機器認証システム、及び給電制御方法
【課題】安全な機器認証方法を提供すること。
【解決手段】電力管理装置が、認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得し、乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成し、前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する。また、前記電子機器が、前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元し、その乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測し、その電流値を前記製造元サーバに送信し、前記製造元サーバが、前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元し、その乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出して電流値を比較する方法が提供される。
【解決手段】電力管理装置が、認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得し、乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成し、前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する。また、前記電子機器が、前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元し、その乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測し、その電流値を前記製造元サーバに送信し、前記製造元サーバが、前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元し、その乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出して電流値を比較する方法が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器認証システム、及び給電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートグリッドと呼ばれる技術に注目が集まっている。このスマートグリッドとは、送電網に通信路を併せ持つ新たな送電網を構築し、このインテリジェントな送電網を利用して効率的な電力利用を実現するための技術的な枠組みのことを言う。スマートグリッド構想の背景には、電力使用量の効率的な管理、事故発生時の迅速対応、使用電力量の遠隔制御、電力会社の管理外にある発電設備を用いた分散発電、電動移動体の充電管理等を実現したいという要望がある。特に、一般家庭や電力会社以外の事業者による再生可能エネルギーを用いた自家発電設備の有効利用、及び電気自動車に代表される種々の電動移動体の充電管理には大きな注目が集まっている。なお、再生可能エネルギーとは、化石燃料を用いずに生成されるエネルギーのことである。
【０００３】
一般家庭や電力以外の事業者により発電された電力は、発電者自身が利用する。また、発電者自身が利用した後で余った電力は、現在、電力会社が買電している。しかし、電力会社にとって、管理外の発電設備から供給される電力を買電することは大きな負担となっている。例えば、太陽光発電設備から供給される電力量は天候に左右される。また、一般家庭の自家発電設備から供給される電力量は日毎に大きく変化する一般家庭の電力使用量に左右される。そのため、電力会社が管理外の発電設備から安定した電力供給を受けることは難しい。こうした理由から、将来、電力会社による買電が難しくなる可能性がある。
【０００４】
そこで、最近は、電力会社の管理外にある発電設備で発電された電力を一旦バッテリに蓄電して利用するホームバッテリ構想に注目が集まっている。例えば、太陽光発電設備で発電した電力をバッテリに蓄電しておき、夜間や天候不良の際に不足分をバッテリから補うといった利用方法が考案されている。さらに、バッテリの蓄電量に応じて電力会社から給電を受ける電力量を制限したり、価格の安い夜間に電力会社から電力供給を受けてバッテリに蓄電し、価格の高い昼間にバッテリに蓄電した電力を利用する方法等が考案されている。また、バッテリは直流のまま電力を蓄えることができるため、送電の際に行われるＤＣ／ＡＣ変換、ＡＣ／ＤＣ変換が不要になり、変換時のロスを削減できる。
【０００５】
このように、スマートグリッド構想の中で電力管理に関する様々な思惑が交錯している。こうした電力管理を実現するため、スマートグリッド構想の中では送電網に通信路を併せ持つことが前提とされている。つまり、このインテリジェントな送電網を利用して電力管理に関する情報をやり取りすることが想定されているのである。但し、通信インフラが既に整備されている地域においては、送電網を通信路として用いず、既に敷設されている通信インフラで構築されたネットワークを利用して電力管理に関する情報のやり取りが行われてもよい。つまり、スマートグリッド構想において重要なのは、一元管理されていない発電設備及び蓄電設備を如何にして効率よく管理するかということである。
【０００６】
例えば、下記の特許文献１には、複数の電子機器を対象に、各電子機器において消費される電流の電流波形等を特徴量として検出し、その特徴量をサーバに送信する技術が開示されている。さらに、特徴量を受信したサーバが、受信した特徴量と予めデータベースに登録しておいた特徴量を比較して、個々の電子機器を特定する技術が開示されている。但し、同文献に記載の特徴量は、消費電流の変化、平均値、ピーク値、実効値、波高率、波形率、電流変化の収束時間、通電時間、ピークの位置、電源電圧のピーク位置と消費電流のピーク位置との間の時間差、力率である。同文献に記載の技術を用いれば、認証に頼るよりも、より確実に個々の電子機器を特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１０９８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電子機器全体の消費電流に関する特徴量を照合するだけでは、必ずしも十分な安全性を確保することは難しい。また、上記文献に記載の特徴量は、個々の電子機器を確実に特徴付ける特徴量として十分ではない。そのため、十分な安全性を確保するには、より確実に個々の電子機器を特徴付ける特異な特徴量を利用するか、その特徴量が、対象となる電子機器に固有のものであることを確実に検証できる仕組みを設けることが必要である。そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、より確実に個々の電子機器を特定することが可能な、新規かつ改良された機器認証システム、及び給電制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得する公開鍵取得部と、乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成する暗号文生成部と、前記暗号文生成部により生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する暗号文送信部と、を有する、電力管理装置と、前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元する第１復号部と、前記第１復号部により復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測する電流計測部と、前記電流計測部により計測された電流値を前記製造元サーバに送信する第１送信部と、を有する、前記電子機器と、前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元する第２復号部と、前記第２復号部により復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出する電流シミュレータと、前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、を比較する電流値比較部と、前記電流値比較部による比較結果を前記電力管理装置に送信する結果送信部と、を有する、前記製造元サーバと、を含む、機器認証システムが提供される。
【００１０】
また、上記の機器認証システムは、前記電子機器を接続可能な接続端子と、前記接続端子に接続された電子機器に電力を供給する給電部と、前記接続端子に接続された電子機器の電流計測部が前記乱数に基づいて電気部品を動作させた際に前記給電部により供給された電流値を計測する供給電流計測部と、前記消費電流計測部により計測された第３の電流量を前記製造元サーバに送信する第２送信部と、を有する、給電端子をさらに含んでいてもよい。この場合、前記電流値比較部は、前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、前記第２送信部により送信された第３の電流値と、を比較する。
【００１１】
また、前記電力管理装置は、前記結果送信部により送信された比較結果を参照し、前記第１の電流値と前記第２の電流値とが一致した場合には前記電子機器に対する電力の供給を許可し、不一致の場合には前記電子機器に対する電力の供給を禁止する給電制御部をさらに有していてもよい。
【００１２】
また、前記電力管理装置は、前記結果送信部により送信された比較結果を参照し、前記第１の電流値、前記第２の電流値、前記第３の電流値が全て一致した場合には前記電子機器に対する電力の供給を許可し、いずれかが不一致の場合には前記電子機器に対する電力の供給を禁止する給電制御部をさらに有していてもよい。
【００１３】
また、前記電流計測部は、前記第１復号部により復元された乱数を用いて、所定の電気部品を動作させるための動作命令を生成する第１命令生成部と、前記第１命令生成部により生成された動作命令を実行して、前記所定の電気部品を動作させる動作制御部と、前記動作制御部により動作させられた前記所定の電気部品を流れる電流値を計測する計測部と、を含んでいてもよい。この場合、前記電流シミュレータは、前記第２復号部により復元された乱数を用いて、前記所定の電気部品を動作させるための動作命令を生成する第２命令生成部と、前記所定の電気部品の設計図に基づき、前記第２命令生成部により生成された動作命令の実行工程をシミュレートして前記所定の電気部品を流れる電流値を算出する算出部と、を含む。
【００１４】
また、前記電力管理装置は、前記電子機器を構成する複数の電気部品の中から、前記所定の電気部品に設定する電気部品をランダムに選択する部品選択部と、前記部品選択部により選択された電気部品の情報を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する部品情報送信部と、をさらに有していてもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電力管理装置が、認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得する公開鍵取得ステップと、乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成する暗号文生成ステップと、前記暗号文生成ステップにて生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する暗号文送信ステップと、前記電子機器が、前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元する第１復号ステップと、前記第１復号ステップにて復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測する電流計測ステップと、前記電流計測ステップにて計測された電流値を前記製造元サーバに送信する第１送信ステップと、前記製造元サーバが、前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元する第２復号ステップと、前記第２復号ステップにて復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出する電流シミュレーションステップと、前記第１送信ステップにて送信された第１の電流値と、前記電流シミュレーションステップにて算出された第２の電流値と、を比較する電流値比較ステップと、前記電流値比較ステップにより得られた比較結果を前記電力管理装置に送信する結果送信ステップと、前記電力管理装置が、前記結果送信ステップにて送信された比較結果に応じて前記電子機器に対する電力の供給を制御する給電制御ステップと、を含む、給電制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、より確実に個々の電子機器を特定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電力管理システムの全体像を説明するための説明図である。
【図２】管理対象ブロックの全体構成を説明するための説明図である。
【図３】局所電力管理システム内の通信網について説明するための説明図である。
【図４】電力管理装置を中心としたシステム構成を説明するための説明図である。
【図５】外部サーバの具体例について説明するための説明図である。
【図６】システム管理サーバの一機能について説明するための説明図である。
【図７】電力管理装置の機能構成について説明するための説明図である。
【図８】情報管理部の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図９】情報管理部の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図１０】端子拡張装置の機能構成について説明するための説明図である。
【図１１】待機モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１２】通常モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１３】通常モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１４】通常モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１５】遮断モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１６】異常時モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１７】端子拡張装置の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図１８】端子拡張装置の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図１９】端子拡張装置の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２０】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２１】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２２】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２３】非制御化機器の代行認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２４】非制御化機器の代行認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２５】非制御化機器の代行認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２６】情報管理部の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図２７】制御化機器等の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図２８】インピーダンス測定回路の回路構成例を説明するための説明図である。
【図２９】制御化機器の登録に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３０】制御化機器の登録に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３１】制御化機器の登録に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３２】制御化機器の登録に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３３】制御化機器等の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図３４】制御部の制御動作について説明するための説明図である。
【図３５】製造者サーバの機能構成について説明するための説明図である。
【図３６】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３７】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３８】製造者サーバの認証に基づく課金フローを説明するための説明図である。
【図３９】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４０】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４１】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４２】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４３】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４４】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４５】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４６】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４７】多重化された電力管理装置の動作フローを説明するための説明図である。
【図４８】多重化された電力管理装置の動作フローを説明するための説明図である。
【図４９】多重化された電力管理装置の動作フローを説明するための説明図である。
【図５０】電力管理装置のハードウェア構成例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
［説明の流れについて］
ここで、以下に記載する本発明の実施形態に関する説明の流れについて簡単に述べる。まず、図１〜図６を参照しながら、電力管理システムの全体像について説明する。次いで、図６〜図９を参照しながら、電力管理装置１１の構成について説明する。次いで、図１０〜図２５を参照しながら、端子拡張装置１２７の構成について説明する。次いで、図２６〜図３２を参照しながら、制御化機器１２５等の認証・登録方法について説明する。
【００２０】
次いで、図３３〜図３８を参照しながら、制御化機器１２５等の他の認証・登録方法について説明する。次いで、図３９〜図４６を参照しながら、表示部１１６の表示内容・表示方法について説明する。次いで、図４７〜図４９を参照しながら、電力管理装置１１の多重化について説明する。次いで、図５０を参照しながら、電力管理装置１１の機能を実現することが可能なハードウェア構成例について説明する。最後に、同実施形態の技術的思想について纏め、当該技術的思想から得られる作用効果について簡単に説明する。
【００２１】
（説明項目）
１：電力管理システムの全体像
１−１：全体構成（図１）
１−２：管理対象ブロック１２の構成（図２〜図４）
１−３：外部サーバ３の構成（図５、図６）
２：電力管理装置１１の構成（図７〜図９）
２−１：機能の概要
２−２：機能の詳細
３：端子拡張装置１２７の構成（図１０〜図２５）
３−１：機能
３−２：動作
３−２−１：待機モードの動作
３−２−２：通常モードの動作
３−２−３：遮断モードの動作
３−２−４：異常時モードの動作
３−２−５：認証時の動作
４：機器の認証・登録１（図２６〜図３２）
４−１：情報管理部１１２の機能構成
４−２：制御化機器１２５等の機能構成
４−３：認証・登録時の動作
５：機器の認証・登録２（図３３〜図３８）
５−１：制御化機器１２５等の機能構成
５−２：製造者サーバ３６の機能構成
５−３：認証・登録時の動作
５−４：課金方法
６：表示部１１６の表示内容・表示方法（図３９〜図４６）
６−１：システム構成等の表示
６−２：消費電力量等の表示
７：電力管理装置１１の多重化（図４７〜図４９）
７−１：制御動作
７−２：アップデート時の動作
８：電力管理装置１１のハードウェア構成例（図４７）
９：まとめ
【００２２】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【００２３】
＜１：電力管理システムの全体像＞
まず、本実施形態に係る電力管理システムの全体像について説明する。
【００２４】
［１−１：全体構成（図１）］
図１は、本実施形態に係る電力管理システムの全体像を示している。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態に係る電力管理システムは、局所電力管理システム１、広域ネットワーク２、外部サーバ３、電力情報収集装置４、電力供給者システム５、端末装置６、電力取引システム７を含む。また、局所電力管理システム１、外部サーバ３、電力情報収集装置４、電力供給者システム５、端末装置６、電力取引システム７は、広域ネットワーク２に接続されているため、相互に情報をやり取りすることができる。
【００２６】
なお、本稿において「局所」「広域」という表現を用いるが、「局所」とは、広域ネットワーク２を介さずに通信可能な要素で構成された小規模なグループを意味する。一方、「広域」とは、広域ネットワーク２を介して通信する要素を含んだ大規模なグループを意味する。また、局所電力管理システム１の内部に配置された要素で構成される小規模なグループのことを特に「局所」という表現で表すことがある。一方、図１に示した電力管理システムの全体を「広域」という表現で表すことがある。
【００２７】
さて、上記の電力管理システムは、先に述べたスマートグリッド構想と同様に電力利用の効率化を企図し、電力を利用して動作する様々な機器、電力を蓄える蓄電手段、電力を発生させる発電手段、電源から電力を供給する給電手段等を適切に管理するものである。この電力管理システムにおける電力の管理対象は、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器、蓄電手段、発電手段、給電手段等である。なお、スマートグリッド構想においてＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、或いは、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるシステムは、局所電力管理システム１の一例である。
【００２８】
図１に示すように、局所電力管理システム１は、電力管理装置１１、及び管理対象ブロック１２を含む。電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器、蓄電手段、発電手段、給電手段等を管理する役割を担う。例えば、電力管理装置１１は、各機器に対する電力の供給を許可したり、禁止したりする。また、電力管理装置１１は、各機器を特定したり、各機器の正当性を確認したりするために各機器に対する認証を実施する。そして、電力管理装置１１は、各機器から消費電力量等の情報を収集する。
【００２９】
また、電力管理装置１１は、蓄電手段から蓄電量等の情報を取得する。そして、電力管理装置１１は、蓄電手段に対する充放電の制御を実施する。さらに、電力管理装置１１は、発電手段から発電量等の情報を取得する。また、電力管理装置１１は、外部から供給された電力量の情報を給電手段から取得する。このように、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器、蓄電手段、発電手段、給電手段から情報を取得したり、電力の入出力を制御したりする。もちろん、電力管理装置１１は、機器、蓄電手段、発電手段、給電手段以外の構成要素に対しても必要に応じて同様の管理を実施する。
【００３０】
図１に示した局所電力管理システム１において、電力管理の対象となる機器、蓄電手段、発電手段、給電手段等の構成要素は、管理対象ブロック１２に含まれる。管理対象ブロック１２に含まれる構成要素と電力管理装置１１は、直接的又は間接的に情報をやり取りできる。また、電力管理装置１１は、電力情報収集装置４と情報をやり取りできるように構成されていてもよい。電力情報収集装置４は、電力供給者が管理する電力供給者システム５から供給される電力の情報を管理するものである。なお、スマートグリッド構想においてスマートメータと呼ばれる装置は、電力情報収集装置４の一例である。
【００３１】
電力供給者システム５は、個々の局所電力管理システム１に対して電力を供給する。そして、電力供給者システム５から供給された電力は、電力情報収集装置４を介して局所電力管理システム１内の管理対象ブロック１２に供給される。このとき、電力情報収集装置４は、管理対象ブロック１２に供給した電力量等の情報を取得する。そして、電力情報収集装置４は、取得した電力量等の情報を電力供給者システム５に送信する。このような仕組みを利用して、電力供給者システム５は、個々の局所電力管理システム１にある管理対象ブロック１２の消費電力量等に関する情報を収集する。
【００３２】
また、電力供給者システム５は、収集した消費電力量等の情報を参照し、電力情報収集装置４を制御して、個々の管理対象ブロック１２、或いは、電力管理システム全体における電力利用が効率化されるように電力の供給量を制御する。このとき、電力情報収集装置４は、管理対象ブロック１２に対して電力供給者システム５から供給される電力量を抑制したり、管理対象ブロック１２の電力消費量に応じて電力量の抑制を解除したりする。なお、電力供給者としては、例えば、電力会社や、個人又は法人で発電施設を所有する発電管理者、或いは、個人又は法人で蓄電施設を所有する蓄電管理者等が考えられる。
【００３３】
但し、現状では電力会社が電力供給者となる場合が多いため、本稿においては電力会社が電力供給者となる場合を想定して説明を進める。また、外部から供給される電力は、現状、電力供給者である電力会社から購入する場合が圧倒的に多い。しかし、今後、電力取引市場が活性化し、電力取引市場において購入した電力が、外部から供給される電力の主流を占めることになるかもしれない。このような場合、局所電力管理システム１は、図１に示すように、電力取引システム７から電力の供給を受けることになると考えられる。
【００３４】
電力取引システム７は、電力取引市場における売り注文／買い注文の受付、注文確定後の価格算定、決済処理、給電の発注等、電力取引に関わる処理を実施するものである。また、図１の例では、電力取引市場において注文が確定した電力の受給も、電力取引システム７が実施する。そのため、図１の例では、確定した注文の種類に応じて、局所電力管理システム１に対して電力取引システム７から電力が供給されたり、局所電力管理システム１から電力取引システム７へと電力が供給されたりする。また、電力取引システム７に対する注文の申し入れは、電力管理装置１１を利用して自動又は手動で行われる。
【００３５】
また、図１に示した電力管理システムは、複数の局所電力管理システム１を含む。上記の通り、個々の局所電力管理システム１は、電力管理装置１１を有する。そして、複数の電力管理装置１１は、広域ネットワーク２、或いは、セキュアな通信路（非図示）を介して相互に情報をやり取りすることができる。また、一方の局所電力管理システム１から他方の局所電力管理システム１へと電力を供給する仕組みが設けられていてもよい。この場合、両システムの電力管理装置１１は、互いに電力の受給に関する情報交換を実施し、この情報交換の中で適宜決定された電力量を一方から他方へと送信するように制御する。
