No.2010-193562以及“yuasaKenji等，EnergyonDemandoverSmartTapNetwork，IEICE，USN2011-11，第25-30页，2011年7月”中公开了功率控制系统，其以实现节能而不损害生活质量的方式控制对电气装置的电功率供应。例如，在“yuasaKenji等，EnergyonDemandoverSmartTapNetwork，IEICE，USN2011-11，第25-30页，2011年7月”中，提出了根据装置的特性以及根据时隙而设置装置的优先级并向具有较高优先级的装置提供电功率的技术。然而，在这些方法中，根据独立装置的功能设置优先级。因此，电功率可能不供给到真正需要它的装置。例如，如果PC用户远离键盘而保持PC开机，则电功率被持续供给到PC，因为PC的优先级没有改变。以这种方式，有时电功率被提供给不需要它的装置，从而很难有效地向用来使工作环境舒适的装置供应电功率。此外，在多个工作人员正在工作的办公室中，每个工作人员的行为随时间是不同的。因此，在通过考虑装置所用的时间而设置优先级的常规方法中，难以实现高效率的电功率供给。鉴于上述问题，有必要提供使得能够以高效方式控制对装置的电功率供应的仲裁装置、仲裁方法以及计算机程序产品。

技术实现要素：
本发明的目的是至少部分地解决常规技术中的问题。根据本发明，提供一种仲裁装置，包括：确定单元(802)，配置为至少根据在控制目标区域中出现的人的位置或动作状态而确定多个电气装置中每个的优先级；以及计算单元(803)，配置为以如下方式计算将分配给每个电气装置的电功率：分配到多个电气装置的总电能处在限制值内并且具有高级别优先级的电气装置以优先级为基础被分配电源。本发明还提供一种仲裁方法，包括：至少根据出现在控制目标区域中的人的位置或动作状态而确定多个电气装置中每个的优先级；并且根据如下方式计算将分配给每个电气装置的电功率：分配到多个电气装置的总电能处在限制值内并且具有高级别优先级的电气装置以优先级为基础被分配电源。本发明还提供一种计算机程序产品，其存储计算机程序，该计算机程序使得计算机用作：确定单元，配置为至少根据出现在控制目标区域中的人的位置或动作状态而确定多个电气装置中每个的优先级；以及计算单元，配置为以如下方式计算将分配给每个电气装置的电功率：分配到多个电气装置的总电能处在限制值内并且具有高级别优先级的电气装置基于优先级分配有电功率。通过阅读本发明的当前优先实施例的如下详细描述，本发明的上述和其它目的、特征、优点和技术和工业重要性将得到更好地理解。附图说明图1是示出根据实施例的装置控制系统的网络配置的示意图；图2是定义佩戴智能手机和传感器的状态的示意图；图3是示出独立于智能手机地佩戴能检测人的动作的信息技术装置的示例的示意图；图4是示出每个传感器的检测方向的示意图；图5是示出监视相机的安装状态的示例的示意图；图6是示出LED照明装置、分接头(tap)及空调装置的安装状态的示例的示意图；图7是示出定位服务器装置的功能配置的框图；图8是示出在执行落座动作和站立动作的情况下在垂直方向上的加速度分量的波形的示意图；图9是示出在执行蹲伏动作和站立动作的情况下在水平方向上的角速度分量的波形的示意图；图10是示出在静止状态下执行改变朝向的动作的情况下在垂直方向上的角速度分量的波形的示意图；图11示出在人正处于落座状态时已经将眼睛方向从显示器改变到较上方向的情况下由佩戴在头部区域中的角速度传感器接收到的角速度矢量的水平方向上的角速度分量的波形的示意图；图12示出在人正处于落座状态时已经将眼睛方向从显示器改变到较下方向的情况下由佩戴在头部区域中的角速度传感器接收到的角速度矢量的水平方向上的角速度分量的波形的示意图；图13是示出根据本实施例的控制服务器装置的功能配置的框图；图14是用于解释在由根据本实施例的定位服务器装置执行的检测操作期间的一系列操作的流程图；图15是用于解释在根据本实施例执行的装置控制操作期间执行的一系列操作的流程图；图16是示出电功率仲裁操作的总体概述的示意图；图17是示出电能随时间发生的变化的示例的示意图；图18是示出仲裁服务器装置的功能配置的框图；图19是示出优先级表的示例性数据结构的示意图；图20是用于解释在由根据本实施例的仲裁服务器装置执行的电功率仲裁操作期间的一系列操作的流程图。