【００３６】
ところで、電力管理装置１１は、広域ネットワーク２を介して接続された外部の端末装置６から操作できるように構成されていてもよい。例えば、ユーザは、端末装置６を利用して、自身が管理する局所電力管理システム１の電力状況を確認したい場合があるかもしれない。このような場合、電力管理装置１１を端末装置６から操作できるように構成しておくと、ユーザは、端末装置６に自身が管理する局所電力管理システム１の電力状況を表示させ、その電力状況を確認することが可能になる。また、ユーザは、端末装置６を利用して電力管理装置１１による電力取引を行うことができるようになる。
【００３７】
なお、端末装置６は、局所電力管理システム１の内部に設けられていてもよい。この場合、端末装置６は、広域ネットワーク２を介さず、局所電力管理システム１の内部にある通信路を利用して電力管理装置１１に接続する。端末装置６を利用する利点の１つは、電力管理装置１１が設置された場所にユーザが足を運ばずに済む点にある。つまり、端末装置６が利用できれば、任意の場所から電力管理装置１１を操作できるようになる。なお、端末装置６の具体的な形態としては、例えば、携帯電話、携帯情報端末、ノート型コンピュータ、携帯型ゲーム機、情報家電、ファクシミリ、固定電話機、音声・映像機器、カーナビゲーションシステム、電動移動体等が考えられる。
【００３８】
ここまで、図１に示した電力管理システムにおける電力管理について、各構成要素の動作や機能を交えながら簡単に説明してきた。しかし、上記の電力管理装置１１は、電力管理に関する機能の他、管理対象ブロック１２等から収集される様々な情報を活用し、ユーザに様々なサービスを提供する機能を有している。
【００３９】
電力管理装置１１により収集可能な情報には、例えば、各機器の型番や機器ＩＤ（以下、機器情報）、ユーザのプロフィールに関する情報（以下、ユーザ情報）、ユーザの課金口座やクレジットカード等に関する情報（以下、課金情報）、利用するサービスに関する登録情報（以下、サービス情報）等がある。上記の機器情報は、各機器に予め設定されているか、或いは、ユーザにより手入力される。また、上記のユーザ情報、課金情報、サービス情報は、多くの場合、ユーザにより電力管理装置１１に手入力される。なお、情報の入力方法はこれらの例に限定されず、任意の入力方法に変更可能である。また、以下の説明において、機器情報、ユーザ情報、課金情報、サービス情報を「初期情報」と呼ぶ。
【００４０】
また、電力管理装置１１により収集可能な情報には、初期情報の他にも、例えば、各機器に接続されたバッテリの仕様に関する情報（以下、機器バッテリ情報）、各機器等（蓄電手段、発電手段、給電手段等を含む。）の状態に関する情報（以下、機器状態情報）、広域ネットワーク２に接続された外部のシステムやサーバから取得可能な情報（以下、外部情報）等がある。上記の機器状態情報としては、例えば、情報の収集時点における蓄電手段の蓄電量や放電電圧、発電手段の発電量や発電電圧、各機器の消費電流量等がある。また、上記の外部情報としては、電力取引システム７から取得される電力の市場単価や、外部サーバ３から取得される利用可能なサービス一覧等がある。なお、以下の説明において、機器バッテリ情報、機器状態情報、外部情報を「一次情報」と呼ぶ。
【００４１】
また、電力管理装置１１は、自身で、或いは、外部サーバ３の機能を利用して、初期情報、一次情報を利用して二次的な情報（以下、「二次情報」）を算出することができる。例えば、電力管理装置１１は、上記の一次情報を解析して、電力供給者システム５から供給される電力、発電手段により発電された電力、蓄電手段にて充放電される電力、管理対象ブロック１２にて消費される電力のバランスを示す指標値（以下、バランス指標）を算出する。また、電力管理装置１１は、消費電力量に基づくＣＯ２の削減状況、課金状況を算出する。さらに、電力管理装置１１は、初期情報に基づいて各機器の消耗度（耐用年数に対する使用期間の割合等）を算出したり、消費電力の時系列変化に基づいてユーザの生活パターンを解析したりする。
【００４２】
また、電力管理装置１１は、二次情報を利用して算出したり、広域ネットワーク２に接続されたシステムやサーバ、或いは、他の電力管理装置１１と情報交換したりして様々な情報（以下、「三次情報」）を得る。例えば、電力管理装置１１は、電力取引市場における売買注文の状況や価格に関する情報（以下、市場データ）、近隣地域における余剰電力量や不足電力量の情報（以下、地域電力情報）、効率的な電力利用を促進する上でユーザの生活パターンに適合した機器の情報（以下、機器推薦情報）、コンピュータウィルス等に関するセキュリティ情報、機器の不具合等に関する機器リスク情報等を得る。
【００４３】
上記の初期情報、一次情報、二次情報、三次情報を適宜利用することにより、電力管理装置１１は、ユーザに対して様々なサービスを提供することができる。一方で、電力管理装置１１は、ユーザのプライバシーや局所電力管理システム１のセキュリティに関わる重要な情報を保持することになる。また、電力管理装置１１は、管理対象ブロック１２に対する電力供給の許可や禁止を司る立場にある。そのため、局所電力管理システム１の外部から受ける攻撃、或いは、局所電力管理システム１の内部で行われる不正行為に対抗できるよう、電力管理装置１１には高いレベルのセキュリティが求められる。
【００４４】
局所電力管理システム１の外部から電力管理装置１１が受ける攻撃としては、例えば、ＤｏＳ攻撃（Ｄｅｎｉａｌ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ａｔｔａｃｋ）やコンピュータウィルス等が考えられる。もちろん、局所電力管理システム１と広域ネットワーク２の間にはファイアウォールが設けられるが、上記の理由から、より強固なセキュリティ対策が求められる。また、局所電力管理システム１の内部で行われる不正行為としては、例えば、機器や蓄電手段等の不正改造、情報の改竄、不正機器の接続等が考えられる。さらに、ユーザの生活パターンを反映した消費電力の情報が悪意ある第三者に利用されないようにする対策や、各機器及び電力管理装置１１の故障（場合によっては発火等）を検出・回復できるようにすることも、セキュリティレベルを高める上で必要になると考えられる。
【００４５】
後述するように、電力管理装置１１は、上記のような高度なセキュリティレベルを実現する機能を有している。そして、電力管理装置１１は、このセキュリティレベルを保持しつつ、管理対象ブロック１２を対象とする電力管理、及び、管理対象ブロック１２から収集した初期情報、一次情報、二次情報、三次情報に基づくサービスの提供等を実現する。なお、電力管理装置１１による高度なセキュリティレベルの確保は、必ずしも電力管理装置１１が単独で実現できるものではない。そのため、管理対象ブロック１２に含まれる機器、蓄電手段、発電手段、給電手段等が電力管理装置１１と協同でセキュリティレベルの確保に努めることになる。なお、そのような管理対象ブロック１２の構成要素についても、後段において詳述する。
【００４６】
［１−２：管理対象ブロック１２の構成（図２〜図４）］
ここで、図２〜図４を参照しながら、管理対象ブロック１２の構成について、より詳細に説明する。図２は、管理対象ブロック１２の構成を示している。また、図３は、管理対象ブロック１２の内部における通信網の構成を示している。そして、図４は、電力管理装置１１と情報をやり取りする主な構成要素の具体的な構成を示している。
【００４７】
まず、図２を参照する。図２に示すように、管理対象ブロック１２は、分電装置１２１、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７、蓄電装置１２８、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０、環境センサ１３１を含む。
【００４８】
なお、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７は、上記機器の一例である。また、蓄電装置１２８は、上記蓄電手段の一例である。さらに、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０は、上記発電手段の一例である。但し、制御化端子１２３、端子拡張装置１２７は、上記給電手段の一例でもある。また、非制御化機器１２６は、直接的に電力管理装置１１の電力管理を受けられないため、単独では上記機器の一例に含まれない。しかし、後述するように、端子拡張装置１２７との組み合わせることで、電力管理装置１１の管理を受けられるようになり、上記機器の一例となる。
【００４９】
（電力の流れについて）
分電装置１２１には、電力供給者システム５、電力取引システム７、或いは、他の局所電力管理システム１から供給された電力（以下、外部電力）が入力される。図２の例では、分電装置１２１にＡＣの外部電力を入力することが想定されているが、ＤＣの外部電力が入力されるような構成にしてもよい。但し、説明の都合上、以下ではＡＣの外部電力が分電装置１２１に入力されるものとする。分電装置１２１に入力された外部電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２によりＡＣからＤＣへと変換され、制御化端子１２３、又は蓄電装置１２８に入力される。なお、分電装置１２１からＡＣが直接入力される制御化端子１２３が設けられていてよい。この場合、ＡＣで駆動する制御化機器１２５等を利用することが可能になる。
【００５０】
また、分電装置１２１には、蓄電装置１２８から出力された電力（以下、放電電力）も入力される。蓄電装置１２８から出力された放電電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２によりＤＣからＡＣへと変換され、分電装置１２１に入力される。そして、分電装置１２１に入力されたＡＣの放電電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２によりＡＣからＤＣへと変換され、制御化端子１２３に入力される。但し、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２における放電電力のロスを避けるため、蓄電装置１２８から制御化端子１２３へとＡＣ／ＤＣ変換器１２２を介さずに放電電力が供給されるような構成にしてもよい。
【００５１】
蓄電装置１２８には、分電装置１２１を介して入力される外部電力の他に、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された電力（以下、発電電力）が入力される。なお、図２の例では、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された発電電力は、一旦、蓄電装置１２８に蓄えられる。しかし、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された発電電力が、蓄電装置１２８を介さずにＡＣ／ＤＣ変換器１２２や制御化端子１２３に入力されるような構成にしてもよい。但し、第１発電装置１２９から出力される発電電力は、天候や環境に左右されて供給が不安定になることが多い。そのため、第１発電装置１２９から出力される発電電力を利用する場合には、その発電電力を蓄電装置１２８に一旦蓄えてから利用する方が好ましい。
【００５２】
なお、第１発電装置１２９は、再生可能エネルギーを利用して発電する発電手段である。第１発電装置１２９は、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置、地熱発電装置、水力発電装置等である。一方、第２発電装置１３０は、ガソリンや石炭等を燃焼させ、その燃焼を利用して発電する火力発電等に比べて環境負荷の低い再生不可能エネルギーを利用して発電する発電手段である。第２発電装置１３０は、例えば、燃料電池、天然ガス発電装置、バイオマス発電装置等である。但し、燃料電池の発電用燃料である水素が再生可能エネルギー由来の電力を利用して生成された場合、燃料電池は、再生不可能エネルギーを利用しないで発電する発電手段となる。
【００５３】
第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された発電電力、及び蓄電装置１２８に蓄えられた電力は、分電装置１２１、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２を介して制御化端子１２３に入力される一方、電力供給者システム５や電力取引システム７等に買電されることもある。この場合、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された発電電力、及び蓄電装置１２８から出力された放電電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２によりＤＣからＡＣへと変換され、分電装置１２１を介して電力供給者システム５や電力取引システム７等へと送られる。
【００５４】
以上、管理対象ブロック１２における大まかな電力の流れについて説明した。特に、ここでは分電装置１２１を介して流れる電力の流通経路について説明した。上記の通り、分電装置１２１は、管理対象ブロック１２の内部における電力の流通経路を分岐する役割を担っている。そのため、分電装置１２１が停止すると、管理対象ブロック１２の内部における電力の流通が滞ってしまう。そこで、分電装置１２１は、無停電電源装置（ＵＰＳ；Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）を搭載している。なお、図２の例では分電装置１２１を電力管理装置１１と別体にしているが、分電装置１２１と電力管理装置１１を同じ筐体内に設置してもよい。
【００５５】
（電力供給時の認証について）
管理対象ブロック１２において、分電装置１２１を介して制御化端子１２３や蓄電装置１２８に流れる電力は、電力管理装置１１により管理される。例えば、電力管理装置１１は、分電装置１２１を制御して制御化端子１２３へと電力を供給したり、制御化端子１２３に対する電力の供給を停止したりする。
【００５６】
また、電力管理装置１１は、制御化端子１２３に対する認証を実施する。そして、電力管理装置１１は、認証が成功した制御化端子１２３に対して電力を供給し、認証が失敗した制御化端子１２３に対する電力の供給を停止する。このように、管理対象ブロック１２における電力の供給可否は、電力管理装置１１による認証の成否により決められる。電力管理装置１１による認証は、制御化端子１２３だけでなく、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７に対しても実施される。但し、電力管理装置１１との通信機能や認証に必要な演算機能を有しない非制御化機器１２６は、電力管理装置１１による認証を受けることができない。
【００５７】
そのため、認証を通った制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７は、電力管理装置１１による制御に基づく電力の供給を受けることができる。しかし、単独では認証を受けられない非制御化機器１２６は、電力管理装置１１による制御に基づく電力の供給を受けることができない。従って、非制御化機器１２６には、電力管理装置１１による制御とは無関係に電力が供給され続けるか、一切電力が供給されなくなる。但し、端子拡張装置１２７に認証を代行させることで、非制御化機器１２６は、電力管理装置１１の制御に基づく電力の供給を受けることができるようになる。
【００５８】
（機器機能の整理）
ここで、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７の機能について簡単に整理する。
【００５９】
（制御化端子１２３）
まず、制御化端子１２３の機能について整理する。制御化端子１２３は、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７の電源プラグを接続するための端子を有する。そして、制御化端子１２３は、分電装置１２１を介して供給された電力を端子に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７に供給する機能を有する。つまり、制御化端子１２３は、給電端子としての機能を有する。
【００６０】
また、制御化端子１２３は、電力管理装置１１による認証を受けるために必要な各種の機能を有する。例えば、制御化端子１２３は、電力管理装置１１と情報をやり取りするための通信機能を有する。この通信機能は、電力線や信号線による有線通信、或いは、無線通信の通信モジュールを制御化端子１２３に設けることにより実現される。また、制御化端子１２３は、認証の際に必要な演算を実行するための演算機能を有する。さらに、制御化端子１２３は、認証に必要な鍵情報や機器ＩＤ等の識別情報を保持している。これらの機能及び情報を利用し、制御化端子１２３は、電力管理装置１１による認証を受けることができる。なお、認証の種類は、共通鍵を利用した相互認証でもよいし、秘密鍵と公開鍵のペアを利用した公開鍵認証でもよい。
【００６１】
また、制御化端子１２３は、電力管理装置１１に対する認証の成否、認証中の状態（以下、認証状態）を表示するための状態表示手段を有していてもよい。この場合、制御化端子１２３に設けられた状態表示手段は、制御化端子１２３に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７の認証状態を表示してもよい。さらに、この状態表示手段は、制御化端子１２３に接続された機器が非制御化機器１２６であるか否かを表示してもよい。なお、この状態表示手段は、例えば、ＬＥＤや小型電球等の表示ランプ、或いは、ＬＣＤやＥＬＤ等の表示デバイスにより構成される。
【００６２】
先に述べた通り、電力管理装置１１による認証が成功した制御化端子１２３には、電力管理装置１１の制御により分電装置１２１を介して電力が供給される。一方、認証が失敗した制御化端子１２３には、電力管理装置１１の制御により電力の供給が停止される。このように、認証の成否に応じた給電制御が行われることにより、分電装置１２１に対して不正な給電端子が接続されるのを防止できる。さらに、分電装置１２１に対して不正に接続された給電端子を容易に検出することが可能になる。また、制御化端子１２３に状態表示手段を設けた場合、制御化端子１２３の認証状態が容易に把握できるようになり、認証失敗と制御化端子１２３の故障を容易に見分けることができるようになる。
【００６３】
さて、制御化端子１２３の形状は、電源プラグを接続するためのコンセント形状に限らない。例えば、非接触ＩＣカード用リーダ／ライタのように電磁誘導を利用して電力を供給するコイルを内蔵し、コンセント形状のない表面形状を持った制御化端子１２３を実現することも可能である。この場合、非接触ＩＣカードと同様に、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７には、制御化端子１２３が発生する磁場から誘導起電力を発生させるためのコイルが搭載される。このような構成にすることで、電源プラグを利用せずに電力の授受が可能になる。なお、電磁誘導を利用する構成の場合、制御化端子１２３と、電動移動体１２４、制御化機器１２５又は端子拡張装置１２７との間で磁場の変調を利用した情報のやり取りができる。
【００６４】
また、制御化端子１２３は、端子に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７に供給した電力量を測定する機能を有する。さらに、制御化端子１２３は、測定した電力量を電力管理装置１１に送信する機能を有する。そして、制御化端子１２３は、端子に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７から一次情報を取得し、取得した一次情報を電力管理装置１１に送信する機能を有していてもよい。このように、制御化端子１２３により測定又は取得された情報が電力管理装置１１に送られることで、電力管理装置１１は、個々の制御化端子１２３を単位として電力状況を把握したり、電力の給電制御を行ったりすることが可能になる。
【００６５】
（電動移動体１２４）
次に、電動移動体１２４の機能について整理する。電動移動体１２４は、電力を蓄えるバッテリを有する。また、電動移動体１２４は、バッテリから放電される電力を利用して駆動する駆動機構を有する。電動移動体１２４が電気自動車又はプラグインハイブリッド車両の場合、この駆動機構には、例えば、モータ、ギア、シャフト、ホイール、タイヤ等が含まれる。その他の電動移動体１２４の駆動機構には、少なくともモータが含まれる。また、電動移動体１２４は、バッテリを充電する際に利用する電源プラグを有する。この電源プラグを制御化端子１２３に接続することにより電力の供給を受けることができる。但し、制御化端子１２３が電磁誘導を利用して電力を供給する方式の場合、電動移動体１２４には、磁場を受けて誘導起電力を発生させるためのコイルが搭載される。
【００６６】
また、電動移動体１２４は、電力管理装置１１による認証を受けるために必要な各種の機能を有する。例えば、電動移動体１２４は、電力管理装置１１と情報をやり取りするための通信機能を有する。この通信機能は、電力線や信号線による有線通信、或いは、無線通信の通信モジュールを電動移動体１２４に設けることにより実現される。また、電動移動体１２４は、認証の際に必要な演算を実行するための演算機能を有する。さらに、電動移動体１２４は、認証に必要な鍵情報や機器ＩＤ等の識別情報を保持している。これらの機能及び情報を利用し、電動移動体１２４は、電力管理装置１１による認証を受けることができる。なお、認証の種類は、共通鍵を利用した相互認証でもよいし、秘密鍵と公開鍵のペアを利用した公開鍵認証でもよい。
【００６７】
また、電動移動体１２４は、バッテリ残量、充電量、放電量等、搭載されたバッテリに関する機器バッテリ情報を電力管理装置１１に送信する機能を有する。さらに、電動移動体１２４を所有するユーザに関するユーザ情報、電動移動体１２４の燃費や性能等に関する機器情報が電力管理装置１１に送信される。このような情報が電動移動体１２４から電力管理装置１１に送信されることにより、ユーザ情報を利用した課金、ユーザ情報と機器情報に基づく課税等の処理を電力管理装置１１において実施することが可能になる。例えば、ＣＯ２排出量に基づいて算出される環境税の課税処理や、バッテリ残量に基づく走行可能距離の表示処理等を電力管理装置１１において実施できるようになる。
【００６８】
なお、電動移動体１２４のバッテリを蓄電装置１２８の代わりに利用する構想もある。例えば、蓄電装置１２８の故障時や交換時等、一時的に蓄電装置１２８が利用できない場合に、蓄電装置１２８に代えて電動移動体１２４のバッテリを利用してもよい。また、電動移動体１２４は、それ自体が移動可能であるため、外部の電力を物理的に運搬することができる。つまり、移動可能な蓄電装置１２８として利用することができる。このような利点があるため、災害時や緊急時のバックアップ電源として電動移動体１２４を利用する使い方も有用であるかもしれない。もちろん、こうした使い方も、本実施形態に係る局所電力管理システム１の枠組みの中で実現可能である。
【００６９】
（制御化機器１２５）
次に、制御化機器１２５の機能について整理する。制御化機器１２５は、電力管理装置１１による認証を受けるために必要な各種の機能を有する。例えば、制御化機器１２５は、電力管理装置１１と情報をやり取りするための通信機能を有する。この通信機能は、電力線や信号線による有線通信、或いは、無線通信の通信モジュールを制御化機器１２５に設けることにより実現される。また、制御化機器１２５は、認証の際に必要な演算を実行するための演算機能を有する。さらに、制御化機器１２５は、認証に必要な鍵情報や機器ＩＤ等の識別情報を保持している。これらの機能及び情報を利用し、制御化機器１２５は、電力管理装置１１による認証を受けることができる。なお、認証の種類は、共通鍵を利用した相互認証でもよいし、秘密鍵と公開鍵のペアを利用した公開鍵認証でもよい。
【００７０】
また、制御化機器１２５は、バッテリ残量、充電量、放電量等、搭載されたバッテリに関する機器バッテリ情報を電力管理装置１１に送信する機能を有する。さらに、制御化機器１２５を所有するユーザに関するユーザ情報、制御化機器１２５の種類や性能等に関する機器情報が電力管理装置１１に送信される。このような情報が制御化機器１２５から電力管理装置１１に送信されることにより、ユーザ情報を利用した課金、ユーザ情報と機器情報に基づく課税等の処理を電力管理装置１１において実施することが可能になる。例えば、ＣＯ２排出量に基づいて算出される環境税の課税処理や、より環境性能の高い機器を推薦するための表示処理等を電力管理装置１１において実施できるようになる。
【００７１】
（非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７）
次に、非制御化機器１２６及び端子拡張装置１２７の機能について整理する。非制御化機器１２６は、上記の制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５とは異なり、電力管理装置１１による認証を受けるために必要な機能を有していない。つまり、非制御化機器１２６は、現行の家電製品や映像機器等である。このように認証を通らない非制御化機器１２６は、電力管理装置１１による電力管理を受けることができず、場合によっては電力の供給を受けることができない。そのため、局所電力管理システム１において非制御化機器１２６を利用できるようにするには、認証を代行する手段が必要になる。
【００７２】
端子拡張装置１２７は、２つの役割を担う。１つの役割は、局所電力管理システム１において非制御化機器１２６を利用できるようにするために認証を代行する機能である。もう１つの役割は、制御化端子１２３に接続する機器の数を増加させる機能である。端子拡張装置１２７には、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６の電源プラグを接続するための端子が１つ又は複数設けられている。複数の端子が設けられた端子拡張装置１２７を利用すれば、制御化端子１２３に接続可能な電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６の台数を増加させることができる。つまり、端子拡張装置１２７は、高度な機能を有する電源タップとして機能する。
【００７３】
以上、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７の機能について簡単に整理した。但し、ここで述べた機能は、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７が有する機能の全てではない。これらの機能を基本とし、さらに後述する電力管理装置１１による電力管理の動作に必要な機能が追加される。
【００７４】
（通信機能について）
ここで、図３を参照しながら、局所電力管理システム１の内部における電力管理装置１１、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７等の通信機能について説明する。図３に示すように、局所電力管理システム１においては、例えば、近距離無線通信、無線ＬＡＮ、電力線通信等が利用される。例えば、ＺｉｇＢｅｅは、近距離無線通信の一例である。また、ＰＬＣは、電力線通信の一例である。
【００７５】
図２に示したように、局所電力管理システム１においては、電力線により分電装置１２１と、制御化端子１２３及び制御化端子１２３に接続された機器が接続される。そのため、この電力線を利用して電力線通信による通信網が容易に構築できる。一方、近距離無線通信を利用する場合、図３に示すように、アドホックに個々の機器を接続する形で通信網を構築できる。また、無線ＬＡＮを利用する場合、個々の機器が電力管理装置１１に直接接続できるようになる。そのため、いずれの通信方法を利用しても、局所電力管理システム１の内部に、必要な通信網を構築することができる。
【００７６】
但し、図３に示すように、非制御化機器１２６は、通信網を利用して電力管理装置１１に接続できない場合がある。そのため、非制御化機器１２６を利用する場合、非制御化機器１２６を端子拡張装置１２７に接続する必要がある。なお、通信機能や認証機能を有しない非制御化端子を利用する場合でも、その非制御化端子に電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７が接続されれば、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７の機能を利用して通信網を介した電力管理装置１１への接続ができる。もちろん、非制御化端子に非制御化機器１２６を接続した場合には、通信網への接続ができないため、電力管理装置１１による制御を受けられない。
【００７７】
なお、図３に示すように、局所電力管理システム１の内部に構築された通信網には、電力情報収集装置４が接続先として含まれていてもよい。さらに、この通信網を利用して、電動移動体１２４や制御化機器１２５と電力情報収集装置４が情報をやり取りしてもよい。もちろん、この通信網を利用して電力管理装置１１と電力情報収集装置４が情報をやり取りしてもよい。このように、局所電力管理システム１の内部に構築される通信網の構成は、実施の態様に応じて適宜設定されるべきものである。但し、この通信網は、十分にセキュアな通信路により構築されるべきである。そして、この通信路を流れる情報の安全性が確保されるような仕組みが設けられるべきである。
【００７８】
（機器及び各種装置の具体例について）
ここで、図４を参照しながら、局所電力管理システム１の一部構成要素について、その具体例を紹介する。図４に示すように、電力管理装置１１と情報をやり取りする可能性のある構成要素としては、例えば、電動移動体１２４、制御化機器１２５（スマート機器）、非制御化機器１２６（レガシー機器）、蓄電装置１２８、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０等がある。
【００７９】
電動移動体１２４としては、例えば、電気自動車やプラグインハイブリッド車等が具体例として挙げられる。また、制御化機器１２５、非制御化機器１２６としては、例えば、家電、パーソナルコンピュータ、携帯電話、映像機器等が具体例として挙げられる。蓄電装置１２８としては、例えば、Ｌｉ−Ｉｏｎ蓄電池、ＮＡＳ蓄電池、キャパシタ等が具体例として挙げられる。さらに、第１発電装置１２９としては、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置、地熱発電装置等が具体例として挙げられる。そして、第２発電装置１３０としては、例えば、燃料電池、天然ガス発電装置、バイオマス発電装置等が具体例として挙げられる。このように、局所電力管理システム１の構成要素として、様々な装置や機器が用いられる。
【００８０】
以上、管理対象ブロック１２の構成について説明した。但し、管理対象ブロック１２に含まれる各構成要素の機能は、ここで説明したものに限定されない。電力管理装置１１による電力管理の中で、必要に応じて各構成要素の機能が追加される。なお、各構成要素に対する追加的な機能については、後段において説明する電力管理装置１１の構成及びその他の構成要素に関する説明の中で詳細に説明する。
【００８１】
［１−３：外部サーバ３の構成（図５、図６）］
次に、図５を参照しながら、外部サーバ３の構成について説明する。図５に示すように、外部サーバ３としては、例えば、サービス提供サーバ３１、課金サーバ３２、システム管理サーバ３３、解析サーバ３４、認証局サーバ３５、製造者サーバ３６、地図ＤＢサーバ３７等が利用される。
【００８２】
サービス提供サーバ３１は、電力管理装置１１等の機能を利用したサービスを提供する機能を有する。課金サーバ３２は、電力管理装置１１が管理する電力量の情報に基づき、局所電力管理システム１において消費された電力に応じて電力管理装置１１に課金情報を提供したり、ユーザに対して利用料金の決済を求めたりする機能を有する。また、課金サーバ３２は、サービス提供サーバ３１と連携し、ユーザが利用したサービスに対する課金処理を実施する。なお、課金処理は、電力を消費した電動移動体１２４や制御化機器１２５等の所有ユーザに対して実施してもよいし、消費された電力の情報を管理する電力管理装置１１のユーザに対して実施してもよい。
【００８３】
システム管理サーバ３３は、図１に示した電力管理システム全体、又は、地域単位で電力管理システムを管理する機能を有する。例えば、図６に示すように、システム管理サーバ３３は、ユーザ＃１の局所電力管理システム１における利用状況、ユーザ＃２の局所電力管理システム１における利用状況、ユーザ＃３の局所電力管理システム１における利用状況を把握し、必要な情報を課金サーバ３２等に提供する。
【００８４】
図６の例では、ユーザ＃１が、ユーザ＃１自身、ユーザ＃２、ユーザ＃３の局所電力管理システム１において電力を利用したケースが想定されている。この場合、電力を消費したユーザ＃１の機器ＩＤ、利用情報（消費電力量等）がシステム管理サーバ３３により収集され、システム管理サーバ３３から課金サーバ３２へとユーザ＃１のユーザ情報及び利用情報が送信される。また、システム管理サーバ３３は、収集した利用情報に基づいて課金情報（課金額等）を算出してユーザ＃１に提供する。一方、課金サーバ３２は、ユーザ＃１に対して課金情報に対応する料金の請求を実施する。
【００８５】
このように、システム管理サーバ３３が複数の局所電力管理システム１を統括することにより、他ユーザの局所電力管理システム１において電力を利用しても、利用したユーザに課金する仕組みが実現される。特に、電動移動体１２４に対する充電は、自身の管理する局所電力管理システム１の外部で行われることが多い。このような場合、システム管理サーバ３３の上記機能を利用すると、電動移動体１２４のユーザに対して確実に課金が行えるようになる。
【００８６】
解析サーバ３４は、電力管理装置１１が集取した情報、或いは、広域ネットワーク２に接続された他のサーバが保持する情報を解析する機能を有する。例えば、地域を単位とする給電制御の最適化を行う場合、個々の局所電力管理システム１から収集される情報は膨大であり、その情報を解析して個々の局所電力管理システム１に対する最適な制御方法を算出するには膨大な量の演算を処理する必要がある。このような演算は、電力管理装置１１にとって負担が大きいため、解析サーバ３４を利用して実施される。なお、解析サーバ３４は、その他様々な演算処理に利用することも可能である。また、認証局サーバ３５は、公開鍵に認証を与え、公開鍵証明書を発行するものである。
【００８７】
製造者サーバ３６は、機器の製造者が管理するものである。例えば、電動移動体１２４の製造者サーバ３６には、その電動移動体１２４の設計に関する情報が保持されている。同様に、制御化機器１２５の製造者サーバ３６には、その制御化機器１２５の設計に関する情報が保持されている。さらに、製造者サーバ３６は、個々の電動移動体１２４や制御化機器１２５等、製造した機器を個々に特定するための情報を保持している。そして、製造者サーバ３６は、これらの情報を利用し、電力管理装置１１と協力して、個々の局所電力管理システム１の内部に設置された電動移動体１２４や制御化機器１２５を特定する機能を有する。この機能を利用して電力管理装置１１は、電動移動体１２４や制御化機器１２５の認証を実施したり、不正な機器の接続を検知したりすることができる。
【００８８】
地図ＤＢサーバ３７は、地図データベースを保持している。そのため、広域ネットワーク２に接続されたサーバや電力管理装置１１は、地図ＤＢサーバ３７にアクセスして地図データベースを利用することができる。例えば、システム管理サーバ３３は、ユーザが自身の局所電力管理システム１外で電力を利用した場合、その利用場所を地図データベースから検索し、課金情報と共に利用場所の情報をユーザに提供することができる。このように、外部サーバ３には様々な種類があり、ここに例示したサーバ構成以外にも、必要に応じて異なる種類の外部サーバ３を追加してもよい。
【００８９】
＜２：電力管理装置１１の構成（図７〜図９）＞
ここまで、本実施形態に係る電力管理システムの全体像について説明してきた。以下では、図７〜図９を参照しながら、この電力管理システムにおける電力管理を主に担う電力管理装置１１の構成について説明する。
【００９０】
［２−１：機能の概要］
まず、図７を参照しながら、電力管理装置１１の全体的な機能構成について説明する。図７に示すように、電力管理装置１１は、局所通信部１１１、情報管理部１１２、記憶部１１３、広域通信部１１４、制御部１１５、表示部１１６、及び入力部１１７を有する。
【００９１】
局所通信部１１１は、局所電力管理システム１の内部に構築された通信網を介して通信するための通信手段である。情報管理部１１２は、局所電力管理システム１に含まれる各構成要素の機器情報や電力に関する情報を管理する手段である。また、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７等に対する認証処理は、情報管理部１１２により実施される。記憶部１１３は、認証に利用する情報や電力管理に利用する情報を保持するための記憶手段である。広域通信部１１４は、広域ネットワーク２を介して外部のシステムやサーバと情報をやり取りするための通信手段である。
【００９２】
制御部１１５は、局所電力管理システム１に含まれる各構成要素の動作を制御するための制御手段である。表示部１１６は、局所電力管理システム１内における消費電力に関する情報、ユーザ情報、課金情報、その他電力管理に関する情報、局所電力管理システム１外における電力管理に関する情報、電力取引に関する情報等を表示するための表示手段である。なお、表示手段としては、例えば、ＬＣＤやＥＬＤ等が用いられる。入力部１１７は、ユーザが情報を入力するための入力手段である。なお、入力部１１７としては、例えば、キーボードやボタン等が用いられる。また、表示部１１６、入力部１１７を組み合わせてタッチパネルを構成することも可能である。
【００９３】
このように、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内外にある機器、装置、システム、サーバ等と情報をやり取りするための通信手段（局所通信部１１１、広域通信部１１４）を有する。さらに、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１内の機器や装置を制御するための制御手段（制御部１１５）を有する。そして、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内外にある機器、装置、システム、サーバ等から情報を収集したり、その情報を利用してサービスを提供したり、局所電力管理システム１内の機器や装置を認証したりする情報管理手段（情報管理部１１２）を有する。また、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１内外の電力に関する情報を表示するための表示手段（表示部１１６）を有する。
【００９４】
局所電力管理システム１内における安全で効率的な電力管理を行うためには、まず、局所電力管理システム１内の機器や装置等を正しく特定できるようにすることが求められる。また、局所電力管理システム１内における安全で効率的な電力管理を行うためには、局所電力管理システム１内外の電力に関する情報を解析して適切な電力制御を行うことも求められる。このような要求に応えるために行われる情報の管理には、情報管理部１１２の機能が利用される。そこで、情報管理部１１２の機能について、より詳細に説明する。なお、具体的な機器や装置等の制御には、制御部１１５の機能が利用される。
【００９５】
［２−２：機能の詳細］
以下、図８、図９を参照しながら、情報管理部１１２の機能構成について、より詳細に説明する。図８は、情報管理部１１２の詳細な機能構成を示している。図９は、情報管理部１１２の各構成要素が持つ主な機能を示している。
【００９６】
図８に示すように、情報管理部１１２は、機器管理部１１２１、電力取引部１１２２、情報分析部１１２３、表示情報生成部１１２４、及びシステム管理部１１２５を有する。
【００９７】
（機器管理部１１２１）
図９に示すように、機器管理部１１２１は、局所電力管理システム１内にある機器や装置等を管理する手段である。例えば、機器管理部１１２１は、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７等について、登録、認証、機器ＩＤの管理、動作設定やサービス設定の管理、動作状況や使用状況の把握、環境情報の収集等を行う。なお、環境情報の収集は、管理対象ブロック１２内に設置された環境センサ１３１を利用して実施する。但し、環境情報とは、温度、湿度、天候、風向き、風速、地形、地域、天気予報等に関する情報及びその解析により得られる情報である。
【００９８】
（電力取引部１１２２）
図９に示すように、電力取引部１１２２は、電力市場における市場取引データや個別取引データの取得、取引を実行するタイミングの制御、取引の実行、売買ログの管理等を行う。なお、市場取引データとは、電力取引市場における取引価格や取引条件に関する情報である。また、個別取引データとは、電力供給者や近隣の電力需要者等との間で個別に電力取引を行う際に決められた取引価格や取引条件に関する情報である。そして、取引を実行するタイミングの制御とは、例えば、買電価格が所定値より低くなったタイミングで所定数量の買い注文を出したり、売電価格が所定値より高くなったタイミングで所定数量売り注文を出したりする自動制御のことである。
【００９９】
（情報分析部１１２３）
図９に示すように、情報分析部１１２３は、発電データの分析、蓄電データの分析、生活パターンの学習、電力消費データの分析を行う。さらに、情報分析部１１２３は、これらの分析に基づいて電力消費パターンの予測、蓄電パターンの予測、放電パターンの予測、発電パターンの予測を行う。なお、情報分析部１１２３による分析や学習は、例えば、局所電力管理システム１内にある第１発電装置１２９、第２発電装置１３０における発電量の時系列データ、蓄電装置１２８における充放電量又は蓄電量の時系列データ、電力供給者システム５から供給される電力量の時系列データを利用して行われる。
【０１００】
また、情報分析部１１２３による予測は、これらの時系列データ又は時系列データを分析して得られる分析結果を学習用のデータとして利用し、所定の機械学習アルゴリズムに基づいて得られる予測式を用いて行われる。例えば、遺伝的学習アルゴリズム（例えば、特開２００９−４８２６６号公報を参照）を利用することにより、予測式を自動構築することができる。そして、この予測式に過去の時系列データ又は分析結果を入力することで予測結果を得ることができる。また、算出された予測結果を逐次的に予測式へ入力することで時系列データを予測することもできる。
【０１０１】
また、情報分析部１１２３は、現在又は将来におけるＣＯ２排出量の算出、電力消費量を低減するための電力供給パターン（省電力パターン）の算出、ＣＯ２の排出量を低減するための電力供給パターン（低ＣＯ２排出パターン）の算出、局所電力管理システム１における電力消費量及びＣＯ２排出量を低減することが可能な機器構成や機器配置等の算出及び推薦を行う。ＣＯ２排出量は、全消費電力量、又は、発電方法毎に区別された消費電力量に基づいて算出される。
【０１０２】
全消費電力量を利用する場合、おおよその平均的なＣＯ２排出量が算出される。一方、発電方法毎に区別された消費電力量を利用する場合、比較的正確なＣＯ２排出量が算出される。なお、少なくとも外部から供給された電力、第１発電装置１２９により発電された電力、第２発電装置１３０により発電された電力を区別することで、全消費電力量を利用する場合に比べ、より正確なＣＯ２排出量を算出することができる。炭素税等の税金や課金は、多くの場合、ＣＯ２排出量に応じて決められる。そのため、ＣＯ２排出量を正確に算出できるようにすることは、ユーザの公平感を高め、再生可能エネルギー由来の発電手段を普及させることに寄与するものと考えられる。
【０１０３】
（表示情報生成部１１２４）
図９に示すように、表示情報生成部１１２４は、局所電力管理システム１内にある機器や装置等に関する情報、電力に関する情報、環境に関する情報、電力取引に関する情報、情報分析部１１２３による分析結果や予測結果に関する情報等について、形式を整えて表示部１１６に表示するための表示情報を生成する。例えば、表示情報生成部１１２４は、電力量を示す情報をグラフ形式で表示するための表示情報を生成したり、市場データを表形式で表示するための表示情報を生成したりする。また、表示情報生成部１１２４は、各種情報の表示や情報の入力に用いるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を生成する。これら表示情報生成部１１２４により生成された表示情報は、表示部１１６に表示される。
【０１０４】
（システム管理部１１２５）
図９に示すように、システム管理部１１２５は、電力管理装置１１の基本的な動作を制御するためのプログラムであるファームウェアのバージョン管理、アップデート、アクセス制限、ウィルス対策等を行う。また、局所電力管理システム１内に電力管理装置１１が複数設置される場合、システム管理部１１２５は、他の電力管理装置１１と情報のやり取りを行い、複数の電力管理装置１１が協調動作するための制御を行う。例えば、システム管理部１１２５は、各電力管理装置１１の属性（機器や装置等に対する制御処理の優先度等）を管理する。また、システム管理部１１２５は、協調動作への参加や協調動作からの脱退に関する各電力管理装置１１の状態制御を行う。
【０１０５】
以上、電力管理装置１１の機能構成について説明した。なお、ここで示した電力管理装置１１の機能構成は一例であり、上記以外にも必要に応じて機能を追加できる。
【０１０６】
＜３：端子拡張装置１２７の構成（図１０〜図２５）＞
ここで、図１０〜図２５を参照しながら、端子拡張装置１２７の構成について説明する。図１０は、端子拡張装置１２７の機能構成を示している。また、図１１〜図２５は、端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１０７】
［３−１：機能］
まず、図１０を参照しながら、端子拡張装置１２７の機能構成について説明する。先に述べた通り、端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６の認証を代行する役割を担う。また、端子拡張装置１２７は、制御化端子１２３に接続可能な機器や装置等の台数を増やす役割を担う。そのため、端子拡張装置１２７は、次のような機能構成を有する。図１０に示すように、端子拡張装置１２７は、給電端子１２７１、挿抜センサ１２７２、給電制御部１２７３、接続検知部１２７４、局所通信部１２７５、電流上限値設定部１２７６、登録・認証部１２７７、モード管理部１２７８、及び環境センサ１２７９を有する。
【０１０８】
給電端子１２７１には、電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６が接続される。そして、給電端子１２７１は、又は給電制御部１２７３の制御に応じて、接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６へと電力を供給する。また、給電端子１２７１には、挿抜センサ１２７２が接続されており、電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６の物理的な挿抜を検出することができる。挿抜センサ１２７２により検出された電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６の物理的な挿抜は、給電制御部１２７３に通知される。
【０１０９】
給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６に対する電力の供給を制御する制御手段である。また、給電制御部１２７３は、電流計を有する。そのため、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に供給された電流量を計測することができる。また、給電制御部１２７３が挿抜センサ１２７２から受信した通知内容、及び、給電制御部１２７３の電流計により計測された電流変化は、接続検知部１２７４に入力される。さらに、給電制御部１２７３の電流計により計測された電流量の情報は、局所通信部１２７５に入力される。
【０１１０】
給電制御部１２７３が挿抜センサ１２７２から受信した通知内容、及び、給電制御部１２７３の電流計により計測された電流変化が入力された場合、接続検知部１２７４は、これらの入力された情報に基づいて給電端子１２７１に対する電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６の接続状態（接続／非接続）を検知する。そして、接続検知部１２７４により検知された接続状態の情報は、局所通信部１２７５に入力される。接続状態の情報及び電流量の情報が入力された局所通信部１２７５は、局所電力管理システム１内の通信網を利用して、これらの入力された情報を直接又は制御化端子１２３を介して電力管理装置１１へと送信する。
【０１１１】
給電端子１２７１に電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６が接続され、その接続状態の情報が電力管理装置１１に送信されると、電力管理装置１１は、給電端子１２７１から供給してもよい上限の電流量（以下、電流上限値）を示す情報を端子拡張装置１２７に送信する。電流上限値の情報は、局所通信部１２７５により受信され、電流上限値設定部１２７６に入力される。電流上限値設定部１２７６は、入力された電流上限値の情報に基づいて給電制御部１２７３に電流上限値を設定する。電流上限値が設定された給電制御部１２７３は、その電流上限値を上回らない電流量の範囲で給電端子１２７１への給電を制御する。
【０１１２】
なお、給電端子１２７１に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５が電力管理装置１１に登録・認証されるか、給電端子１２７１に接続された非制御化機器１２６の代行認証が完了するまで、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に電力を供給しない。そこで、電流上限値が設定されると、登録・認証部１２７７により、給電端子１２７１に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６を対象とした登録・認証の処理が実施される。但し、給電端子１２７１に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５には、登録・認証の際、必要に応じて給電制御部１２７３から所定量の電力が供給される。
【０１１３】
電動移動体１２４、制御化機器１２５の登録・認証、及び非制御化機器１２６の代行認証は、登録・認証部１２７７により行われる。なお、登録・認証部１２７７の機能及び動作については、後述する動作フローの説明において詳細に述べる。電動移動体１２４、制御化機器１２５の登録・認証、又は非制御化機器１２６の代行認証が成功すると、登録・認証部１２７７は、登録・認証又は代行認証の成否を給電制御部１２７３に通知する。登録・認証又は代行認証の成功が通知された場合、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に対する電力の供給を開始する。一方、登録・認証又は代行認証の失敗が通知された場合、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に対する電力の供給を停止する。
【０１１４】
このように、給電制御部１２７３は、電力管理装置１１により決められた電流上限値の制限、及び、登録・認証の成否に応じた給電制御を行う。特に、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１が複数存在しても、個々の給電端子１２７１を単位として給電制御を行う。そのため、給電端子１２７１の数を任意に設定することができる。また、登録・認証部１２７７の機能により、非制御化機器１２６を電力管理装置１１の電力管理に参加させることが可能になる。さらに、登録・認証部１２７７が個々の給電端子１２７１を単位として登録・認証を行うように構成されているため、電動移動体１２４や制御化機器１２５と非制御化機器１２６を同時に接続することができる。
【０１１５】
なお、端子拡張装置１２７には、さらにモード管理部１２７８、及び環境センサ１２７９が設けられている。モード管理部１２７８は、端子拡張装置１２７の動作モードを管理する手段である。また、環境センサ１２７９は、端子拡張装置１２７の設置場所における環境情報（機器温度、周辺温度、湿度、気圧等）を取得する手段である。なお、環境情報は、端子拡張装置１２７の異常検知等に利用される。
【０１１６】
動作モードの種類としては、例えば、待機モード、通常モード、遮断モード、異常時モードが考えられる。待機モードは、給電端子１２７１に対する機器等の接続を待機する動作モードである。通常モードは、給電端子１２７１に機器等が接続された状態にある場合の動作モードである。遮断モードは、給電端子１２７１から機器等が離脱された場合の動作を規定した動作モードである。そして、異常時モードは、異常が発生した場合の動作を規定した動作モードである。モード管理部１２７８は、適宜動作モードを設定し、設定した動作モードを給電制御部１２７３に通知する。
【０１１７】
以上、端子拡張装置１２７の機能構成について説明した。
【０１１８】
［３−２：動作］
次に、図１１〜図２５を参照しながら、端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。ここでは、端子拡張装置１２７による機器等の登録・認証や、各動作モードにおける端子拡張装置１２７の動作について、より詳細に説明する。
【０１１９】
（３−２−１：待機モードの動作）
まず、図１１を参照しながら、待機モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。図１１は、待機モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１２０】
図１１に示すように、待機モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、挿抜センサ１２７２、給電制御部１２７３、接続検知部１２７４の機能を利用し、給電端子１２７１に電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６（以下、機器等）が接続されたか否かを判別する（Ｓ３０１）。給電端子１２７１に機器等が接続された場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３０２に進める。一方、給電端子１２７１に機器等が接続されていない場合、端子拡張装置１２７は、再びステップＳ３０１の処理に戻る。
【０１２１】
ステップＳ３０２へと処理を進めた場合、端子拡張装置１２７は、登録・認証部１２７７、モード管理部１２７８の機能を利用して、図１７〜図２５に示す機器接続プロトコルを実行する（Ｓ３０２）。この機器接続プロトコルについては後述する。次いで、端子拡張装置１２７は、給電端子１２７１に接続された機器等が正常に接続されたか否かを判定する（Ｓ３０３）。機器等が正常に接続された場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを通常モードに設定する。一方、機器等が正常に接続されなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。なお、ここで言う「正常」とは、登録・認証が成功したことを意味する。
【０１２２】
（３−２−２：通常モードの動作）
次に、図１２を参照しながら、通常モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。図１２は、通常モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１２３】
図１２に示すように、通常モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３の機能を利用して、給電端子１２７１に電力を供給し、その電流値を測定する（Ｓ３１１）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３の機能を利用して、測定した電流値が、電流上限値設定部１２７６により設定された電流上限値を越えているか否かを判定する（Ｓ３１２）。測定した電流値が電流上限値を超えている場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１３に進める。一方、測定した電流値が電流上限値を超えていない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１５に進める。