图21-23是用于说明电功率仲裁操作的具体示例的示意图；和图24是示出根据该实施例的装置的示例性硬件配置的说明图。具体实施方式下面参考附图详细描述根据本发明的仲裁器、仲裁方法以及计算机程序产品的示例性实施例。在根据本实施例的仲裁装置中，关于PC、照明装置(照明装置的光强度)与空调装置(空调装置的温度)，至少根据用户的位置或动作状态(例如，姿势)设置优先级顺序。然后，仲裁装置以优先级被赋予具有较高优先级顺序的电气装置(电气装置的操作模式)的方式以及将被分配给电气装置的电功率总量处在限制值内的方式向每个电气装置分配电功率。结果，可以以有效方式控制对装置的电功率供应。例如，关于由已经远离键盘的用户使用的PC，对该PC的电功率供应可被停止，而相应的电功率量可供应给用于使得工作环境更舒适的空调装置。这样，不仅可以变得节约能源，而且例如变得可以实现办公环境中的工作效率的提升。对于根据本实施例的仲裁器是根据用户的位置控制向装置的电功率供应的装置控制系统的一部分的示例给出以下说明。然而，该装置控制系统不是可实施仲裁装置的惟一可能系统。图1是根据本实施例的装置控制系统的网络配置示例的示意图。如图1所示，根据本实施例的装置控制系统包括多个智能手机300、用作成像装置的多个监视相机400、定位服务器装置100、控制服务器装置200、用作控制的目标装置的多个发光二极管(LED)照明装置500、多个分接头600、多个空调装置700以及用作仲裁装置的仲裁服务器装置800。对于控制服务器装置200和仲裁服务器装置800被实现为独立的装置的示例给出以下说明。然而，装置的配置不限于该示例。可替换地，例如，配置可以使得两个装置的功能被提供在单一服务器装置中。因此，定位服务器装置100、控制服务器装置200和仲裁服务器装置800的功能可以任意地在分散在一个或多个服务器装置之间。同时，智能手机300和监视相机400通过例如无线通信网络(诸如，无线保真(Wi-Fi)网络)连接到定位服务器装置100。然而，无线通信系统并不局限于Wi-Fi。就监控相机400而言，与定位服务器装置100的连接可以是有线连接。定位服务器装置100和控制服务器装置200通过网络(诸如，因特网或局域网(LAN))连接彼此。控制服务器装置200通过例如无线通信网络(诸如，Wi-Fi网络)连接到LED照明装置500、分接头600以及空调装置700。然而，控制服务器装置200、LED照明装置500、分接头600以及空调装置700之间的无线通信系统并不限于Wi-Fi。可替换地，也可以实施任何其他无线通信系统。还可替代地，也可以使用以太网(注册商标)电缆或电源线通信(PLC)而实施有线通信系统。智能手机300是由人持有并检测人的动作的信息技术装置。图2是示出佩戴智能手机300的状态的示意图。因此，除了由人以手持有外，智能手机300可由人佩戴在腰部(如图2所示)。返回到参考图1的说明，每个智能手机300配备有加速度传感器、角速度传感器及地磁传感器。此外，以规则的时间间隔(例如，1秒间隔)从每一个传感器获得的检测数据被发送至定位服务器装置100。这里，加速度传感器的检测数据处于加速度矢量的形式；角速度传感器的检测数据处于角速度矢量的形式；以及地磁传感器的检测数据处于磁场朝向矢量的形式。本实施例中，每个智能电话300用作用于检测人的动作的信息技术装置。然而，只要信息技术装置配备有加速度传感器、角速度传感器及地磁传感器并能检测到人的动作，它不必是诸如智能电话300的手持式装置。可替代地，该配置可以使得除了在智能手机300中包括用于检测人的动作的诸如加速度传感器、角速度传感器以及地磁传感器的信息技术装置外，为了检测人的动作的目的，信息技术装置还独立于智能手机300被佩戴。例如，图3是示出独立于智能手机300佩戴能检测人的动作的信息技术装置的示例的示意图。如图3所示，除了佩戴智能手机300之外，还可以在头部区域中佩戴包括加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器的紧凑型耳机传感器组301。在这种情况下，由传感器组301检测出的检测数据可以被直接发送至定位服务器装置100或通过智能手机300发送到定位服务器装置100。