【０１２４】
ステップＳ３１２において処理をステップＳ３１３に進めた場合、端子拡張装置１２７は、その給電端子１２７１に対する電力の供給を遮断する（Ｓ３１３）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、給電の遮断を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３１４）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。
【０１２５】
一方、ステップＳ３１２において処理をステップＳ３１５に進めた場合、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、測定した電流値を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３１５）。次いで、端子拡張装置１２７は、局所通信部１２７５の機能を利用して、電力管理装置１１からＡＣＫ（測定した電流量の正常受信を示す確認情報）を受信したか否かを判定する（Ｓ３１６）。電力管理装置１１からＡＣＫを受信した場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１１に戻す。一方、電力管理装置１１からＡＣＫを受信しなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを異常時モードに設定する。
【０１２６】
（変形例）
なお、通常モードの動作フローは、図１３、図１４に示すような動作フローに変形することができる。以下、この変形例について説明する。
【０１２７】
図１３に示すように、通常モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３の機能を利用して、給電端子１２７１に電力を供給し、その電流値を測定する（Ｓ３１１）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３の機能を利用して、測定した電流値が、電流上限値設定部１２７６により設定された電流上限値を越えているか否かを判定する（Ｓ３１２）。測定した電流値が電流上限値を超えている場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１３に進める。一方、測定した電流値が電流上限値を超えていない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１５に進める。
【０１２８】
ステップＳ３１２において処理をステップＳ３１３に進めた場合、端子拡張装置１２７は、その給電端子１２７１に対する電力の供給を遮断する（Ｓ３１３）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、給電の遮断を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３１４）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。
【０１２９】
一方、ステップＳ３１２において処理をステップＳ３１５に進めた場合、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、測定した電流値を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３１５）。次いで、端子拡張装置１２７は、局所通信部１２７５の機能を利用して、電力管理装置１１からＡＣＫ（測定した電流量の正常受信を示す確認情報）を受信したか否かを判定する（Ｓ３１６）。電力管理装置１１からＡＣＫを受信した場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１７（図１４）に進める。一方、電力管理装置１１からＡＣＫを受信しなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを異常時モードに設定する。
【０１３０】
ステップＳ３１６において処理をステップＳ３１７（図１４を参照）に進めた場合、端子拡張装置１２７は、環境センサ１２７９により環境情報の測定値を取得する（Ｓ３１７）。次いで、端子拡張装置１２７は、環境センサ１２７９により取得した測定値が異常か否かを判定する（Ｓ３１８）。例えば、所定値よりも温度（測定値）が高い場合、「異常」が検知される。測定値が異常である場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１９に進める。一方、測定値が異常でない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３２１に進める。
【０１３１】
ステップＳ３１８において処理をステップＳ３１９に進めた場合、端子拡張装置１２７は、給電端子１２７１に対する電力の供給を遮断する（Ｓ３１９）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、給電の遮断を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３２０）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。
【０１３２】
一方、ステップＳ３１８において処理をステップＳ３２１に進めた場合、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、測定値を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３２１）。次いで、端子拡張装置１２７は、局所通信部１２７５の機能を利用して、電力管理装置１１からＡＣＫ（測定量の正常受信を示す確認情報）を受信したか否かを判定する（Ｓ３２２）。電力管理装置１１からＡＣＫを受信した場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１１（図１３）に戻す。一方、電力管理装置１１からＡＣＫを受信しなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを異常時モードに設定する。
【０１３３】
（３−２−３：遮断モードの動作）
次に、図１５を参照しながら、遮断モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。図１５は、遮断モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１３４】
図１５に示すように、遮断モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、接続検知部１２７４の機能を利用して、給電端子１２７１から機器等が外されたか否かを判定する（Ｓ３３１）。給電端子１２７１から機器等が外された場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３３２に進める。一方、給電端子１２７１から機器等が外されていない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３３１に戻す。ステップＳ３３２に処理を進めた場合、端子拡張装置１２７は、機器の接続状態及び接続状態に関する情報をリセットし、局所通信部１２７５を介してリセットした旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３３２）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを待機モードに設定する。
【０１３５】
（３−２−４：異常時モードの動作）
次に、図１６を参照しながら、異常時モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。図１６は、異常時モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１３６】
図１６に示すように、異常時モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、電力管理装置１１（及びその通信に用いる構成要素）が正常な状態に復帰したか否かを判定する（Ｓ３４１）。この判定は、例えば、登録・認証部１２７７により認証を再試行し、その結果に基づいて行われる。電力管理装置１１等が正常な状態に復帰した場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３４２に進める。一方、電力管理装置１１等が正常な状態に復帰していない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３４４に進める。
【０１３７】
ステップＳ３４１において処理をステップＳ３４２に進めた場合、端子拡張装置１２７は、登録・認証部１２７７、モード管理部１２７８の機能を利用して、図１７〜図２５に示す機器接続プロトコルを実行する（Ｓ３４２）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電端子１２７１に接続された機器等が正常に接続されたか否かを判定する（Ｓ３４３）。機器等が正常に接続された場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを通常モードに設定する。一方、機器等が正常に接続されなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。
【０１３８】
ステップＳ３４１において処理をステップＳ３４４に進めた場合、端子拡張装置１２７は、接続検知部１２７４の機能を利用して、給電端子１２７１から機器等が外されたか否かを判定する（Ｓ３４４）。給電端子１２７１から機器等が外された場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３４５に進める。一方、給電端子１２７１から機器等が外されていない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３４１に戻す。ステップＳ３４５に処理を進めた場合、端子拡張装置１２７は、機器の接続状態及び接続状態に関する情報をリセットし、局所通信部１２７５を介してリセットした旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３４５）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを待機モードに設定する。
【０１３９】
（３−２−５：登録・認証の動作）
次に、図１７〜図２５を参照しながら、次の３つのケースに関する登録・認証に係る機器接続プロトコルについて説明する。
【０１４０】
（ケース１）図１７〜図１９は、制御化端子１２３に端子拡張装置１２７が接続され、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１の間で登録・認証が行われる場合の機器接続プロトコルを示している。（ケース２）図２０〜図２２は、端子拡張装置１２７に制御化機器１２５が接続され、制御化機器１２５と電力管理装置１１の間で登録・認証が行われる場合の機器接続プロトコルを示している。（ケース３）図２３〜図２５は、端子拡張装置１２７に非制御化機器１２６が接続され、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１の間で登録・認証が行われる場合の機器接続プロトコルを示している。
【０１４１】
（ケース１）
まず、図１７〜図１９を参照しながら、上記のケース１に係る機器接続プロトコルについて説明する。
【０１４２】
図１７に示すように、端子拡張装置１２７が制御化端子１２３に接続されると（Ｓ３５１）、制御化端子１２３は、端子拡張装置１２７の接続を検知する（Ｓ３５２）。接続を検知すると、制御化端子１２３は、端子拡張装置１２７の接続を検知した旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３５３）。この通知を受けた電力管理装置１１は、登録・認証に利用する電流を端子拡張装置１２７に供給するよう、制御化端子１２３に指示を与える（Ｓ３５４）。電流供給の指示を受けた制御化端子１２３は、端子拡張装置１２７に対して認証用の電力を供給する（Ｓ３５５）。認証用の電力が端子拡張装置１２７に供給されると、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１の間で認証処理が実施される（Ｓ３５６）。
【０１４３】
ステップＳ３５６において認証処理が完了すると、処理は、図１８のステップ（紐付け処理）に進行する。図１８に示すように、まず、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して乱数を生成する（Ｓ３５７）。次いで、電力管理装置１１は、ステップＳ３５７にて生成した乱数を端子拡張装置１２７に送信する（Ｓ３５８）。電力管理装置１１により送信された乱数を受信した端子拡張装置１２７は、受信した乱数に基づいて電力の消費パターンを算出する（Ｓ３５９）。次いで、端子拡張装置１２７は、算出した消費パターンに基づく電力の消費動作を実行する（Ｓ３６０）。
【０１４４】
端子拡張装置１２７により電力が消費されると、その消費パターンに対応する消費力量の時系列パターンが制御化端子１２３により検出され、その検出結果が制御化端子１２３から電力管理装置１１に送信される（Ｓ３６１）。この検出結果を受信した電力管理装置１１は、情報分析部１１２３の機能を利用して、受信した検出結果とステップＳ３５７にて生成した乱数が整合するか否かを検証する（Ｓ３６２）。検証が成功した場合、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、端子拡張装置１２７と制御化端子１２３を紐付ける。例えば、機器管理部１１２１は、端子拡張装置１２７の機器ＩＤと制御化端子１２３の機器ＩＤを紐付けて記憶部１１３に記録する。
【０１４５】
このようにして端子拡張装置１２７と制御化端子１２３の紐付けが完了すると、処理は、図１９のステップ（動作モードや電流上限値の設定等）に進行する。図１９に示すように、まず、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、端子拡張装置１２７に異常時モードの設定を指示する（Ｓ３６３）。端子拡張装置１２７は、図１６に示した異常時モードの動作を開始する。次いで、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１は、機器等の動作モード（例えば、フルパワーモード、省電力モード等）に関する情報のやり取りを実施する（Ｓ３６４）。そして、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１は、機器等の動作モードを決定する。
【０１４６】
機器等の動作モードを決定すると、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、機器等の動作モードに応じた電流上限値を端子拡張装置１２７に設定する（Ｓ３６５）。このとき、端子拡張装置１２７は、電流上限値設定部１２７６の機能を利用して、電力管理装置１１との間で決定した電力上限値を給電制御部１２７３に設定する。電流上限値の設定を完了すると、電力管理装置１１は、制御部１１５の機能を利用して、制御化端子１２３に対し、端子拡張装置１２７への電力供給を指示する（Ｓ３６６）。その後、制御化端子１２３から端子拡張装置１２７へと電力が供給され、端子拡張装置１２７により機器等に対する電力制御が開始される。
【０１４７】
（ケース２）
次に、図２０〜図２２を参照しながら、上記のケース２に係る機器接続プロトコルについて説明する。
【０１４８】
図２０に示すように、端子拡張装置１２７に制御化機器１２５が接続されると（Ｓ３７１）、端子拡張装置１２７は、制御化機器１２５の接続を検知する（Ｓ３７２）。接続を検知すると、端子拡張装置１２７は、制御化機器１２５の接続を検知した旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３７３）。この通知を受けた電力管理装置１１は、登録・認証に利用する電流を制御化機器１２５に供給するよう、端子拡張装置１２７に指示を与える（Ｓ３７４）。電流供給の指示を受けた端子拡張装置１２７は、制御化機器１２５に対して認証用の電力を供給する（Ｓ３７５）。認証用の電力が制御化機器１２５に供給されると、制御化機器１２５と電力管理装置１１の間で認証処理が実施される（Ｓ３７６）。
【０１４９】
ステップＳ３７６において認証処理が完了すると、処理は、図２１のステップ（紐付け処理）に進行する。図２１に示すように、まず、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して乱数を生成する（Ｓ３７７）。次いで、電力管理装置１１は、ステップＳ３７７にて生成した乱数を制御化機器１２５に送信する（Ｓ３７８）。電力管理装置１１により送信された乱数を受信した制御化機器１２５は、受信した乱数に基づいて電力の消費パターンを算出する（Ｓ３７９）。次いで、制御化機器１２５は、算出した消費パターンに基づく電力の消費動作を実行する（Ｓ３８０）。
【０１５０】
制御化機器１２５により電力が消費されると、その消費パターンに対応する消費力量の時系列パターンが端子拡張装置１２７により検出され、その検出結果が端子拡張装置１２７から電力管理装置１１に送信される（Ｓ３８１）。この検出結果を受信した電力管理装置１１は、情報分析部１１２３の機能を利用して、受信した検出結果とステップＳ３７７にて生成した乱数が整合するか否かを検証する（Ｓ３８２）。検証が成功した場合、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、制御化機器１２５と端子拡張装置１２７を紐付ける。例えば、機器管理部１１２１は、制御化機器１２５の機器ＩＤと端子拡張装置１２７の機器ＩＤを紐付けて記憶部１１３に記録する。
【０１５１】
このようにして制御化機器１２５と端子拡張装置１２７の紐付けが完了すると、処理は、図２２のステップ（動作モードや電流上限値の設定等）に進行する。図２２に示すように、まず、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、端子拡張装置１２７に異常時モードの設定を指示する（Ｓ３８３）。端子拡張装置１２７は、図１６に示した異常時モードの動作を開始する。次いで、制御化機器１２５と電力管理装置１１は、機器等の動作モード（例えば、フルパワーモード、省電力モード等）に関する情報のやり取りを実施する（Ｓ３８４）。そして、制御化機器１２５と電力管理装置１１は、機器等の動作モードを決定する。
【０１５２】
機器等の動作モードを決定すると、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、機器等の動作モードに応じた電流上限値を端子拡張装置１２７に設定する（Ｓ３８５）。このとき、端子拡張装置１２７は、電流上限値設定部１２７６の機能を利用して、電力管理装置１１との間で決定した電力上限値を給電制御部１２７３に設定する。電流上限値の設定を完了すると、電力管理装置１１は、制御部１１５の機能を利用して、端子拡張装置１２７に対し、制御化機器１２５への電力供給を指示する（Ｓ３８６）。その後、端子拡張装置１２７から制御化機器１２５へと電力が供給され、端子拡張装置１２７により制御化機器１２５に対する電力制御が開始される。
【０１５３】
（ケース３）
次に、図２３〜図２５を参照しながら、上記のケース３に係る機器接続プロトコルについて説明する。
【０１５４】
図２３に示すように、端子拡張装置１２７に非制御化機器１２６が接続されると（Ｓ３９１）、端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６の接続を検知する（Ｓ３９２）。接続を検知すると、端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６の接続を検知した旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３９３）。この通知を受けた電力管理装置１１は、登録・認証に利用する電流を非制御化機器１２６に供給するよう、端子拡張装置１２７に指示を与える（Ｓ３９４）。電流供給の指示を受けた端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６に対して認証用の電力を供給する（Ｓ３９５）。認証用の電力が非制御化機器１２６に供給されると、電力管理装置１１は認証処理を試みる（Ｓ３９６）。しかし、非制御化機器１２６は認証機能を有しないため、ステップＳ３９６の認証は失敗する。
【０１５５】
認証が失敗すると、電力管理装置１１は、端子拡張装置１２７に対し、非制御化機器１２６に対する電力供給を停止するように指示する（Ｓ３９７）。この指示を受けた端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６に対する電力供給を停止する（Ｓ３９８）。次いで、電力管理装置１１は、ユーザに対して警告等を通知する（Ｓ３９９）。例えば、表示部１１６に警告等を表示する。
【０１５６】
警告等が表示された後、処理は、図２４のステップ（認証代行）に進行する。図２４に示すように、まず、電力管理装置１１は、警告等を表示した後、ユーザに対して非制御化機器１２６を利用するか否か、非制御化機器１２６の機器情報や動作モード、ユーザ情報等の入力を求める（Ｓ４００）。ユーザ入力が完了すると、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、端子拡張装置１２７に異常時モードの設定を指示する（Ｓ４０１）。
【０１５７】
次いで、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、非制御化機器１２６の動作モードに応じた電流上限値を端子拡張装置１２７に設定する（Ｓ４０２）。このとき、端子拡張装置１２７は、電流上限値設定部１２７６の機能を利用して、電力管理装置１１により決定された電力上限値を給電制御部１２７３に設定する。電流上限値の設定を完了すると、電力管理装置１１は、制御部１１５の機能を利用して、端子拡張装置１２７に対し、非制御化機器１２６への電力供給を指示する（Ｓ４０３）。その後、端子拡張装置１２７から非制御化機器１２６へと電力が供給され、非制御化機器１２６の動作が開始される。
【０１５８】
また、端子拡張装置１２７から非制御化機器１２６が離脱すると、処理は、図２５のステップ（リセット処理）に進行する。図２５に示すように、端子拡張装置１２７から非制御化機器１２６が外されると（Ｓ４１１）、端子拡張装置１２７は、接続検知部１２７４の機能を利用して、非制御化機器１２６が外されたことを検知する（Ｓ４１２）。次いで、端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６が外された旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ４１３）。この通知を受けた電力管理装置１１は、端子拡張装置１２７の動作モードをリセット（所定の動作モードに設定）する（Ｓ４１４）。次いで、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１は、それぞれリセット処理を実施する（Ｓ４１５、Ｓ４１６）。
【０１５９】
以上、端子拡張装置１２７の構成及び動作について説明した。ここでは端子拡張装置１２７を利用して機器等の接続数を増加させたり、非制御化機器１２６を利用できるようにしたりするための登録・認証処理について詳細に説明した。
【０１６０】
＜４：機器の認証・登録１（図２６〜図３２）＞
次に、図２６〜図３２を参照しながら、電力管理装置１１による制御化機器１２５等の認証・登録の処理について説明する。以下で説明する認証・登録の処理は、機器等の不正改造や不正な機器等の接続をより確実に検出できるようにするものである。この認証・登録の処理は、主に、図２６に示した電力管理装置１１の構成要素、及び図２７に示した制御化機器１２５の構成要素を利用して実施される。
【０１６１】
［４−１：情報管理部１１２の機能構成］
まず、図２６を参照しながら、ここで説明する登録・認証に係る情報管理部１１２の機能構成について簡単に説明する。既に述べた通り、情報管理部１１２には、機器管理部１１２１が含まれる。機器管理部１１２１は、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７等（以下、機器等）の動作を制御する手段である。そのため、機器管理部１２１１は、局所通信部１１１を介して機器等と情報をやり取りすることができる。また、機器管理部１１２１は、広域通信部１１４を介して広域ネットワーク２に接続されたシステムやサーバ等と情報をやり取りすることができる。さらに、機器管理部１１２１は、記憶部１１３に情報を記録したり、記憶部１１３に記録された情報を読み出したりすることができる。ここで説明する認証・登録の処理は、主に、この機器管理部１１２１の機能を利用して実施される。
【０１６２】
［４−２：制御化機器１２５等の機能構成］
次に、図２７を参照しながら、ここで説明する登録・認証に係る制御化機器１２５の機能構成について簡単に説明する。但し、ここでは説明の都合上、制御化機器１２５のみを例示するが、制御化端子１２３、電動移動体１２４、端子拡張装置１２７も同様の構成を適用することで、同様の登録・認証処理を実現することが可能である。
【０１６３】
図２７に示すように、制御化機器１２５は、局所通信部１２５１、制御部１２５２、インピーダンス測定回路１２５３、切替スイッチ１２５４、及び複数の電気部品（部品Ｘ、部品Ｙ、部品Ｚ）を含む。
【０１６４】
局所通信部１２５１は、局所電力管理システム１内の通信網を介して情報をやり取りするための通信手段である。また、制御部１２５２は、制御化機器１２５に含まれる各構成要素の動作を制御するための制御手段である。そして、インピーダンス測定回路１２５３は、部品Ｘ、部品Ｙ、部品Ｚのインピーダンスを測定する回路（例えば、図２８を参照）である。なお、部品Ｘ、部品Ｙ、部品Ｚが半導体回路等の場合、インピーダンス測定回路１２５３に代えて、或いは、インピーダンス測定回路１２５３と共に、半導体回路のトランジスタ特性を測定するトランジスタ測定回路が組み込まれていてもよい。切替スイッチ１２５４は、インピーダンス測定回路１２５３によるインピーダンスの測定対象となる電気部品を切り替えるためのスイッチである。
【０１６５】
制御化機器１２５等に利用される電気部品の精度は、個体毎に数％程度のばらつきを持っている。そのため、十分な精度で電気部品の電気的な特性を検出できれば、個々の個体を特定することが可能になる。半導体回路の場合、トランジスタ特性に個体毎のばらつきが生じる。そのため、半導体回路のトランジスタ特性を十分な精度で検出できれば、個々の半導体回路を特定することができる。もちろん、製造時に自然に発生してしまう個体毎のばらつきを利用してもよいが、敢えて個体毎に固有のばらつきを与えてもよい。また、二次電池を搭載した制御化機器１２５の場合、その充電制御に関するパラメータ等も、その個体を特定するための情報として利用可能である。
【０１６６】
図２７に示した制御化機器１２５は、電気部品が持つインピーダンス特性のばらつきを検出する機能を有する。この機能は、制御部１２５２、インピーダンス測定回路１２５３により実現される。また、この制御化機器１２５は、切替スイッチ１２５４を利用してインピーダンス特性の測定対象を切り替える機能を有する。そのため、複数の部品の中から任意又は所定のルールに基づいて選択された電気部品のインピーダンス特性を測定することができる。なお、切替スイッチ１２５４の制御は、制御部１２５２により行われる。また、インピーダンス測定回路１２５３によるインピーダンス特性の測定タイミングや測定時間等の制御も、制御部１２５２により行われる。
【０１６７】
［４−３：認証・登録時の動作］
情報管理部１１２及び制御化機器１２５の構成に関する上記説明を踏まえ、図２９〜図３２を参照しながら、認証・登録時における情報管理部１１２及び制御化機器１２５の動作について説明する。なお、機器等の一例として制御化機器１２５を挙げるが、制御化端子１２３、電動移動体１２４、端子拡張装置１２７の認証・登録動作も同様である。
【０１６８】
（未登録時の動作）
まず、図２９を参照しながら、制御化機器１２５が未登録な場合における情報管理部１１２及び制御化機器１２５の動作について説明する。
【０１６９】
図２９に示すように、認証・登録の動作が開始されると、機器管理部１１２１は、制御化機器１２５に対して認証動作の開始を指示する（Ｓ１０１）。この指示を受けた制御化機器１２５は、フィンガープリントを測定する（Ｓ１０２）。図２７に例示した制御化機器１２５の場合、インピーダンス測定回路１２５３により所定の電気部品に対するインピーダンス特性が測定される。
【０１７０】
フィンガープリントを測定すると、制御化機器１２５は、自身の機器ＩＤ及び測定したフィンガープリントを機器管理部１１２１に送信する（Ｓ１０３）。機器ＩＤ及びフィンガープリントを受信した機器管理部１１２１は、受信したフィンガープリントと、記憶部１１３内に構築したフィンガープリントデータベースに登録されているフィンガープリントを照合する（Ｓ１０４）。なお、図２９の例では制御化機器１２５が未登録であるから、フィンガープリントデータベースには、この制御化機器１２５のフィンガープリントは登録されていない。
【０１７１】
そのため、機器管理部１１２１により、制御化機器１２５が未登録の状態であることが検知される（Ｓ１０５）。未登録を検知すると、機器管理部１１２１は、この制御化機器１２５を登録するか否かをユーザに問い合わせる（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。ユーザにより登録する旨の指示を受けた場合、機器管理部１１２１は、処理を制御化機器１２５の登録処理へと進める。一方、ユーザにより登録しない旨の指示を受けた場合、機器管理部１１２１は、認証処理を中止し、その制御化機器１２５を使用不可の状態にする。
【０１７２】
（登録時の動作）
次に、図３０を参照しながら、制御化機器１２５を登録する際の機器管理部１１２１による登録処理について説明する。
【０１７３】
図３０に示すように、まず、機器管理部１１２１は、登録対象の制御化機器１２５からフィンガープリントを取得するか、或いは、製造者サーバ３６に問い合わせて登録対象の制御化機器１２５が持つフィンガープリントを取得する（Ｓ１１１）。このとき、通信路におけるフィンガープリントの改竄を検出できるようにするため、フィンガープリントには電子署名が付されて送られてくる。そこで、フィンガープリントを取得した後、機器管理部１１２１は、フィンガープリントと共に取得した電子署名を検証する（Ｓ１１２）。
【０１７４】
電子署名が真正なものである場合、機器管理部１１２１は、処理をステップＳ１１４に進める。一方、電子署名が不正なものである場合、機器管理部１１２１は、制御化機器１２５の登録及び認証に係る処理を中止し、その制御化機器１２５を使用不可の状態にする。ステップＳ１１４に処理を進めた場合、機器管理部１２１１は、取得したフィンガープリントをフィンガープリントデータベースに登録する（Ｓ１１４）。例えば、機器管理部１２１１は、制御化機器１２５の機器ＩＤに紐付けてフィンガープリントをフィンガープリントデータベースに登録する。フィンガープリントを登録すると、機器管理部１１２１は、処理を認証処理へと進める。
【０１７５】
なお、制御化機器１２５を登録する際の機器管理部１２１１の動作は、登録対象の制御化機器１２５からフィンガープリントを取得する場合においては、図３１に示すような簡略的な動作に変形してもよい。図３１に例示した動作の場合、機器管理部１１２１は、既に、上記のステップＳ１０３において、制御化機器１２５から送信された機器ＩＤとフィンガープリントを受信している場合には、その際に取得したフィンガープリントをフィンガープリントデータベースに登録し（Ｓ１２１）、処理を認証処理へと進めるか、或いは、認証を完了する。このように、登録が完了した時点で認証が完了したものとしてしまってもよい。
【０１７６】
（認証時の動作）
次に、図３２を参照しながら、制御化機器１２５のフィンガープリントが登録済みの場合に行われる認証時の情報管理部１１２及び制御化機器１２５の動作について説明する。
【０１７７】
図３２に示すように、認証の動作が開始されると、機器管理部１１２１は、制御化機器１２５に対して認証動作の開始を指示する（Ｓ１３１）。この指示を受けた制御化機器１２５は、フィンガープリントを測定する（Ｓ１３２）。図２７に例示した制御化機器１２５の場合、インピーダンス測定回路１２５３により所定の電気部品に対するインピーダンス特性が測定される。
【０１７８】
フィンガープリントを測定すると、制御化機器１２５は、自身の機器ＩＤ及び測定したフィンガープリントを機器管理部１１２１に送信する（Ｓ１３３）。機器ＩＤ及びフィンガープリントを受信した機器管理部１１２１は、受信したフィンガープリントと、記憶部１１３内に構築したフィンガープリントデータベースに登録されているフィンガープリントを照合する（Ｓ１３４）。
【０１７９】
照合の結果、受信したフィンガープリントと、フィンガープリントデータベースに登録されているフィンガープリントが一致した場合、機器管理部１１２１は、認証が完了した旨の通知（認証完了通知）を制御化機器１２５に送信する（Ｓ１３５）。一方、照合の結果、受信したフィンガープリントと、フィンガープリントデータベースに登録されているフィンガープリントが一致しない場合、機器管理部１１２１は、再度ステップＳ１３１〜Ｓ１３４の認証処理を繰り返すか、制御化機器１２５に対する電源の遮断操作を行う。
【０１８０】
以上、制御化機器１２５の登録・認証動作について説明した。上記の通り、制御化機器１２５に搭載された電気部品の特性を利用して登録・認証が行われるため、制御化機器１２５の不正改造を容易に検知することが可能になる。また、図２７に例示した制御化機器１２５の場合、複数の電気部品を切り替えつつ、その特性をフィンガープリントとして利用できるため、所定のタイミングで測定対象の電気部品を切り替えることにより、フィンガープリントの盗聴や改竄に対する耐性を高めることができる。もちろん、フィンガープリントの盗聴や改竄が検知された時点で、測定対象の電気部品を切り替えてもよい。
【０１８１】
＜５：機器の認証・登録２（図３３〜図３８）＞
次に、図３３〜図３８を参照しながら、電力管理装置１１による制御化機器１２５等の認証処理について説明する。以下で説明する認証処理は、機器等の不正改造や不正な機器等の接続をより確実に検出できるようにするものである。この認証処理は、主に、図２６に示した電力管理装置１１の構成要素、図３３に示した制御化機器１２５の構成要素、及び図３５に示した製造者サーバ３６の構成要素を利用して実施される。
【０１８２】
［５−１：制御化機器１２５等の機能構成］
まず、図３３を参照しながら、ここで説明する認証に係る制御化機器１２５の機能構成について簡単に説明する。但し、ここでは説明の都合上、制御化機器１２５のみを例示するが、制御化端子１２３、電動移動体１２４、端子拡張装置１２７も同様の構成を適用することで、同様の認証処理を実現することが可能である。
【０１８３】
図３３に示すように、制御化機器１２５は、局所通信部１２５１、制御部１２５２、複数の電気部品を含む部品群、及びこの部品群に含まれる各部品に設置された機器電流計１２５５を有する。局所通信部１２５１は、局所電力管理システム１内の通信網を介して情報をやり取りするための通信手段である。また、制御部１２５２は、制御化機器１２５に含まれる各構成要素の動作を制御するための制御手段である。そして、機器電流計１２５５は、個々の電気部品に流れる電流量を測定する電流計である。
【０１８４】
個々の機器電流計１２５５は、制御部１２５２の制御を受けて個々の部品に流れる電流を計測する。また、部品群に設けられた機器電流計１２５５による電流の測定値は、制御部１２５２に入力される。例えば、制御部１２５２は、ある部品Ｘに所定のパターンで電流を流し、その電流を機器電流計１２５５により測定する。制御化機器１２５等に利用される電気部品の精度は、個体毎に数％程度のばらつきを持っている。そのため、十分な精度で電気部品の電気的な特性を検出できれば、電流の測定値から部品Ｘを特定することが可能になる。
【０１８５】
なお、図３４に示すように、制御部１２５２は、電流の測定に利用する機器電流計１２５５の組み合わせを変更することができる。そのため、電流を流すパターン（以下、電流パターン）、電気部品の組み合わせ、個々の電気部品の電流特性という、３つの要素を組み合わせたフィンガープリントを生成することができる。また、電流パターンと電気部品の組み合わせは、容易に変更することができる。そのため、フィンガープリントを頻繁に変更し、フィンガープリントの盗聴や改竄に対する耐性を高めることができる。
【０１８６】
［５−２：製造者サーバ３６の機能構成］
次に、図３５を参照しながら、製造者サーバ３６の機能構成について説明する。以下で説明する認証処理においては、制御化機器１２５の設計図を保持する機器製造者（製造者サーバ３６）の役割も大事である。そのため、製造者サーバ３６の機能構成について、ここで詳細に説明する。
【０１８７】
図３５に示すように、製造者サーバ３６は、広域通信部３６１、機器管理部３６２、記憶部３６３、復号部３６４、動作命令生成部３６５、電流値シミュレータ３６６、電流値比較部３６７、及び課金処理部３６８を有する。
【０１８８】
広域通信部３６１は、広域ネットワーク２に接続されたシステム、サーバ、及び電力管理装置１１等と情報をやり取りするための通信手段である。機器管理部３６２は、自身を管理する製造者が製造した制御化機器１２５に関する情報（機器ＩＤや設計図等）を管理する手段である。記憶部３６３は、制御化機器１２５に関する情報、制御化機器１２５の動作命令を生成するためのプログラム、後述する電流値シミュレータの動作を規定するプログラム、及び通信時に利用する鍵情報等を保持するための記憶手段である。
【０１８９】
復号部３６４は、鍵情報を用いて暗号文を復号する手段である。動作命令生成部３６５は、復号部３６４により暗号文から復号された情報に基づいて制御化機器１２５の動作命令を生成する手段である。電流値シミュレータ３６６は、所定の動作命令に従って制御化機器１２５を動作させた場合に流れる電流値をシミュレートする手段である。電流値比較部３６７は、電力管理装置１１を介して取得した制御化機器１２５の電流値と電流値シミュレータ３６６によりシミュレートされた電流値を比較する手段である。課金処理部３６８は、必要に応じて制御化機器１２５のユーザに対する課金処理を行う手段である。
【０１９０】
以上、製造者サーバ３６の機能構成について簡単に説明した。
【０１９１】
［５−３：認証時の動作］
次に、図３６、図３７を参照しながら、認証時の制御化機器１２５、電力管理装置１１、製造者サーバ３６、制御化端子１２３の動作について説明する。
【０１９２】
図３６に示すように、まず、制御化機器１２５が制御化端子１２３に接続されると（Ｓ５０１）、制御化端子１２３から制御化機器１２５に電力の供給が開始される（Ｓ５０２）。電力が供給された制御化機器１２５は、電力管理装置１１に対して自身の機器ＩＤを送信する（Ｓ５０３）。制御化機器１２５から送信された機器ＩＤを受信した電力管理装置１１は、製造者サーバ３６に対して公開鍵を要求する（Ｓ５０４）。この要求を受けた製造者サーバ３６は、機器管理部３６２の機能により、記憶部３６３に格納されていた自身の公開鍵を電力管理装置１１に送信する（Ｓ５０５）。
【０１９３】
公開鍵を受信した電力管理装置１１は、情報管理部１１２の機能により乱数を生成する（Ｓ５０６）。次いで、電力管理装置１１は、情報管理部１１２の機能により、生成した乱数を暗号化して暗号文を生成する（Ｓ５０７）。次いで、電力管理装置１１は、局所通信部１１１の機能により、制御化機器１２５に対して暗号文を送信する（Ｓ５０８）。暗号文を受信した制御化機器１２５は、製造時に与えられていた秘密鍵を利用して暗号文を復号し、乱数を復元する（Ｓ５０９）。乱数を復元した制御化機器１２５は、その乱数に基づいて動作命令を生成する（Ｓ５１０）。
【０１９４】
また、ステップＳ５０７で暗号文を生成した電力管理装置１１は、広域通信部１１４の機能を利用して暗号文を製造者サーバ３６に送信する（Ｓ５１１）。暗号文を受信した製造者サーバ３６は、復号部３６４の機能により、秘密鍵を用いて暗号文を復号し、乱数を復元する（Ｓ５１２）。乱数を復元した製造者サーバ３６は、復元した乱数に基づいて動作命令を生成する（Ｓ５１３）。ステップＳ５１０、Ｓ５１３の処理が完了した段階で、製造者サーバ３６、制御化機器１２５が乱数に基づく動作命令を保持した状態になる。
【０１９５】
ステップＳ５１０、Ｓ５１３の処理が完了すると、処理は、図３７のステップに進行する。図３７に示すように、まず、制御化機器１２５は、生成した動作命令に従って動作し（Ｓ５１４）、機器電流計１２５５により電流値を測定する（Ｓ５１５）。このとき、制御化端子１２３は、制御化機器１２５の動作時に供給した電流量を測定する（Ｓ５１６）。また、製造者サーバ３６は、電流値シミュレータ３６６の機能により、生成した動作命令に基づく制御化機器１２５の動作をシミュレートし（Ｓ５１７）、動作時に測定される電流値を算出する（Ｓ５１８）。
【０１９６】
制御化端子１２３は、ステップＳ５１６にて計測した電流値を製造者サーバ３６に送信する（Ｓ５１９）。また、制御化機器１２５は、ステップＳ５１５にて計測した電流値を製造者サーバ３６に送信する（Ｓ５２０）。制御化機器１２５及び制御化端子１２３から電流値を受信した製造者サーバ３６は、電流値比較部３６７の機能を利用して、ステップＳ５１８にて算出した電流値と、制御化機器１２５及び制御化端子１２３により計測された電流値を比較して一致するか否かを判定する（Ｓ５２１）。
【０１９７】
上記の判定結果は、製造者サーバ３６から電力管理装置１１へ送信される（Ｓ５２２）。判定結果を受信した電力管理装置１１は、その判定結果に応じて制御化機器１２５に対する給電の継続又は停止の指示を制御化端子１２３に送信する（Ｓ５２３）。給電停止の指示を受信した制御化端子１２３は、制御化機器１２５に対する給電を停止する（Ｓ５２４）。一方、給電継続の指示を受信した制御化端子１２３は、制御化機器１２５に対する給電を継続する（Ｓ５２４）。
【０１９８】
以上、認証処理に係る制御化機器１２５、制御化端子１２３、電力管理装置１１、製造者サーバ３６の動作について説明した。
【０１９９】
［５−４：課金方法］
ここで、図３８を参照しながら、他ユーザが所有する機器等を自身の管理する局所電力管理システム１内で利用した場合の課金方法について説明する。既に図６を参照しながら簡単に説明した通り、他ユーザの局所電力管理システム１において自身の機器等を利用した場合でも、システム管理サーバ３３により機器情報やユーザ情報が収集され、これらの情報を利用して適切な課金処理が実施される。但し、製造者サーバ３６も機器ＩＤ等を管理しているため、システム管理サーバ３３の機能を製造者サーバ３６が担当してもよい。
【０２００】
例えば、ユーザＡ所有の機器をユーザＢ所有の制御化端子１２３に接続して利用した場合、図３８に示すように、ユーザＢ所有の制御化端子１２３を介して取得された機器ＩＤが電力管理装置１１から製造者サーバ３６に送られ、課金対象のユーザＡが特定される。製造者サーバ３６におけるユーザＡの特定は、機器管理部３６２の機能により行われる。また、課金処理は、課金処理部３６８により行われる。課金処理部３６８は、ユーザＡ所有の電力管理装置１１に課金情報を送信すると共に、電力供給者システム５或いは課金サーバ３２に対してユーザＡに対する課金情報を送信する。このような仕組みを利用すれば、適切な課金対象者に利用料金の請求を行うことができるようになる。
【０２０１】
＜６：表示部１１６の表示内容・表示方法（図３９〜図４６）＞
ここで、図３９〜図４６を参照しながら、表示部１１６に表示される表示内容及び表示方法について説明する。上記の通り、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内外にあるシステム、サーバ、機器等に関する様々な情報を管理する。そのため、電力管理装置１１に設けられた表示部１１６に情報を表示する際、ユーザが必要な情報を素早く確実に把握できるようにする表示方法が求められる。そこで、ここでは局所電力管理システム１の内部に設けられた機器等の構成や状態をユーザが容易に把握できるようにする表示方法、及び電力消費量をユーザが容易に把握できるようにする表示方法を提案する。
【０２０２】
［６−１：システム構成等の表示］
まず、図３９〜図４２を参照しながら、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器等の構成や状態をユーザが容易に把握できるようにする表示方法について説明する。
【０２０３】
図３９の表示構成は、制御化機器１２５が制御化端子１２３に対して物理的に接続され、制御化機器１２５の認証が済んでいる状態を示している。また、図４０の表示構成は、制御化端子１２３に端子拡張装置１２７が物理的に接続され、端子拡張装置１２７の認証が済んでいる状態を示している。さらに、図４０の例では、端子拡張装置１２７に２台の非制御化機器１２６と１台の制御化機器１２５を接続した様子が示されている。
【０２０４】
非制御化機器１２６は認証機能を有しないが、端子拡張装置１２７により代行して認証が行われている場合には、図４０に示すように、非制御化機器１２６であっても表示部１１６に表示される。また、図４１の表示構成は、部屋毎にグループ化して機器等の接続構成を示したものである。さらに、図４２の表示構成は、各機器等の接続構成に加え、各機器等を表すオブジェクトの表示形式を工夫することで各機器等の認証状態が分かるように表示したものである。図４２の例では、認証成功（認証ＯＫ）、機器等の接続待ち（待機）、認証失敗（認証ＮＧ）、不明、認証中という５通りの認証状態が表示されている。
【０２０５】
このように、認証状態が明示されることにより、不正な機器等を素早く検出することができるようになる。さらに、設置場所毎にグループ分けされているため、不正な機器等の設置場所を素早く認識可能になり、不正な機器等を素早く取り除くことができるようになる。さらに、ある機器等が利用不可の状態になっている場合、その機器等が故障しているのか、単に認証ができないだけなのかを容易に把握できるようになる。
【０２０６】
［６−２：消費電力量等の表示］
次に、図４３〜図４６を参照しながら、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器等における電力消費量をユーザが容易に把握できるようにする表示方法について説明する。なお、ここでは消費電力量と共に認証状態を表示する表示構成についても説明する。
【０２０７】
図４３の表示構成は、局所電力管理システム１内に設置された各機器等の消費電力量をグラフ表示するものである。図４３の例では、個々の機器等について、機器ＩＤ、機器種別、消費電力量が示されている。但し、端子拡張装置１２７については、端子拡張装置１２７に関する情報が階層的に表示されている。上位の階層（メイン表示）には、端子拡張装置１２７に接続された全ての機器等に関する消費電力量が示されている。また、下位の階層（サブ表示）には、端子拡張装置１２７に接続された個々の機器等に関する消費電力量の情報が表示されている。このように、階層表示にすることで表示の煩雑化を防止し、ユーザが容易に消費電力量の多い又は少ない機器等を把握できるようになる。
【０２０８】
図４４の表示構成は、消費電力量に加えて認証状態を表示したものである。なお、非認証の機器等に関する情報を非表示にしてもよい。図４５の表示構成は、消費電力量に加え、利用場所と課金額を併せて表示したものである。図６を参照しながら説明した通り、システム管理サーバ３３の機能により、他ユーザの局所電力管理システム１にて自身の機器等を利用した場合にも、自身の電力管理装置１１に課金情報が送信される。また、地図ＤＢサーバ３７の機能を併せて利用することにより、利用場所の情報を取得することができる。そのため、図４５に例示した表示構成のように、利用場所毎の消費電力量や課金額を表示することができる。また、図４６に例示した表示構成のように、自身の局所電力管理システム１にて消費した電力と、他ユーザの局所電力管理システム１にて消費した電力が一目で分かるようにグラフ表示にしてもよい。
【０２０９】
＜７：電力管理装置１１の多重化（図４７〜図４９）＞
ここで、図４７〜図４９を参照しながら、電力管理装置１１の多重化について説明する。これまで述べてきた通り、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内部にある機器等の電力供給を統括的に管理している。そのため、電力管理装置１１が故障したり、ソフトウェアをアップデートする際に停止したりすると、局所電力管理システム１の内部にある機器等が利用できなくなってしまう。こうした事態に備え、電力管理装置１１を多重化する方が好ましい。しかしながら、電力管理装置１１は、電力に関する情報を統括的に管理し、局所電力管理システム１内の各種機器等を制御している。そのため、複雑な管理及び制御を複数の電力管理装置１１で安全かつ効率的に行うには工夫が求められる。そこで考案されたのが図４７〜図４９に示す方法である。
【０２１０】
［７−１：制御動作］
まず、図４７を参照しながら、多重化された電力管理装置１１による機器等の制御方法について説明する。なお、複数の電力管理装置１１による協調動作は、情報管理部１１２に含まれるシステム管理部１１２５の機能により実現される。
【０２１１】
図４７に示すように、まず、システム管理部１１２５は、２台以上の電力管理装置１１が動作しているか否かを確認する（Ｓ２０１）。このとき、システム管理部１１２５は、局所通信部１１１の機能を利用し、他の電力管理装置１１のシステム管理部１１２５に問い合わせて動作を確認する。２台以上の電力管理装置１１が動作している場合、システム管理部１１２５は、処理をステップＳ２０２に進める。一方、他の電力管理装置１１が動作していない場合、システム管理部１１２５は、処理をステップＳ２０６に進める。
【０２１２】
ステップＳ２０１においてステップＳ２０２に処理を進めた場合、システム管理部１１２５は、所定の電力管理装置１１を親機に設定し、残りの電力管理装置１１を子機に設定する（Ｓ２０２）。例えば、優先的に親機に設定される順番が予め決められており、最も優先順位の高い電力管理装置１１が親機に設定される。なお、ここで言う「親機」「子機」は、電力管理装置１１の属性を意味する。属性が設定されると、子機の属性を持つ電力管理装置１１は、機器等を制御する場合に、親機の属性を持つ電力管理装置１１に制御信号を送信する（Ｓ２０３）。
【０２１３】
複数の子機から親機へと制御信号が送信された場合、親機のシステム管理部１１２５は、多数決、又は親機の判断（所定の条件又はランダム）で、機器等に送信する制御信号を決定する（Ｓ２０４）。制御信号を決定すると、制御部１１５は、システム管理部１１２５により決定された制御信号を機器等に送信し、その機器等に制御信号の処理を実行させ（Ｓ２０５）、一連の処理を終了する。一方、ステップＳ２０１においてステップＳ２０６に処理を進めた場合、自身の制御信号を機器等に送信し、その機器等に制御信号の処理を実行させ（Ｓ２０６）、一連の処理を終了する。
【０２１４】
このように、システム管理部１１２５は、各電力管理装置１１の属性を設定する機能、及び制御信号を選択する機能を有する。システム管理部１１２５がこのような機能を有することによって効率的な機器等の制御が可能になる。また、一部の電力管理装置１１が故障やアップデートで停止しても、他の電力管理装置１１により電力管理が継続され、機器等が利用不能になってしまう事態を回避することができる。
【０２１５】
［７−２：アップデート時の動作］
次に、図４８、図４９を参照しながら、電力管理装置１１の基本的な動作を規定するソフトウェア（ファームウェア）のアップデート方法について説明する。なお、ファームウェアのアップデート処理は、システム管理部１１２５の機能により実現される。また、局所電力管理システム１内でＮ台の電力管理装置１１が動作しているものとする。
【０２１６】
図４８に示すように、まず、システム管理部１１２５は、２台以上の電力管理装置１１が動作しているか否かを確認する（Ｓ２１１）。２台以上の電力管理装置１１が動作している場合、システム管理部１１２５は、処理をステップＳ２１２に進める。一方、他の電力管理装置１１が動作していない場合、システム管理部１１２５は、アップデートに係る一連の処理を終了する。
【０２１７】
ステップＳ２１２に処理を進めた場合、システム管理部１１２５は、第１番目にアップデートする電力管理装置１１を協調動作から切り離し、アップデートを実行する（Ｓ２１２）。このとき、協調動作から切り離された電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、システム管理サーバ３３から最新のファームウェアを取得し、古いファームウェアを最新のファームウェアに更新する。ファームウェアの更新が完了した後、協調動作している残りの電力管理装置１１は、アップデートが完了した電力管理装置１１の動作を確認する（Ｓ２１３、Ｓ２１４）。
【０２１８】
アップデートした電力管理装置１１が正常に動作している場合、処理は、ステップＳ２１５に進行する。一方、アップデートした電力管理装置１１が正常に動作していない場合、処理は、ステップＳ２１７に進行する。処理がステップＳ２１５に進行した場合、アップデートした電力管理装置１１を含む複数の電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、アップデートした電力管理装置１１を協調動作に復帰させ（Ｓ２１５）、アップデートの対象とする電力管理装置１１を変更する。このとき、Ｎ台全ての電力管理装置１１に対するアップデートが完了しているか確認し（Ｓ２１６）、Ｎ台のアップデートが完了している場合にはアップデートの処理を終了する。
【０２１９】
一方、Ｎ台全ての電力管理装置１１に対するアップデートが完了していない場合には、処理がステップＳ２１２に戻り、第２番目にアップデートする電力管理装置１１に対してアップデートの処理が実行される。このように、Ｎ台全ての電力管理装置１１のアップデートが完了するまで、ステップＳ２１２〜Ｓ２１５の処理が繰り返し実行される。但し、ステップＳ２１４において処理がステップＳ２１７に進行した場合、アップデートの中止処理が実行され（Ｓ２１７）、アップデートに係る一連の処理が終了する。
【０２２０】
ここで、図４９を参照しながら、アップデートの中止処理について説明する。
【０２２１】
図４９に示すように、アップデートの中止処理が開始されると、アップデータした電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、アップデートした電力管理装置１１のファームウェアをアップデート前の状態に戻す（Ｓ２２１）。次いで、協調動作している残りの電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、アップデート前に戻した電力管理装置１１が正常に動作しているか否かを確認する（Ｓ２２２、Ｓ２２３）。
【０２２２】
アップデート前の状態に戻した電力管理装置１１が正常に動作している場合、処理は、ステップＳ２２４に進む。一方、アップデート前の状態に戻した電力管理装置１１が正常に動作していない場合、そのままアップデートの中止処理は終了する。処理がステップＳ２２４に進んだ場合、アップデート前に戻した電力管理装置１１を含む複数の電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、アップデート前に戻した電力管理装置１１を協調動作に復帰させ（Ｓ２２４）、アップデートの中止処理を終了する。
【０２２３】
このように、アップデートする際には、アップデート対象の電力管理装置１１を協調動作から切り離し、アップデート後の正常動作が確認された場合に協調動作に戻す処理が行われる。また、アップデートが失敗した場合にも、アップデート前の状態に戻した後で正常動作を確認し、正常動作が確認された場合に協調動作に戻す処理が行われる。このような構成にすることにより、協調動作をしている電力管理装置１１にアップデートの影響が及ばずに済み、安全な電力管理装置１１の運用が担保される。
【０２２４】
＜８：電力管理装置１１のハードウェア構成例（図５０）＞