以这种方式，如果传感器组301独立于智能手机300的传感器而佩戴在头部区域中，则其变得可以检测各种姿势。图4是示出每一个传感器的检测方向的示意图。图4(a)示出加速度传感器和地磁传感器的检测方向。如图4(a)所示，加速度传感器和地磁传感器使得能够在行进方向、垂直方向和水平方向上分别检测加速度分量和地磁方向分量。图4(b)示出由角速度传感器检测到的角速度矢量A。这里，箭头B表示角速度的正常方向。在本发明中，通过考虑角速度矢量A在图4(a)中所示的行进方向、垂直方向和水平方向上的投影，这些分量分别称为行进方向上的角速度分量、垂直方向上的角速度分量以及水平方向上的角速度分量。返回到参考图1的说明，监控相机400拍摄被视为控制目标区域的房间的图像，并且被安装在靠近该房间的顶部。图5是示出监视相机400的安装状态的示例的示意图。在图5所示的示例中，监控相机400安装在靠近房间门的两个位置处。然而，这不是惟一可能的情况。该监控相机400拍摄被视为控制目标区域的房间的图像，并且向定位服务器装置100传送捕获图像(捕获的视频)。返回到参考图1的说明，在本实施例中，照明系统、分接头系统和空调系统被视为电功率控制的目标。即，用作照明系统的多个LED照明装置500、用作分接头系统的多个分接头600以及用作空调系统的多个空调装置700被视为电功率控制的目标。这里，LED照明装置500、分接头600以及空调装置700安装在当作控制目标区域的房间中。图6是示出LED照明装置500、分接头600以及空调装置700的安装状态的示例的示意图。如图6所示，在房间内，呈现三组桌子，每组包括六张桌子。对于每张桌子，安装单个LED照明装置500和单个分接头600。关于空调装置700，单一单元被安装在两组桌子之间。同时，LED照明装置500、分接头600和空调装置700只是示例性的，并且不限于图6所示的示例。同时，尽管未在图6示出，但是系统电功率测量装置被安装在房间外，以便变得可以根据本实施例知道关于室内的电功率总和的信息。在房间里，假定18个用户正在执行特定业务活动，并且两个门可用于进出房间。因此，本实施例被限制于以上所述布局、装置类型和用户数。然而，本实施例也可以应用到各种其它布局和各种其它类型的装置。此外，关于空间尺度和用户数量的伸缩性的随意性，并且关于用户属性的随意性以及业务活动类型在个体级别或组级别上的相关变化，本实施例可以以广泛扩展的方式被应用。此外，本实施例不限于如图5和6所示的室内空间，并且也可以应用于室外空间。这里，根据本实施例的定位服务器装置100、控制服务器装置200和仲裁服务器装置800被安装在图5和6所示的室外。然而，可替换地，定位服务器装置100、控制服务器装置200和仲裁服务器装置800可以安装在被视为控制目标区域并且可以被视为电功率控制的目标的房间内。此外，在本实施例中，关于各种类型的网络装置(诸如，Wi-Fi接入点，交换式集线器，或构成通信网络系统的路由器)，它们不被视为电功率控制的目标。然而，也可以将这些网络装置看作电功率控制的目标。网络装置所消耗的电能可通过从上文提及的系统电功率的总和中减去LED照明装置500、空调装置700以及分接头600中的电功率的总和来计算。LED照明装置500、分接头600和空调装置700的每个通过网络由控制服务器装置200远程控制。即，关于每个LED照明装置500，照明范围和光强度由控制服务器装置200远程控制。更具体地，每个LED照明装置500配备有独立远程可控的ON/OFF开关，并且ON/OFF控制由控制服务器装置200使用诸如Wi-Fi的无线通信系统执行。在LED照明装置500中，通过考虑其低耗电量的特性而使用具有调光功能的LED灯，并且调光功能也可以通过Wi-Fi进行远程控制。同时，照明系统不需要被限制为包括LED照明装置500。可替换地，例如，也可以使用白炽灯或荧光灯。关于每个空调装置700，由控制服务器装置200远程执行电源ON/OFF控制。也就是说，每个空调装置700被配置为独立远程可控，并且不仅电源ON/OFF而且风向和风机强度都被当作控制目标。在本实施例中，不关于吹出的空气的温度和湿度进行任何控制。然而，这不是惟一可能的情况。即，温度和湿度也可视为控制目标。每个分接头600包括多个分接头开口，并且到每个分接头开口的电功率供应的ON/OFF控制由控制服务器装置200远程执行。