上記の電力管理装置１１が有する各構成要素の機能は、例えば、図５０に示す情報処理装置のハードウェア構成を用いて実現することが可能である。つまり、当該各構成要素の機能は、コンピュータプログラムを用いて図５０に示すハードウェアを制御することにより実現される。なお、このハードウェアの形態は任意であり、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の携帯情報端末、ゲーム機、又は種々の情報家電がこれに含まれる。但し、上記のＰＨＳは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍの略である。また、上記のＰＤＡは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔの略である。
【０２２５】
図５０に示すように、このハードウェアは、主に、ＣＰＵ９０２と、ＲＯＭ９０４と、ＲＡＭ９０６と、ホストバス９０８と、ブリッジ９１０と、を有する。さらに、このハードウェアは、外部バス９１２と、インターフェース９１４と、入力部９１６と、出力部９１８と、記憶部９２０と、ドライブ９２２と、接続ポート９２４と、通信部９２６と、を有する。但し、上記のＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略である。また、上記のＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略である。そして、上記のＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略である。
【０２２６】
ＣＰＵ９０２は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ＲＯＭ９０４、ＲＡＭ９０６、記憶部９２０、又はリムーバブル記録媒体９２８に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０４は、ＣＰＵ９０２に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。ＲＡＭ９０６には、例えば、ＣＰＵ９０２に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。
【０２２７】
これらの構成要素は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス９０８を介して相互に接続される。一方、ホストバス９０８は、例えば、ブリッジ９１０を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス９１２に接続される。また、入力部９１６としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、及びレバー等が用いられる。さらに、入力部９１６としては、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントローラ（以下、リモコン）が用いられることもある。
【０２２８】
出力部９１８としては、例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＰＤＰ、又はＥＬＤ等のディスプレイ装置、スピーカ、ヘッドホン等のオーディオ出力装置、プリンタ、携帯電話、又はファクシミリ等、取得した情報を利用者に対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置である。但し、上記のＣＲＴは、Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅの略である。また、上記のＬＣＤは、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙの略である。そして、上記のＰＤＰは、Ｐｌａｓｍａ ＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌの略である。さらに、上記のＥＬＤは、Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙの略である。
【０２２９】
記憶部９２０は、各種のデータを格納するための装置である。記憶部９２０としては、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等が用いられる。但し、上記のＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略である。
【０２３０】
ドライブ９２２は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２８に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体９２８に情報を書き込む装置である。リムーバブル記録媒体９２８は、例えば、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア、ＨＤ ＤＶＤメディア、各種の半導体記憶メディア等である。もちろん、リムーバブル記録媒体９２８は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード、又は電子機器等であってもよい。但し、上記のＩＣは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略である。
【０２３１】
接続ポート９２４は、例えば、ＵＳＢポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ、ＲＳ−２３２Ｃポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器９３０を接続するためのポートである。外部接続機器９３０は、例えば、プリンタ、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、又はＩＣレコーダ等である。但し、上記のＵＳＢは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓの略である。また、上記のＳＣＳＩは、Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略である。
【０２３２】
通信部９２６は、ネットワーク９３２に接続するための通信デバイスであり、例えば、有線又は無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＷＵＳＢ用の通信カード、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ用のルータ、又は各種通信用のモデム等である。また、通信部９２６に接続されるネットワーク９３２は、有線又は無線により接続されたネットワークにより構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、可視光通信、放送、又は衛星通信等である。但し、上記のＬＡＮは、Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋの略である。また、上記のＷＵＳＢは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢの略である。そして、上記のＡＤＳＬは、Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅの略である。
【０２３３】
＜９：まとめ＞
最後に、本発明の実施形態に係る技術内容について簡単に纏める。
【０２３４】
上記の実施形態に係る機器認証システムは、次のように表現することができる。当該機器認証システムは、電力管理装置と、電子機器と、製造元サーバとにより構成される。
【０２３５】
上記の電力管理装置は、公開鍵取得部と、暗号文生成部と、暗号文送信部とを有する。当該公開鍵取得部は、認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得するものである。上記の暗号文生成部は、乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成するものである。上記の暗号文送信部は、前記暗号文生成部により生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信するものである。このように、上記の電力管理装置は、電子機器の製造元が管理する製造元サーバから公開鍵を取得し、その公開鍵を利用して自身が発生させた乱数を暗号化して製造元サーバ及び電子機器に送信する。なお、製造元サーバ及び電子機器は、この公開鍵を利用して暗号化された暗号文を復号可能な秘密鍵を保持している。
【０２３６】
また、上記の電子機器は、第１復号部と、電流計測部と、第１送信部とを有する。当該第１復号部は、前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元するものである。また、上記の電流計測部は、前記第１復号部により復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測するものである。そして、上記の第１送信部は、前記電流計測部により計測された電流値を前記製造元サーバに送信するものである。このように、上記の電子機器は、電力管理装置から取得した暗号文を秘密鍵で復号し、復元された乱数に基づく動作を行って電流値を計測する。そして、上記の電子機器委は、その計測値を製造元サーバに送信する。電力管理装置に送信された計測値が正しい場合、（１）秘密鍵が正しいこと、（２）電気部品が正しいこと、が確認できる。
【０２３７】
また、上記の製造元サーバは、第２復号部と、電流シミュレータと、電流値比較部と、結果送信部とを有する。上記の第２復号部は、前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元するものである。また、上記の電流シミュレータは、前記第２復号部により復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出するものである。そして、上記の電流比較部は、前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、を比較するものである。さらに、上記の結果送信部は、前記電流値比較部による比較結果を前記電力管理装置に送信するものである。このように、上記の製造元サーバは、電子機器において計測されるであろう電流の計測値を算出することができる。そのため、電子機器から取得した計測値と算出した計測値を照合することにより、上記の（１）（２）に係る電子機器の正当性を確認することができる。
【０２３８】
電力管理装置は、製造元サーバにより上記（１）（２）に係る電子機器の正当性が確認されると、その電子機器に対する電力の供給を開始する。このような構成にすることで、不正な電子機器が接続された場合、その電子機器を確実に検出することが可能になる。また、電子機器が不正に改造されたものであっても、不正に改造された電子機器を確実に検出することができる。その結果、システム内に不正改造された電子機器が混入する危険性を排除し、システムの安全性をより向上させることが可能になる。
【０２３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０２４０】
１ 局所電力管理システム
１１ 電力管理装置
１１１ 局所通信部
１１２ 情報管理部
１１２１ 機器管理部
１１２２ 電力取引部
１１２３ 情報分析部
１１２４ 表示情報生成部
１１２５ システム管理部
１１３ 記憶部
１１４ 広域通信部
１１５ 制御部
１１６ 表示部
１１７ 入力部
１２ 管理対象ブロック
１２１ 分電装置
１２２ ＡＣ／ＤＣ変換器
１２３ 制御化端子
１２４ 電動移動体
１２５ 制御化機器
１２５１ 局所通信部
１２５２ 制御部
１２５３ インピーダンス測定回路
１２５４ 切替スイッチ
１２５５ 機器電流計
１２６ 非制御化機器
１２７ 端子拡張装置
１２７１ 給電端子
１２７２ 挿抜センサ
１２７３ 給電制御部
１２７４ 接続検知部
１２７５ 局所通信部
１２７６ 電流上限値設定部
１２７７ 登録・認証部
１２７８ モード管理部
１２７９ 環境センサ
１２８ 蓄電装置
１２９ 第１発電装置
１３０ 第２発電装置
１３１ 環境センサ
２ 広域ネットワーク
３ 外部サーバ
３１ サービス提供サーバ
３２ 課金サーバ
３３ システム管理サーバ
３４ 解析サーバ
３５ 認証局サーバ
３６ 製造者サーバ
３６１ 広域通信部
３６２ 機器管理部
３６３ 記憶部
３６４ 復号部
３６５ 動作命令生成部
３６６ 電流値シミュレータ
３６７ 電流値比較部
３６８ 課金処理部
３７ 地図ＤＢサーバ
４ 電力情報収集装置
５ 電力供給者システム
６ 端末装置
７ 電力取引システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器認証システム、及び給電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートグリッドと呼ばれる技術に注目が集まっている。このスマートグリッドとは、送電網に通信路を併せ持つ新たな送電網を構築し、このインテリジェントな送電網を利用して効率的な電力利用を実現するための技術的な枠組みのことを言う。スマートグリッド構想の背景には、電力使用量の効率的な管理、事故発生時の迅速対応、使用電力量の遠隔制御、電力会社の管理外にある発電設備を用いた分散発電、電動移動体の充電管理等を実現したいという要望がある。特に、一般家庭や電力会社以外の事業者による再生可能エネルギーを用いた自家発電設備の有効利用、及び電気自動車に代表される種々の電動移動体の充電管理には大きな注目が集まっている。なお、再生可能エネルギーとは、化石燃料を用いずに生成されるエネルギーのことである。
【０００３】
一般家庭や電力以外の事業者により発電された電力は、発電者自身が利用する。また、発電者自身が利用した後で余った電力は、現在、電力会社が買電している。しかし、電力会社にとって、管理外の発電設備から供給される電力を買電することは大きな負担となっている。例えば、太陽光発電設備から供給される電力量は天候に左右される。また、一般家庭の自家発電設備から供給される電力量は日毎に大きく変化する一般家庭の電力使用量に左右される。そのため、電力会社が管理外の発電設備から安定した電力供給を受けることは難しい。こうした理由から、将来、電力会社による買電が難しくなる可能性がある。
【０００４】
そこで、最近は、電力会社の管理外にある発電設備で発電された電力を一旦バッテリに蓄電して利用するホームバッテリ構想に注目が集まっている。例えば、太陽光発電設備で発電した電力をバッテリに蓄電しておき、夜間や天候不良の際に不足分をバッテリから補うといった利用方法が考案されている。さらに、バッテリの蓄電量に応じて電力会社から給電を受ける電力量を制限したり、価格の安い夜間に電力会社から電力供給を受けてバッテリに蓄電し、価格の高い昼間にバッテリに蓄電した電力を利用する方法等が考案されている。また、バッテリは直流のまま電力を蓄えることができるため、送電の際に行われるＤＣ／ＡＣ変換、ＡＣ／ＤＣ変換が不要になり、変換時のロスを削減できる。
【０００５】
このように、スマートグリッド構想の中で電力管理に関する様々な思惑が交錯している。こうした電力管理を実現するため、スマートグリッド構想の中では送電網に通信路を併せ持つことが前提とされている。つまり、このインテリジェントな送電網を利用して電力管理に関する情報をやり取りすることが想定されているのである。但し、通信インフラが既に整備されている地域においては、送電網を通信路として用いず、既に敷設されている通信インフラで構築されたネットワークを利用して電力管理に関する情報のやり取りが行われてもよい。つまり、スマートグリッド構想において重要なのは、一元管理されていない発電設備及び蓄電設備を如何にして効率よく管理するかということである。
【０００６】
例えば、下記の特許文献１には、複数の電子機器を対象に、各電子機器において消費される電流の電流波形等を特徴量として検出し、その特徴量をサーバに送信する技術が開示されている。さらに、特徴量を受信したサーバが、受信した特徴量と予めデータベースに登録しておいた特徴量を比較して、個々の電子機器を特定する技術が開示されている。但し、同文献に記載の特徴量は、消費電流の変化、平均値、ピーク値、実効値、波高率、波形率、電流変化の収束時間、通電時間、ピークの位置、電源電圧のピーク位置と消費電流のピーク位置との間の時間差、力率である。同文献に記載の技術を用いれば、認証に頼るよりも、より確実に個々の電子機器を特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１０９８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、電子機器全体の消費電流に関する特徴量を照合するだけでは、必ずしも十分な安全性を確保することは難しい。また、上記文献に記載の特徴量は、個々の電子機器を確実に特徴付ける特徴量として十分ではない。そのため、十分な安全性を確保するには、より確実に個々の電子機器を特徴付ける特異な特徴量を利用するか、その特徴量が、対象となる電子機器に固有のものであることを確実に検証できる仕組みを設けることが必要である。そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、より確実に個々の電子機器を特定することが可能な、新規かつ改良された機器認証システム、及び給電制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得する公開鍵取得部と、乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成する暗号文生成部と、前記暗号文生成部により生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する暗号文送信部と、を有する、電力管理装置と、前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元する第１復号部と、前記第１復号部により復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測する電流計測部と、前記電流計測部により計測された電流値を前記製造元サーバに送信する第１送信部と、を有する、前記電子機器と、前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元する第２復号部と、前記第２復号部により復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出する電流シミュレータと、前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、を比較する電流値比較部と、前記電流値比較部による比較結果を前記電力管理装置に送信する結果送信部と、を有する、前記製造元サーバと、を含む、機器認証システムが提供される。
【００１０】
また、上記の機器認証システムは、前記電子機器を接続可能な接続端子と、前記接続端子に接続された電子機器に電力を供給する給電部と、前記接続端子に接続された電子機器の電流計測部が前記乱数に基づいて電気部品を動作させた際に前記給電部により供給された電流値を計測する供給電流計測部と、前記消費電流計測部により計測された第３の電流量を前記製造元サーバに送信する第２送信部と、を有する、給電端子をさらに含んでいてもよい。この場合、前記電流値比較部は、前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、前記第２送信部により送信された第３の電流値と、を比較する。
【００１１】
また、前記電力管理装置は、前記結果送信部により送信された比較結果を参照し、前記第１の電流値と前記第２の電流値とが一致した場合には前記電子機器に対する電力の供給を許可し、不一致の場合には前記電子機器に対する電力の供給を禁止する給電制御部をさらに有していてもよい。
【００１２】
また、前記電力管理装置は、前記結果送信部により送信された比較結果を参照し、前記第１の電流値、前記第２の電流値、前記第３の電流値が全て一致した場合には前記電子機器に対する電力の供給を許可し、いずれかが不一致の場合には前記電子機器に対する電力の供給を禁止する給電制御部をさらに有していてもよい。
【００１３】
また、前記電流計測部は、前記第１復号部により復元された乱数を用いて、所定の電気部品を動作させるための動作命令を生成する第１命令生成部と、前記第１命令生成部により生成された動作命令を実行して、前記所定の電気部品を動作させる動作制御部と、前記動作制御部により動作させられた前記所定の電気部品を流れる電流値を計測する計測部と、を含んでいてもよい。この場合、前記電流シミュレータは、前記第２復号部により復元された乱数を用いて、前記所定の電気部品を動作させるための動作命令を生成する第２命令生成部と、前記所定の電気部品の設計図に基づき、前記第２命令生成部により生成された動作命令の実行工程をシミュレートして前記所定の電気部品を流れる電流値を算出する算出部と、を含む。
【００１４】
また、前記電力管理装置は、前記電子機器を構成する複数の電気部品の中から、前記所定の電気部品に設定する電気部品をランダムに選択する部品選択部と、前記部品選択部により選択された電気部品の情報を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する部品情報送信部と、をさらに有していてもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電力管理装置が、認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得する公開鍵取得ステップと、乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成する暗号文生成ステップと、前記暗号文生成ステップにて生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する暗号文送信ステップと、前記電子機器が、前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元する第１復号ステップと、前記第１復号ステップにて復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測する電流計測ステップと、前記電流計測ステップにて計測された電流値を前記製造元サーバに送信する第１送信ステップと、前記製造元サーバが、前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元する第２復号ステップと、前記第２復号ステップにて復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出する電流シミュレーションステップと、前記第１送信ステップにて送信された第１の電流値と、前記電流シミュレーションステップにて算出された第２の電流値と、を比較する電流値比較ステップと、前記電流値比較ステップにより得られた比較結果を前記電力管理装置に送信する結果送信ステップと、前記電力管理装置が、前記結果送信ステップにて送信された比較結果に応じて前記電子機器に対する電力の供給を制御する給電制御ステップと、を含む、給電制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、より確実に個々の電子機器を特定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電力管理システムの全体像を説明するための説明図である。
【図２】管理対象ブロックの全体構成を説明するための説明図である。
【図３】局所電力管理システム内の通信網について説明するための説明図である。
【図４】電力管理装置を中心としたシステム構成を説明するための説明図である。
【図５】外部サーバの具体例について説明するための説明図である。
【図６】システム管理サーバの一機能について説明するための説明図である。
【図７】電力管理装置の機能構成について説明するための説明図である。
【図８】情報管理部の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図９】情報管理部の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図１０】端子拡張装置の機能構成について説明するための説明図である。
【図１１】待機モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１２】通常モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１３】通常モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１４】通常モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１５】遮断モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１６】異常時モードにおける動作フローを説明するための説明図である。
【図１７】端子拡張装置の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図１８】端子拡張装置の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図１９】端子拡張装置の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２０】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２１】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２２】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２３】非制御化機器の代行認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２４】非制御化機器の代行認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２５】非制御化機器の代行認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図２６】情報管理部の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図２７】制御化機器等の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図２８】インピーダンス測定回路の回路構成例を説明するための説明図である。
【図２９】制御化機器の登録に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３０】制御化機器の登録に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３１】制御化機器の登録に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３２】制御化機器の登録に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３３】制御化機器等の詳細な機能構成について説明するための説明図である。
【図３４】制御部の制御動作について説明するための説明図である。
【図３５】製造者サーバの機能構成について説明するための説明図である。
【図３６】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３７】制御化機器の認証に係る動作フローを説明するための説明図である。
【図３８】製造者サーバの認証に基づく課金フローを説明するための説明図である。
【図３９】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４０】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４１】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４２】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４３】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４４】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４５】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４６】表示部に表示される内容と表示方法を説明するための説明図である。