也就是说，在每个分接头600中，ON/OFF开关以独立远程控制方式按分接头开口为单位设置。ON/OFF控制由控制服务器装置200使用无线控制系统执行。同时，单个分接头600可以包括任意数量的分接头开口。作为示例，该配置可以使得单个分接头由四个分接头开口组成。如图6所示，单个分接头600安装在每张桌子上。电气装置(未示出)可以被连接到每个分接头600。更具体地，每个分接头600可以连接台式PC、显示装置、笔记本PC、打印机和电池充电器。在本实施例中，每个分接头600的分接头开口连接从面向人的角度看具有重要性的显示装置的电源。该显示装置可以由控制服务器装置200借助于执行对相应分接头开口的电功率供应的ON/OFF控制而进行控制。如果台式PC主体或打印机装置连接到分接头600，装置配置使得对分接头开口的电功率供应的ON/OFF控制不能从控制服务器装置200执行。出于这个原因，关于台式PC主体而言，安装控制软件以执行节能控制为目的来通过网络切换台式PC主体为节能方式或关闭台式PC主体。关于从节能模式或关机状态切换回来而言，用户手动进行。如果进行充电的电池充电器或笔记本PC连接到分接头600，则考虑到方便性而将电功率供应总是保持为ON。同时，可连接到分接头600的分接头开口的装置不限于上述装置。返回到参考图1的说明，定位服务器装置100从每一个传感器接收检测数据、检测佩戴这些传感器的人的位置和动作状态并且向控制服务器装置200和仲裁服务器装置800发送位置和动作状态。图7是示出定位服务器装置100的功能配置的框图。如图7所示，定位服务器装置100主要包括通信单元101、位置识别单元102、动作状态检测单元103、校正单元104和存储器单元110。存储器单元110是诸如硬盘驱动器(HDD)或存储器的存储介质，并且用于存储被视为控制目标区域的房间的地图数据。通信单元101以规则的时间间隔从安装在每个智能手机300中的加速度传感器、角速度传感器以及地磁传感器或独立于智能手机300使用的每个传感器组301的加速度传感器、角速度传感器及地磁传感器接收检测数据。也就是说，通信单元101从每个加速度传感器接收加速度矢量，从每个角速度传感器接收角速度矢量，并且从每个地磁传感器接收磁性朝向矢量。此外，通信单元101从监视相机400接收捕获图像。此外，通信单元101向控制服务器装置200和仲裁服务器装置800发送动作状态(诸如，人的绝对位置、方向和位置(稍后描述))。位置识别单元102分析接收到的检测数据，并且识别房间内人的绝对位置到该人的肩部宽度或步幅长的精度。关于由该位置识别单元102识别人的绝对位置的方法，细节将在后面给出。动作状态检测单元103分析接收到的检测数据，并且检测人的动作状态。在本实施例中，动作状态检测单元103检测该人是处于静止状态还是处于行走状态作为动作状态。如果动作状态指向静止状态，则该动作状态检测单元103基于该检测数据检测动作状态(诸如，人相对于控制目标区域中的装置的方向)以及人的姿势是表示站立状态还是落座状态。因此，如果从监控相机400获得的捕获图像检测到人已经从门进入房间，则动作状态检测单元103以顺序方式确定该人的动作状态是指向行走状态还是静止状态。对于这一点，动作状态检测单元103参考在以顺序方式从由已经进入房间的人持有的智能手机300中安装的加速度传感器、角速度传感器以及地磁传感器或独立于智能手机300佩戴的传感器组301的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收到的检测数据之中的加速度矢量的时间序列数据和角速度矢量的时间序列数据。这里，关于参考加速度矢量和角速度矢量并相应确定人的动作状态是否指向行走状态的实现方法，执行在日本专利第4243684号中公开的推算装置的操作。然后，作为实施该方法的结果，如果确定该人不是处于行走状态，则动作状态检测单元103确定该人处于静止状态。更具体地，以日本专利号4243684中公开的推算装置所执行的操作的等同方式，动作状态检测单元103以如下方式检测人的动作状态。动作状态检测单元103根据从加速度传感器接收到的加速度矢量和从角速度传感器接收到的角速度矢量获取重力加速度矢量；从加速度矢量中减去重力加速度矢量；去除垂直方向上的加速度；并且获得剩余加速度分量的时间序列数据。