【図４７】多重化された電力管理装置の動作フローを説明するための説明図である。
【図４８】多重化された電力管理装置の動作フローを説明するための説明図である。
【図４９】多重化された電力管理装置の動作フローを説明するための説明図である。
【図５０】電力管理装置のハードウェア構成例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
［説明の流れについて］
ここで、以下に記載する本発明の実施形態に関する説明の流れについて簡単に述べる。まず、図１〜図６を参照しながら、電力管理システムの全体像について説明する。次いで、図６〜図９を参照しながら、電力管理装置１１の構成について説明する。次いで、図１０〜図２５を参照しながら、端子拡張装置１２７の構成について説明する。次いで、図２６〜図３２を参照しながら、制御化機器１２５等の認証・登録方法について説明する。
【００２０】
次いで、図３３〜図３８を参照しながら、制御化機器１２５等の他の認証・登録方法について説明する。次いで、図３９〜図４６を参照しながら、表示部１１６の表示内容・表示方法について説明する。次いで、図４７〜図４９を参照しながら、電力管理装置１１の多重化について説明する。次いで、図５０を参照しながら、電力管理装置１１の機能を実現することが可能なハードウェア構成例について説明する。最後に、同実施形態の技術的思想について纏め、当該技術的思想から得られる作用効果について簡単に説明する。
【００２１】
（説明項目）
１：電力管理システムの全体像
１−１：全体構成（図１）
１−２：管理対象ブロック１２の構成（図２〜図４）
１−３：外部サーバ３の構成（図５、図６）
２：電力管理装置１１の構成（図７〜図９）
２−１：機能の概要
２−２：機能の詳細
３：端子拡張装置１２７の構成（図１０〜図２５）
３−１：機能
３−２：動作
３−２−１：待機モードの動作
３−２−２：通常モードの動作
３−２−３：遮断モードの動作
３−２−４：異常時モードの動作
３−２−５：認証時の動作
４：機器の認証・登録１（図２６〜図３２）
４−１：情報管理部１１２の機能構成
４−２：制御化機器１２５等の機能構成
４−３：認証・登録時の動作
５：機器の認証・登録２（図３３〜図３８）
５−１：制御化機器１２５等の機能構成
５−２：製造者サーバ３６の機能構成
５−３：認証・登録時の動作
５−４：課金方法
６：表示部１１６の表示内容・表示方法（図３９〜図４６）
６−１：システム構成等の表示
６−２：消費電力量等の表示
７：電力管理装置１１の多重化（図４７〜図４９）
７−１：制御動作
７−２：アップデート時の動作
８：電力管理装置１１のハードウェア構成例（図４７）
９：まとめ
【００２２】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。
【００２３】
＜１：電力管理システムの全体像＞
まず、本実施形態に係る電力管理システムの全体像について説明する。
【００２４】
［１−１：全体構成（図１）］
図１は、本実施形態に係る電力管理システムの全体像を示している。
【００２５】
図１に示すように、本実施形態に係る電力管理システムは、局所電力管理システム１、広域ネットワーク２、外部サーバ３、電力情報収集装置４、電力供給者システム５、端末装置６、電力取引システム７を含む。また、局所電力管理システム１、外部サーバ３、電力情報収集装置４、電力供給者システム５、端末装置６、電力取引システム７は、広域ネットワーク２に接続されているため、相互に情報をやり取りすることができる。
【００２６】
なお、本稿において「局所」「広域」という表現を用いるが、「局所」とは、広域ネットワーク２を介さずに通信可能な要素で構成された小規模なグループを意味する。一方、「広域」とは、広域ネットワーク２を介して通信する要素を含んだ大規模なグループを意味する。また、局所電力管理システム１の内部に配置された要素で構成される小規模なグループのことを特に「局所」という表現で表すことがある。一方、図１に示した電力管理システムの全体を「広域」という表現で表すことがある。
【００２７】
さて、上記の電力管理システムは、先に述べたスマートグリッド構想と同様に電力利用の効率化を企図し、電力を利用して動作する様々な機器、電力を蓄える蓄電手段、電力を発生させる発電手段、電源から電力を供給する給電手段等を適切に管理するものである。この電力管理システムにおける電力の管理対象は、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器、蓄電手段、発電手段、給電手段等である。なお、スマートグリッド構想においてＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）、或いは、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれるシステムは、局所電力管理システム１の一例である。
【００２８】
図１に示すように、局所電力管理システム１は、電力管理装置１１、及び管理対象ブロック１２を含む。電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器、蓄電手段、発電手段、給電手段等を管理する役割を担う。例えば、電力管理装置１１は、各機器に対する電力の供給を許可したり、禁止したりする。また、電力管理装置１１は、各機器を特定したり、各機器の正当性を確認したりするために各機器に対する認証を実施する。そして、電力管理装置１１は、各機器から消費電力量等の情報を収集する。
【００２９】
また、電力管理装置１１は、蓄電手段から蓄電量等の情報を取得する。そして、電力管理装置１１は、蓄電手段に対する充放電の制御を実施する。さらに、電力管理装置１１は、発電手段から発電量等の情報を取得する。また、電力管理装置１１は、外部から供給された電力量の情報を給電手段から取得する。このように、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器、蓄電手段、発電手段、給電手段から情報を取得したり、電力の入出力を制御したりする。もちろん、電力管理装置１１は、機器、蓄電手段、発電手段、給電手段以外の構成要素に対しても必要に応じて同様の管理を実施する。
【００３０】
図１に示した局所電力管理システム１において、電力管理の対象となる機器、蓄電手段、発電手段、給電手段等の構成要素は、管理対象ブロック１２に含まれる。管理対象ブロック１２に含まれる構成要素と電力管理装置１１は、直接的又は間接的に情報をやり取りできる。また、電力管理装置１１は、電力情報収集装置４と情報をやり取りできるように構成されていてもよい。電力情報収集装置４は、電力供給者が管理する電力供給者システム５から供給される電力の情報を管理するものである。なお、スマートグリッド構想においてスマートメータと呼ばれる装置は、電力情報収集装置４の一例である。
【００３１】
電力供給者システム５は、個々の局所電力管理システム１に対して電力を供給する。そして、電力供給者システム５から供給された電力は、電力情報収集装置４を介して局所電力管理システム１内の管理対象ブロック１２に供給される。このとき、電力情報収集装置４は、管理対象ブロック１２に供給した電力量等の情報を取得する。そして、電力情報収集装置４は、取得した電力量等の情報を電力供給者システム５に送信する。このような仕組みを利用して、電力供給者システム５は、個々の局所電力管理システム１にある管理対象ブロック１２の消費電力量等に関する情報を収集する。
【００３２】
また、電力供給者システム５は、収集した消費電力量等の情報を参照し、電力情報収集装置４を制御して、個々の管理対象ブロック１２、或いは、電力管理システム全体における電力利用が効率化されるように電力の供給量を制御する。このとき、電力情報収集装置４は、管理対象ブロック１２に対して電力供給者システム５から供給される電力量を抑制したり、管理対象ブロック１２の電力消費量に応じて電力量の抑制を解除したりする。なお、電力供給者としては、例えば、電力会社や、個人又は法人で発電施設を所有する発電管理者、或いは、個人又は法人で蓄電施設を所有する蓄電管理者等が考えられる。
【００３３】
但し、現状では電力会社が電力供給者となる場合が多いため、本稿においては電力会社が電力供給者となる場合を想定して説明を進める。また、外部から供給される電力は、現状、電力供給者である電力会社から購入する場合が圧倒的に多い。しかし、今後、電力取引市場が活性化し、電力取引市場において購入した電力が、外部から供給される電力の主流を占めることになるかもしれない。このような場合、局所電力管理システム１は、図１に示すように、電力取引システム７から電力の供給を受けることになると考えられる。
【００３４】
電力取引システム７は、電力取引市場における売り注文／買い注文の受付、注文確定後の価格算定、決済処理、給電の発注等、電力取引に関わる処理を実施するものである。また、図１の例では、電力取引市場において注文が確定した電力の受給も、電力取引システム７が実施する。そのため、図１の例では、確定した注文の種類に応じて、局所電力管理システム１に対して電力取引システム７から電力が供給されたり、局所電力管理システム１から電力取引システム７へと電力が供給されたりする。また、電力取引システム７に対する注文の申し入れは、電力管理装置１１を利用して自動又は手動で行われる。
【００３５】
また、図１に示した電力管理システムは、複数の局所電力管理システム１を含む。上記の通り、個々の局所電力管理システム１は、電力管理装置１１を有する。そして、複数の電力管理装置１１は、広域ネットワーク２、或いは、セキュアな通信路（非図示）を介して相互に情報をやり取りすることができる。また、一方の局所電力管理システム１から他方の局所電力管理システム１へと電力を供給する仕組みが設けられていてもよい。この場合、両システムの電力管理装置１１は、互いに電力の受給に関する情報交換を実施し、この情報交換の中で適宜決定された電力量を一方から他方へと送信するように制御する。
【００３６】
ところで、電力管理装置１１は、広域ネットワーク２を介して接続された外部の端末装置６から操作できるように構成されていてもよい。例えば、ユーザは、端末装置６を利用して、自身が管理する局所電力管理システム１の電力状況を確認したい場合があるかもしれない。このような場合、電力管理装置１１を端末装置６から操作できるように構成しておくと、ユーザは、端末装置６に自身が管理する局所電力管理システム１の電力状況を表示させ、その電力状況を確認することが可能になる。また、ユーザは、端末装置６を利用して電力管理装置１１による電力取引を行うことができるようになる。
【００３７】
なお、端末装置６は、局所電力管理システム１の内部に設けられていてもよい。この場合、端末装置６は、広域ネットワーク２を介さず、局所電力管理システム１の内部にある通信路を利用して電力管理装置１１に接続する。端末装置６を利用する利点の１つは、電力管理装置１１が設置された場所にユーザが足を運ばずに済む点にある。つまり、端末装置６が利用できれば、任意の場所から電力管理装置１１を操作できるようになる。なお、端末装置６の具体的な形態としては、例えば、携帯電話、携帯情報端末、ノート型コンピュータ、携帯型ゲーム機、情報家電、ファクシミリ、固定電話機、音声・映像機器、カーナビゲーションシステム、電動移動体等が考えられる。
【００３８】
ここまで、図１に示した電力管理システムにおける電力管理について、各構成要素の動作や機能を交えながら簡単に説明してきた。しかし、上記の電力管理装置１１は、電力管理に関する機能の他、管理対象ブロック１２等から収集される様々な情報を活用し、ユーザに様々なサービスを提供する機能を有している。
【００３９】
電力管理装置１１により収集可能な情報には、例えば、各機器の型番や機器ＩＤ（以下、機器情報）、ユーザのプロフィールに関する情報（以下、ユーザ情報）、ユーザの課金口座やクレジットカード等に関する情報（以下、課金情報）、利用するサービスに関する登録情報（以下、サービス情報）等がある。上記の機器情報は、各機器に予め設定されているか、或いは、ユーザにより手入力される。また、上記のユーザ情報、課金情報、サービス情報は、多くの場合、ユーザにより電力管理装置１１に手入力される。なお、情報の入力方法はこれらの例に限定されず、任意の入力方法に変更可能である。また、以下の説明において、機器情報、ユーザ情報、課金情報、サービス情報を「初期情報」と呼ぶ。
【００４０】
また、電力管理装置１１により収集可能な情報には、初期情報の他にも、例えば、各機器に接続されたバッテリの仕様に関する情報（以下、機器バッテリ情報）、各機器等（蓄電手段、発電手段、給電手段等を含む。）の状態に関する情報（以下、機器状態情報）、広域ネットワーク２に接続された外部のシステムやサーバから取得可能な情報（以下、外部情報）等がある。上記の機器状態情報としては、例えば、情報の収集時点における蓄電手段の蓄電量や放電電圧、発電手段の発電量や発電電圧、各機器の消費電流量等がある。また、上記の外部情報としては、電力取引システム７から取得される電力の市場単価や、外部サーバ３から取得される利用可能なサービス一覧等がある。なお、以下の説明において、機器バッテリ情報、機器状態情報、外部情報を「一次情報」と呼ぶ。
【００４１】
また、電力管理装置１１は、自身で、或いは、外部サーバ３の機能を利用して、初期情報、一次情報を利用して二次的な情報（以下、「二次情報」）を算出することができる。例えば、電力管理装置１１は、上記の一次情報を解析して、電力供給者システム５から供給される電力、発電手段により発電された電力、蓄電手段にて充放電される電力、管理対象ブロック１２にて消費される電力のバランスを示す指標値（以下、バランス指標）を算出する。また、電力管理装置１１は、消費電力量に基づくＣＯ２の削減状況、課金状況を算出する。さらに、電力管理装置１１は、初期情報に基づいて各機器の消耗度（耐用年数に対する使用期間の割合等）を算出したり、消費電力の時系列変化に基づいてユーザの生活パターンを解析したりする。
【００４２】
また、電力管理装置１１は、二次情報を利用して算出したり、広域ネットワーク２に接続されたシステムやサーバ、或いは、他の電力管理装置１１と情報交換したりして様々な情報（以下、「三次情報」）を得る。例えば、電力管理装置１１は、電力取引市場における売買注文の状況や価格に関する情報（以下、市場データ）、近隣地域における余剰電力量や不足電力量の情報（以下、地域電力情報）、効率的な電力利用を促進する上でユーザの生活パターンに適合した機器の情報（以下、機器推薦情報）、コンピュータウィルス等に関するセキュリティ情報、機器の不具合等に関する機器リスク情報等を得る。
【００４３】
上記の初期情報、一次情報、二次情報、三次情報を適宜利用することにより、電力管理装置１１は、ユーザに対して様々なサービスを提供することができる。一方で、電力管理装置１１は、ユーザのプライバシーや局所電力管理システム１のセキュリティに関わる重要な情報を保持することになる。また、電力管理装置１１は、管理対象ブロック１２に対する電力供給の許可や禁止を司る立場にある。そのため、局所電力管理システム１の外部から受ける攻撃、或いは、局所電力管理システム１の内部で行われる不正行為に対抗できるよう、電力管理装置１１には高いレベルのセキュリティが求められる。
【００４４】
局所電力管理システム１の外部から電力管理装置１１が受ける攻撃としては、例えば、ＤｏＳ攻撃（Ｄｅｎｉａｌ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ａｔｔａｃｋ）やコンピュータウィルス等が考えられる。もちろん、局所電力管理システム１と広域ネットワーク２の間にはファイアウォールが設けられるが、上記の理由から、より強固なセキュリティ対策が求められる。また、局所電力管理システム１の内部で行われる不正行為としては、例えば、機器や蓄電手段等の不正改造、情報の改竄、不正機器の接続等が考えられる。さらに、ユーザの生活パターンを反映した消費電力の情報が悪意ある第三者に利用されないようにする対策や、各機器及び電力管理装置１１の故障（場合によっては発火等）を検出・回復できるようにすることも、セキュリティレベルを高める上で必要になると考えられる。
【００４５】
後述するように、電力管理装置１１は、上記のような高度なセキュリティレベルを実現する機能を有している。そして、電力管理装置１１は、このセキュリティレベルを保持しつつ、管理対象ブロック１２を対象とする電力管理、及び、管理対象ブロック１２から収集した初期情報、一次情報、二次情報、三次情報に基づくサービスの提供等を実現する。なお、電力管理装置１１による高度なセキュリティレベルの確保は、必ずしも電力管理装置１１が単独で実現できるものではない。そのため、管理対象ブロック１２に含まれる機器、蓄電手段、発電手段、給電手段等が電力管理装置１１と協同でセキュリティレベルの確保に努めることになる。なお、そのような管理対象ブロック１２の構成要素についても、後段において詳述する。
【００４６】
［１−２：管理対象ブロック１２の構成（図２〜図４）］
ここで、図２〜図４を参照しながら、管理対象ブロック１２の構成について、より詳細に説明する。図２は、管理対象ブロック１２の構成を示している。また、図３は、管理対象ブロック１２の内部における通信網の構成を示している。そして、図４は、電力管理装置１１と情報をやり取りする主な構成要素の具体的な構成を示している。
【００４７】
まず、図２を参照する。図２に示すように、管理対象ブロック１２は、分電装置１２１、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７、蓄電装置１２８、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０、環境センサ１３１を含む。
【００４８】
なお、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７は、上記機器の一例である。また、蓄電装置１２８は、上記蓄電手段の一例である。さらに、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０は、上記発電手段の一例である。但し、制御化端子１２３、端子拡張装置１２７は、上記給電手段の一例でもある。また、非制御化機器１２６は、直接的に電力管理装置１１の電力管理を受けられないため、単独では上記機器の一例に含まれない。しかし、後述するように、端子拡張装置１２７との組み合わせることで、電力管理装置１１の管理を受けられるようになり、上記機器の一例となる。
【００４９】
（電力の流れについて）
分電装置１２１には、電力供給者システム５、電力取引システム７、或いは、他の局所電力管理システム１から供給された電力（以下、外部電力）が入力される。図２の例では、分電装置１２１にＡＣの外部電力を入力することが想定されているが、ＤＣの外部電力が入力されるような構成にしてもよい。但し、説明の都合上、以下ではＡＣの外部電力が分電装置１２１に入力されるものとする。分電装置１２１に入力された外部電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２によりＡＣからＤＣへと変換され、制御化端子１２３、又は蓄電装置１２８に入力される。なお、分電装置１２１からＡＣが直接入力される制御化端子１２３が設けられていてよい。この場合、ＡＣで駆動する制御化機器１２５等を利用することが可能になる。
【００５０】
また、分電装置１２１には、蓄電装置１２８から出力された電力（以下、放電電力）も入力される。蓄電装置１２８から出力された放電電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２によりＤＣからＡＣへと変換され、分電装置１２１に入力される。そして、分電装置１２１に入力されたＡＣの放電電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２によりＡＣからＤＣへと変換され、制御化端子１２３に入力される。但し、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２における放電電力のロスを避けるため、蓄電装置１２８から制御化端子１２３へとＡＣ／ＤＣ変換器１２２を介さずに放電電力が供給されるような構成にしてもよい。
【００５１】
蓄電装置１２８には、分電装置１２１を介して入力される外部電力の他に、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された電力（以下、発電電力）が入力される。なお、図２の例では、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された発電電力は、一旦、蓄電装置１２８に蓄えられる。しかし、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された発電電力が、蓄電装置１２８を介さずにＡＣ／ＤＣ変換器１２２や制御化端子１２３に入力されるような構成にしてもよい。但し、第１発電装置１２９から出力される発電電力は、天候や環境に左右されて供給が不安定になることが多い。そのため、第１発電装置１２９から出力される発電電力を利用する場合には、その発電電力を蓄電装置１２８に一旦蓄えてから利用する方が好ましい。
【００５２】
なお、第１発電装置１２９は、再生可能エネルギーを利用して発電する発電手段である。第１発電装置１２９は、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置、地熱発電装置、水力発電装置等である。一方、第２発電装置１３０は、ガソリンや石炭等を燃焼させ、その燃焼を利用して発電する火力発電等に比べて環境負荷の低い再生不可能エネルギーを利用して発電する発電手段である。第２発電装置１３０は、例えば、燃料電池、天然ガス発電装置、バイオマス発電装置等である。但し、燃料電池の発電用燃料である水素が再生可能エネルギー由来の電力を利用して生成された場合、燃料電池は、再生不可能エネルギーを利用しないで発電する発電手段となる。
【００５３】
第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された発電電力、及び蓄電装置１２８に蓄えられた電力は、分電装置１２１、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２を介して制御化端子１２３に入力される一方、電力供給者システム５や電力取引システム７等に買電されることもある。この場合、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０により発電された発電電力、及び蓄電装置１２８から出力された放電電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器１２２によりＤＣからＡＣへと変換され、分電装置１２１を介して電力供給者システム５や電力取引システム７等へと送られる。
【００５４】
以上、管理対象ブロック１２における大まかな電力の流れについて説明した。特に、ここでは分電装置１２１を介して流れる電力の流通経路について説明した。上記の通り、分電装置１２１は、管理対象ブロック１２の内部における電力の流通経路を分岐する役割を担っている。そのため、分電装置１２１が停止すると、管理対象ブロック１２の内部における電力の流通が滞ってしまう。そこで、分電装置１２１は、無停電電源装置（ＵＰＳ；Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）を搭載している。なお、図２の例では分電装置１２１を電力管理装置１１と別体にしているが、分電装置１２１と電力管理装置１１を同じ筐体内に設置してもよい。
【００５５】
（電力供給時の認証について）
管理対象ブロック１２において、分電装置１２１を介して制御化端子１２３や蓄電装置１２８に流れる電力は、電力管理装置１１により管理される。例えば、電力管理装置１１は、分電装置１２１を制御して制御化端子１２３へと電力を供給したり、制御化端子１２３に対する電力の供給を停止したりする。
【００５６】
また、電力管理装置１１は、制御化端子１２３に対する認証を実施する。そして、電力管理装置１１は、認証が成功した制御化端子１２３に対して電力を供給し、認証が失敗した制御化端子１２３に対する電力の供給を停止する。このように、管理対象ブロック１２における電力の供給可否は、電力管理装置１１による認証の成否により決められる。電力管理装置１１による認証は、制御化端子１２３だけでなく、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７に対しても実施される。但し、電力管理装置１１との通信機能や認証に必要な演算機能を有しない非制御化機器１２６は、電力管理装置１１による認証を受けることができない。
【００５７】
そのため、認証を通った制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７は、電力管理装置１１による制御に基づく電力の供給を受けることができる。しかし、単独では認証を受けられない非制御化機器１２６は、電力管理装置１１による制御に基づく電力の供給を受けることができない。従って、非制御化機器１２６には、電力管理装置１１による制御とは無関係に電力が供給され続けるか、一切電力が供給されなくなる。但し、端子拡張装置１２７に認証を代行させることで、非制御化機器１２６は、電力管理装置１１の制御に基づく電力の供給を受けることができるようになる。
【００５８】
（機器機能の整理）
ここで、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７の機能について簡単に整理する。
【００５９】
（制御化端子１２３）
まず、制御化端子１２３の機能について整理する。制御化端子１２３は、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７の電源プラグを接続するための端子を有する。そして、制御化端子１２３は、分電装置１２１を介して供給された電力を端子に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７に供給する機能を有する。つまり、制御化端子１２３は、給電端子としての機能を有する。
【００６０】
また、制御化端子１２３は、電力管理装置１１による認証を受けるために必要な各種の機能を有する。例えば、制御化端子１２３は、電力管理装置１１と情報をやり取りするための通信機能を有する。この通信機能は、電力線や信号線による有線通信、或いは、無線通信の通信モジュールを制御化端子１２３に設けることにより実現される。また、制御化端子１２３は、認証の際に必要な演算を実行するための演算機能を有する。さらに、制御化端子１２３は、認証に必要な鍵情報や機器ＩＤ等の識別情報を保持している。これらの機能及び情報を利用し、制御化端子１２３は、電力管理装置１１による認証を受けることができる。なお、認証の種類は、共通鍵を利用した相互認証でもよいし、秘密鍵と公開鍵のペアを利用した公開鍵認証でもよい。
【００６１】
また、制御化端子１２３は、電力管理装置１１に対する認証の成否、認証中の状態（以下、認証状態）を表示するための状態表示手段を有していてもよい。この場合、制御化端子１２３に設けられた状態表示手段は、制御化端子１２３に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７の認証状態を表示してもよい。さらに、この状態表示手段は、制御化端子１２３に接続された機器が非制御化機器１２６であるか否かを表示してもよい。なお、この状態表示手段は、例えば、ＬＥＤや小型電球等の表示ランプ、或いは、ＬＣＤやＥＬＤ等の表示デバイスにより構成される。
【００６２】
先に述べた通り、電力管理装置１１による認証が成功した制御化端子１２３には、電力管理装置１１の制御により分電装置１２１を介して電力が供給される。一方、認証が失敗した制御化端子１２３には、電力管理装置１１の制御により電力の供給が停止される。このように、認証の成否に応じた給電制御が行われることにより、分電装置１２１に対して不正な給電端子が接続されるのを防止できる。さらに、分電装置１２１に対して不正に接続された給電端子を容易に検出することが可能になる。また、制御化端子１２３に状態表示手段を設けた場合、制御化端子１２３の認証状態が容易に把握できるようになり、認証失敗と制御化端子１２３の故障を容易に見分けることができるようになる。