然后，动作状态检测单元103相对于所述剩余加速度分量的时间序列数据执行主分量分析，并且获取行走动作的行进方向。此外，该动作状态检测单元103搜索在垂直方向上的加速度分量的顶峰和底峰对，并且搜索在行进方向上的加速度分量的底峰和顶峰对。然后，动作状态检测单元103计算在行进方向上的加速度分量的梯度。此外，该动作状态检测单元103确定在垂直方向上的加速度分量从顶峰变为底峰的底峰检测时间处，在行进方向上的加速度分量的梯度是否等于或大于预定值。当该梯度等于或大于预定值时，动作状态检测单元103确定该人的动作状态指向行走状态。另一方面，在上述操作中，如果没有搜索到在垂直方向上的加速度分量的顶峰和底峰对，或没有搜索到在行进方向上的加速度分量的顶峰和底峰对，或如果在垂直方向上的加速度分量从底峰变为顶峰的底峰检测时间，在行进方向上的加速度分量的梯度小于预定值，则动作状态检测单元103确定该人的动作状态指向静止状态。如果确定人处于静止状态，则位置识别单元102利用加速度矢量、角速度矢量和磁场朝向矢量，并且使用作为基准位置的肩的位置来获取从基准位置到确定该人处于静止状态的位置的相对运动矢量。这里，关于使用加速度矢量、角速度矢量和磁场朝向矢量计算相对运动矢量的方法，执行在日本专利申请公开号2011-47950中公开的推算装置的操作。更具体地，以在日本专利申请公开号2011-47950中公开的推算装置执行操作的等同方式，位置识别单元102按以下方式获取相对运动矢量。位置识别单元102根据从加速度传感器接收到的加速度矢量和从角速度传感器接收到的角速度矢量获取重力方向矢量，并且计算人的姿势角度作为从重力方向矢量和角速度矢量或从地磁传感器获得的磁性朝向矢量的运动朝向。此外，位置识别单元102根据从加速度传感器接收到的加速度矢量和从角速度传感器接收到的角速度矢量获取重力加速度矢量，并且从重力加速度矢量和加速度矢量计算由于行走状态而产生的加速度矢量。然后，从该重力加速度矢量和由于步行状态而产生的加速度矢量，位置识别单元102分析和检测行走动作，根据该检测结果、基于重力加速度矢量以及由行走动作产生的加速度矢量来测量行走动作的幅度，并且将测量结果设置为步幅长。然后，位置识别单元102将运动朝向和长度步幅相乘，并且从基准位置获得相对运动矢量。因此，人的位置实时被检测到该人的肩的宽度或步幅长的精确度，也就是约60cm或更小的精度(更具体地说，约40厘米或更少的范围内)。以这种方式，一旦计算出相对运动矢量，位置识别单元102通过参考与门的相对运动矢量和存储在存储器单元110中的房间地图数据识别人的移动后绝对位置。这样，变得可以甚至识别人出现的房间内桌子的位置。结果，该人的位置可以识别到该人的肩部宽度的精确度，也就是，约60cm或更小的精度(更具体地说，约40厘米或更小的范围内)。这里，位置精度越大，结果更好。然而，不总是需要达到1厘米级别的准确度。例如，在两人都在谈话的情况下，谈话几乎不会以身体互相接触方式发生。相反，人之间的对话以互相保持的一定距离的方式发生。在这方面，就准确度而言，相当于人的肩宽或步幅长的精确度被认为是在本实施例中的适当精度。此外，关于该人是站着还是坐着，相当于从腰部到膝盖的长度的精确度被认为是本实施例中的适当精度。根据卫生、劳动和福利部公布的人体测量数据(Makikokouchi、MasaakiMochimaru、HiromuIwasawa、和SeijiMitani(2000))：日本工业标准中心(AIST，MITI))对日本人口1997年至1998年的测量数据库，对应于青年和中年男子以及青年和中年妇女的肩宽(肩峰宽度)的数据指示肩宽介于中年妇女约35公分(34.8厘米)的最窄宽度到青年男子约40厘米(39.7厘米)的最大宽度之间。此外，类似地，腰部和膝盖之间的差值(耻骨联合上缘的高度和股骨外上髁的高度之间的差值)是约34厘米至约38厘米。关于正在运动的人的步幅长，在步行50米距离的情况下，用95步，步幅长约为53厘米(50÷95×10)。因此，在根据本发明的位置检测方法中，可以实现相当于步幅长的准确性。根据上述数据，在本实施例中，该配置使得60厘米或更小的精度(理想地40cm或更小)被认为是合适的。同时，虽然以上提...