【００６３】
さて、制御化端子１２３の形状は、電源プラグを接続するためのコンセント形状に限らない。例えば、非接触ＩＣカード用リーダ／ライタのように電磁誘導を利用して電力を供給するコイルを内蔵し、コンセント形状のない表面形状を持った制御化端子１２３を実現することも可能である。この場合、非接触ＩＣカードと同様に、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７には、制御化端子１２３が発生する磁場から誘導起電力を発生させるためのコイルが搭載される。このような構成にすることで、電源プラグを利用せずに電力の授受が可能になる。なお、電磁誘導を利用する構成の場合、制御化端子１２３と、電動移動体１２４、制御化機器１２５又は端子拡張装置１２７との間で磁場の変調を利用した情報のやり取りができる。
【００６４】
また、制御化端子１２３は、端子に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７に供給した電力量を測定する機能を有する。さらに、制御化端子１２３は、測定した電力量を電力管理装置１１に送信する機能を有する。そして、制御化端子１２３は、端子に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７から一次情報を取得し、取得した一次情報を電力管理装置１１に送信する機能を有していてもよい。このように、制御化端子１２３により測定又は取得された情報が電力管理装置１１に送られることで、電力管理装置１１は、個々の制御化端子１２３を単位として電力状況を把握したり、電力の給電制御を行ったりすることが可能になる。
【００６５】
（電動移動体１２４）
次に、電動移動体１２４の機能について整理する。電動移動体１２４は、電力を蓄えるバッテリを有する。また、電動移動体１２４は、バッテリから放電される電力を利用して駆動する駆動機構を有する。電動移動体１２４が電気自動車又はプラグインハイブリッド車両の場合、この駆動機構には、例えば、モータ、ギア、シャフト、ホイール、タイヤ等が含まれる。その他の電動移動体１２４の駆動機構には、少なくともモータが含まれる。また、電動移動体１２４は、バッテリを充電する際に利用する電源プラグを有する。この電源プラグを制御化端子１２３に接続することにより電力の供給を受けることができる。但し、制御化端子１２３が電磁誘導を利用して電力を供給する方式の場合、電動移動体１２４には、磁場を受けて誘導起電力を発生させるためのコイルが搭載される。
【００６６】
また、電動移動体１２４は、電力管理装置１１による認証を受けるために必要な各種の機能を有する。例えば、電動移動体１２４は、電力管理装置１１と情報をやり取りするための通信機能を有する。この通信機能は、電力線や信号線による有線通信、或いは、無線通信の通信モジュールを電動移動体１２４に設けることにより実現される。また、電動移動体１２４は、認証の際に必要な演算を実行するための演算機能を有する。さらに、電動移動体１２４は、認証に必要な鍵情報や機器ＩＤ等の識別情報を保持している。これらの機能及び情報を利用し、電動移動体１２４は、電力管理装置１１による認証を受けることができる。なお、認証の種類は、共通鍵を利用した相互認証でもよいし、秘密鍵と公開鍵のペアを利用した公開鍵認証でもよい。
【００６７】
また、電動移動体１２４は、バッテリ残量、充電量、放電量等、搭載されたバッテリに関する機器バッテリ情報を電力管理装置１１に送信する機能を有する。さらに、電動移動体１２４を所有するユーザに関するユーザ情報、電動移動体１２４の燃費や性能等に関する機器情報が電力管理装置１１に送信される。このような情報が電動移動体１２４から電力管理装置１１に送信されることにより、ユーザ情報を利用した課金、ユーザ情報と機器情報に基づく課税等の処理を電力管理装置１１において実施することが可能になる。例えば、ＣＯ２排出量に基づいて算出される環境税の課税処理や、バッテリ残量に基づく走行可能距離の表示処理等を電力管理装置１１において実施できるようになる。
【００６８】
なお、電動移動体１２４のバッテリを蓄電装置１２８の代わりに利用する構想もある。例えば、蓄電装置１２８の故障時や交換時等、一時的に蓄電装置１２８が利用できない場合に、蓄電装置１２８に代えて電動移動体１２４のバッテリを利用してもよい。また、電動移動体１２４は、それ自体が移動可能であるため、外部の電力を物理的に運搬することができる。つまり、移動可能な蓄電装置１２８として利用することができる。このような利点があるため、災害時や緊急時のバックアップ電源として電動移動体１２４を利用する使い方も有用であるかもしれない。もちろん、こうした使い方も、本実施形態に係る局所電力管理システム１の枠組みの中で実現可能である。
【００６９】
（制御化機器１２５）
次に、制御化機器１２５の機能について整理する。制御化機器１２５は、電力管理装置１１による認証を受けるために必要な各種の機能を有する。例えば、制御化機器１２５は、電力管理装置１１と情報をやり取りするための通信機能を有する。この通信機能は、電力線や信号線による有線通信、或いは、無線通信の通信モジュールを制御化機器１２５に設けることにより実現される。また、制御化機器１２５は、認証の際に必要な演算を実行するための演算機能を有する。さらに、制御化機器１２５は、認証に必要な鍵情報や機器ＩＤ等の識別情報を保持している。これらの機能及び情報を利用し、制御化機器１２５は、電力管理装置１１による認証を受けることができる。なお、認証の種類は、共通鍵を利用した相互認証でもよいし、秘密鍵と公開鍵のペアを利用した公開鍵認証でもよい。
【００７０】
また、制御化機器１２５は、バッテリ残量、充電量、放電量等、搭載されたバッテリに関する機器バッテリ情報を電力管理装置１１に送信する機能を有する。さらに、制御化機器１２５を所有するユーザに関するユーザ情報、制御化機器１２５の種類や性能等に関する機器情報が電力管理装置１１に送信される。このような情報が制御化機器１２５から電力管理装置１１に送信されることにより、ユーザ情報を利用した課金、ユーザ情報と機器情報に基づく課税等の処理を電力管理装置１１において実施することが可能になる。例えば、ＣＯ２排出量に基づいて算出される環境税の課税処理や、より環境性能の高い機器を推薦するための表示処理等を電力管理装置１１において実施できるようになる。
【００７１】
（非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７）
次に、非制御化機器１２６及び端子拡張装置１２７の機能について整理する。非制御化機器１２６は、上記の制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５とは異なり、電力管理装置１１による認証を受けるために必要な機能を有していない。つまり、非制御化機器１２６は、現行の家電製品や映像機器等である。このように認証を通らない非制御化機器１２６は、電力管理装置１１による電力管理を受けることができず、場合によっては電力の供給を受けることができない。そのため、局所電力管理システム１において非制御化機器１２６を利用できるようにするには、認証を代行する手段が必要になる。
【００７２】
端子拡張装置１２７は、２つの役割を担う。１つの役割は、局所電力管理システム１において非制御化機器１２６を利用できるようにするために認証を代行する機能である。もう１つの役割は、制御化端子１２３に接続する機器の数を増加させる機能である。端子拡張装置１２７には、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６の電源プラグを接続するための端子が１つ又は複数設けられている。複数の端子が設けられた端子拡張装置１２７を利用すれば、制御化端子１２３に接続可能な電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６の台数を増加させることができる。つまり、端子拡張装置１２７は、高度な機能を有する電源タップとして機能する。
【００７３】
以上、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７の機能について簡単に整理した。但し、ここで述べた機能は、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６、端子拡張装置１２７が有する機能の全てではない。これらの機能を基本とし、さらに後述する電力管理装置１１による電力管理の動作に必要な機能が追加される。
【００７４】
（通信機能について）
ここで、図３を参照しながら、局所電力管理システム１の内部における電力管理装置１１、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７等の通信機能について説明する。図３に示すように、局所電力管理システム１においては、例えば、近距離無線通信、無線ＬＡＮ、電力線通信等が利用される。例えば、ＺｉｇＢｅｅは、近距離無線通信の一例である。また、ＰＬＣは、電力線通信の一例である。
【００７５】
図２に示したように、局所電力管理システム１においては、電力線により分電装置１２１と、制御化端子１２３及び制御化端子１２３に接続された機器が接続される。そのため、この電力線を利用して電力線通信による通信網が容易に構築できる。一方、近距離無線通信を利用する場合、図３に示すように、アドホックに個々の機器を接続する形で通信網を構築できる。また、無線ＬＡＮを利用する場合、個々の機器が電力管理装置１１に直接接続できるようになる。そのため、いずれの通信方法を利用しても、局所電力管理システム１の内部に、必要な通信網を構築することができる。
【００７６】
但し、図３に示すように、非制御化機器１２６は、通信網を利用して電力管理装置１１に接続できない場合がある。そのため、非制御化機器１２６を利用する場合、非制御化機器１２６を端子拡張装置１２７に接続する必要がある。なお、通信機能や認証機能を有しない非制御化端子を利用する場合でも、その非制御化端子に電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７が接続されれば、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７の機能を利用して通信網を介した電力管理装置１１への接続ができる。もちろん、非制御化端子に非制御化機器１２６を接続した場合には、通信網への接続ができないため、電力管理装置１１による制御を受けられない。
【００７７】
なお、図３に示すように、局所電力管理システム１の内部に構築された通信網には、電力情報収集装置４が接続先として含まれていてもよい。さらに、この通信網を利用して、電動移動体１２４や制御化機器１２５と電力情報収集装置４が情報をやり取りしてもよい。もちろん、この通信網を利用して電力管理装置１１と電力情報収集装置４が情報をやり取りしてもよい。このように、局所電力管理システム１の内部に構築される通信網の構成は、実施の態様に応じて適宜設定されるべきものである。但し、この通信網は、十分にセキュアな通信路により構築されるべきである。そして、この通信路を流れる情報の安全性が確保されるような仕組みが設けられるべきである。
【００７８】
（機器及び各種装置の具体例について）
ここで、図４を参照しながら、局所電力管理システム１の一部構成要素について、その具体例を紹介する。図４に示すように、電力管理装置１１と情報をやり取りする可能性のある構成要素としては、例えば、電動移動体１２４、制御化機器１２５（スマート機器）、非制御化機器１２６（レガシー機器）、蓄電装置１２８、第１発電装置１２９、第２発電装置１３０等がある。
【００７９】
電動移動体１２４としては、例えば、電気自動車やプラグインハイブリッド車等が具体例として挙げられる。また、制御化機器１２５、非制御化機器１２６としては、例えば、家電、パーソナルコンピュータ、携帯電話、映像機器等が具体例として挙げられる。蓄電装置１２８としては、例えば、Ｌｉ−Ｉｏｎ蓄電池、ＮＡＳ蓄電池、キャパシタ等が具体例として挙げられる。さらに、第１発電装置１２９としては、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置、地熱発電装置等が具体例として挙げられる。そして、第２発電装置１３０としては、例えば、燃料電池、天然ガス発電装置、バイオマス発電装置等が具体例として挙げられる。このように、局所電力管理システム１の構成要素として、様々な装置や機器が用いられる。
【００８０】
以上、管理対象ブロック１２の構成について説明した。但し、管理対象ブロック１２に含まれる各構成要素の機能は、ここで説明したものに限定されない。電力管理装置１１による電力管理の中で、必要に応じて各構成要素の機能が追加される。なお、各構成要素に対する追加的な機能については、後段において説明する電力管理装置１１の構成及びその他の構成要素に関する説明の中で詳細に説明する。
【００８１】
［１−３：外部サーバ３の構成（図５、図６）］
次に、図５を参照しながら、外部サーバ３の構成について説明する。図５に示すように、外部サーバ３としては、例えば、サービス提供サーバ３１、課金サーバ３２、システム管理サーバ３３、解析サーバ３４、認証局サーバ３５、製造者サーバ３６、地図ＤＢサーバ３７等が利用される。
【００８２】
サービス提供サーバ３１は、電力管理装置１１等の機能を利用したサービスを提供する機能を有する。課金サーバ３２は、電力管理装置１１が管理する電力量の情報に基づき、局所電力管理システム１において消費された電力に応じて電力管理装置１１に課金情報を提供したり、ユーザに対して利用料金の決済を求めたりする機能を有する。また、課金サーバ３２は、サービス提供サーバ３１と連携し、ユーザが利用したサービスに対する課金処理を実施する。なお、課金処理は、電力を消費した電動移動体１２４や制御化機器１２５等の所有ユーザに対して実施してもよいし、消費された電力の情報を管理する電力管理装置１１のユーザに対して実施してもよい。
【００８３】
システム管理サーバ３３は、図１に示した電力管理システム全体、又は、地域単位で電力管理システムを管理する機能を有する。例えば、図６に示すように、システム管理サーバ３３は、ユーザ＃１の局所電力管理システム１における利用状況、ユーザ＃２の局所電力管理システム１における利用状況、ユーザ＃３の局所電力管理システム１における利用状況を把握し、必要な情報を課金サーバ３２等に提供する。
【００８４】
図６の例では、ユーザ＃１が、ユーザ＃１自身、ユーザ＃２、ユーザ＃３の局所電力管理システム１において電力を利用したケースが想定されている。この場合、電力を消費したユーザ＃１の機器ＩＤ、利用情報（消費電力量等）がシステム管理サーバ３３により収集され、システム管理サーバ３３から課金サーバ３２へとユーザ＃１のユーザ情報及び利用情報が送信される。また、システム管理サーバ３３は、収集した利用情報に基づいて課金情報（課金額等）を算出してユーザ＃１に提供する。一方、課金サーバ３２は、ユーザ＃１に対して課金情報に対応する料金の請求を実施する。
【００８５】
このように、システム管理サーバ３３が複数の局所電力管理システム１を統括することにより、他ユーザの局所電力管理システム１において電力を利用しても、利用したユーザに課金する仕組みが実現される。特に、電動移動体１２４に対する充電は、自身の管理する局所電力管理システム１の外部で行われることが多い。このような場合、システム管理サーバ３３の上記機能を利用すると、電動移動体１２４のユーザに対して確実に課金が行えるようになる。
【００８６】
解析サーバ３４は、電力管理装置１１が集取した情報、或いは、広域ネットワーク２に接続された他のサーバが保持する情報を解析する機能を有する。例えば、地域を単位とする給電制御の最適化を行う場合、個々の局所電力管理システム１から収集される情報は膨大であり、その情報を解析して個々の局所電力管理システム１に対する最適な制御方法を算出するには膨大な量の演算を処理する必要がある。このような演算は、電力管理装置１１にとって負担が大きいため、解析サーバ３４を利用して実施される。なお、解析サーバ３４は、その他様々な演算処理に利用することも可能である。また、認証局サーバ３５は、公開鍵に認証を与え、公開鍵証明書を発行するものである。
【００８７】
製造者サーバ３６は、機器の製造者が管理するものである。例えば、電動移動体１２４の製造者サーバ３６には、その電動移動体１２４の設計に関する情報が保持されている。同様に、制御化機器１２５の製造者サーバ３６には、その制御化機器１２５の設計に関する情報が保持されている。さらに、製造者サーバ３６は、個々の電動移動体１２４や制御化機器１２５等、製造した機器を個々に特定するための情報を保持している。そして、製造者サーバ３６は、これらの情報を利用し、電力管理装置１１と協力して、個々の局所電力管理システム１の内部に設置された電動移動体１２４や制御化機器１２５を特定する機能を有する。この機能を利用して電力管理装置１１は、電動移動体１２４や制御化機器１２５の認証を実施したり、不正な機器の接続を検知したりすることができる。
【００８８】
地図ＤＢサーバ３７は、地図データベースを保持している。そのため、広域ネットワーク２に接続されたサーバや電力管理装置１１は、地図ＤＢサーバ３７にアクセスして地図データベースを利用することができる。例えば、システム管理サーバ３３は、ユーザが自身の局所電力管理システム１外で電力を利用した場合、その利用場所を地図データベースから検索し、課金情報と共に利用場所の情報をユーザに提供することができる。このように、外部サーバ３には様々な種類があり、ここに例示したサーバ構成以外にも、必要に応じて異なる種類の外部サーバ３を追加してもよい。
【００８９】
＜２：電力管理装置１１の構成（図７〜図９）＞
ここまで、本実施形態に係る電力管理システムの全体像について説明してきた。以下では、図７〜図９を参照しながら、この電力管理システムにおける電力管理を主に担う電力管理装置１１の構成について説明する。
【００９０】
［２−１：機能の概要］
まず、図７を参照しながら、電力管理装置１１の全体的な機能構成について説明する。図７に示すように、電力管理装置１１は、局所通信部１１１、情報管理部１１２、記憶部１１３、広域通信部１１４、制御部１１５、表示部１１６、及び入力部１１７を有する。
【００９１】
局所通信部１１１は、局所電力管理システム１の内部に構築された通信網を介して通信するための通信手段である。情報管理部１１２は、局所電力管理システム１に含まれる各構成要素の機器情報や電力に関する情報を管理する手段である。また、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７等に対する認証処理は、情報管理部１１２により実施される。記憶部１１３は、認証に利用する情報や電力管理に利用する情報を保持するための記憶手段である。広域通信部１１４は、広域ネットワーク２を介して外部のシステムやサーバと情報をやり取りするための通信手段である。
【００９２】
制御部１１５は、局所電力管理システム１に含まれる各構成要素の動作を制御するための制御手段である。表示部１１６は、局所電力管理システム１内における消費電力に関する情報、ユーザ情報、課金情報、その他電力管理に関する情報、局所電力管理システム１外における電力管理に関する情報、電力取引に関する情報等を表示するための表示手段である。なお、表示手段としては、例えば、ＬＣＤやＥＬＤ等が用いられる。入力部１１７は、ユーザが情報を入力するための入力手段である。なお、入力部１１７としては、例えば、キーボードやボタン等が用いられる。また、表示部１１６、入力部１１７を組み合わせてタッチパネルを構成することも可能である。
【００９３】
このように、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内外にある機器、装置、システム、サーバ等と情報をやり取りするための通信手段（局所通信部１１１、広域通信部１１４）を有する。さらに、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１内の機器や装置を制御するための制御手段（制御部１１５）を有する。そして、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内外にある機器、装置、システム、サーバ等から情報を収集したり、その情報を利用してサービスを提供したり、局所電力管理システム１内の機器や装置を認証したりする情報管理手段（情報管理部１１２）を有する。また、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１内外の電力に関する情報を表示するための表示手段（表示部１１６）を有する。
【００９４】
局所電力管理システム１内における安全で効率的な電力管理を行うためには、まず、局所電力管理システム１内の機器や装置等を正しく特定できるようにすることが求められる。また、局所電力管理システム１内における安全で効率的な電力管理を行うためには、局所電力管理システム１内外の電力に関する情報を解析して適切な電力制御を行うことも求められる。このような要求に応えるために行われる情報の管理には、情報管理部１１２の機能が利用される。そこで、情報管理部１１２の機能について、より詳細に説明する。なお、具体的な機器や装置等の制御には、制御部１１５の機能が利用される。
【００９５】
［２−２：機能の詳細］
以下、図８、図９を参照しながら、情報管理部１１２の機能構成について、より詳細に説明する。図８は、情報管理部１１２の詳細な機能構成を示している。図９は、情報管理部１１２の各構成要素が持つ主な機能を示している。
【００９６】
図８に示すように、情報管理部１１２は、機器管理部１１２１、電力取引部１１２２、情報分析部１１２３、表示情報生成部１１２４、及びシステム管理部１１２５を有する。
【００９７】
（機器管理部１１２１）
図９に示すように、機器管理部１１２１は、局所電力管理システム１内にある機器や装置等を管理する手段である。例えば、機器管理部１１２１は、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７等について、登録、認証、機器ＩＤの管理、動作設定やサービス設定の管理、動作状況や使用状況の把握、環境情報の収集等を行う。なお、環境情報の収集は、管理対象ブロック１２内に設置された環境センサ１３１を利用して実施する。但し、環境情報とは、温度、湿度、天候、風向き、風速、地形、地域、天気予報等に関する情報及びその解析により得られる情報である。
【００９８】
（電力取引部１１２２）
図９に示すように、電力取引部１１２２は、電力市場における市場取引データや個別取引データの取得、取引を実行するタイミングの制御、取引の実行、売買ログの管理等を行う。なお、市場取引データとは、電力取引市場における取引価格や取引条件に関する情報である。また、個別取引データとは、電力供給者や近隣の電力需要者等との間で個別に電力取引を行う際に決められた取引価格や取引条件に関する情報である。そして、取引を実行するタイミングの制御とは、例えば、買電価格が所定値より低くなったタイミングで所定数量の買い注文を出したり、売電価格が所定値より高くなったタイミングで所定数量売り注文を出したりする自動制御のことである。
【００９９】
（情報分析部１１２３）
図９に示すように、情報分析部１１２３は、発電データの分析、蓄電データの分析、生活パターンの学習、電力消費データの分析を行う。さらに、情報分析部１１２３は、これらの分析に基づいて電力消費パターンの予測、蓄電パターンの予測、放電パターンの予測、発電パターンの予測を行う。なお、情報分析部１１２３による分析や学習は、例えば、局所電力管理システム１内にある第１発電装置１２９、第２発電装置１３０における発電量の時系列データ、蓄電装置１２８における充放電量又は蓄電量の時系列データ、電力供給者システム５から供給される電力量の時系列データを利用して行われる。
【０１００】
また、情報分析部１１２３による予測は、これらの時系列データ又は時系列データを分析して得られる分析結果を学習用のデータとして利用し、所定の機械学習アルゴリズムに基づいて得られる予測式を用いて行われる。例えば、遺伝的学習アルゴリズム（例えば、特開２００９−４８２６６号公報を参照）を利用することにより、予測式を自動構築することができる。そして、この予測式に過去の時系列データ又は分析結果を入力することで予測結果を得ることができる。また、算出された予測結果を逐次的に予測式へ入力することで時系列データを予測することもできる。
【０１０１】
また、情報分析部１１２３は、現在又は将来におけるＣＯ２排出量の算出、電力消費量を低減するための電力供給パターン（省電力パターン）の算出、ＣＯ２の排出量を低減するための電力供給パターン（低ＣＯ２排出パターン）の算出、局所電力管理システム１における電力消費量及びＣＯ２排出量を低減することが可能な機器構成や機器配置等の算出及び推薦を行う。ＣＯ２排出量は、全消費電力量、又は、発電方法毎に区別された消費電力量に基づいて算出される。
【０１０２】
全消費電力量を利用する場合、おおよその平均的なＣＯ２排出量が算出される。一方、発電方法毎に区別された消費電力量を利用する場合、比較的正確なＣＯ２排出量が算出される。なお、少なくとも外部から供給された電力、第１発電装置１２９により発電された電力、第２発電装置１３０により発電された電力を区別することで、全消費電力量を利用する場合に比べ、より正確なＣＯ２排出量を算出することができる。炭素税等の税金や課金は、多くの場合、ＣＯ２排出量に応じて決められる。そのため、ＣＯ２排出量を正確に算出できるようにすることは、ユーザの公平感を高め、再生可能エネルギー由来の発電手段を普及させることに寄与するものと考えられる。
【０１０３】
（表示情報生成部１１２４）
図９に示すように、表示情報生成部１１２４は、局所電力管理システム１内にある機器や装置等に関する情報、電力に関する情報、環境に関する情報、電力取引に関する情報、情報分析部１１２３による分析結果や予測結果に関する情報等について、形式を整えて表示部１１６に表示するための表示情報を生成する。例えば、表示情報生成部１１２４は、電力量を示す情報をグラフ形式で表示するための表示情報を生成したり、市場データを表形式で表示するための表示情報を生成したりする。また、表示情報生成部１１２４は、各種情報の表示や情報の入力に用いるグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を生成する。これら表示情報生成部１１２４により生成された表示情報は、表示部１１６に表示される。
【０１０４】
（システム管理部１１２５）
図９に示すように、システム管理部１１２５は、電力管理装置１１の基本的な動作を制御するためのプログラムであるファームウェアのバージョン管理、アップデート、アクセス制限、ウィルス対策等を行う。また、局所電力管理システム１内に電力管理装置１１が複数設置される場合、システム管理部１１２５は、他の電力管理装置１１と情報のやり取りを行い、複数の電力管理装置１１が協調動作するための制御を行う。例えば、システム管理部１１２５は、各電力管理装置１１の属性（機器や装置等に対する制御処理の優先度等）を管理する。また、システム管理部１１２５は、協調動作への参加や協調動作からの脱退に関する各電力管理装置１１の状態制御を行う。
【０１０５】
以上、電力管理装置１１の機能構成について説明した。なお、ここで示した電力管理装置１１の機能構成は一例であり、上記以外にも必要に応じて機能を追加できる。
【０１０６】
＜３：端子拡張装置１２７の構成（図１０〜図２５）＞
ここで、図１０〜図２５を参照しながら、端子拡張装置１２７の構成について説明する。図１０は、端子拡張装置１２７の機能構成を示している。また、図１１〜図２５は、端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１０７】
［３−１：機能］
まず、図１０を参照しながら、端子拡張装置１２７の機能構成について説明する。先に述べた通り、端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６の認証を代行する役割を担う。また、端子拡張装置１２７は、制御化端子１２３に接続可能な機器や装置等の台数を増やす役割を担う。そのため、端子拡張装置１２７は、次のような機能構成を有する。図１０に示すように、端子拡張装置１２７は、給電端子１２７１、挿抜センサ１２７２、給電制御部１２７３、接続検知部１２７４、局所通信部１２７５、電流上限値設定部１２７６、登録・認証部１２７７、モード管理部１２７８、及び環境センサ１２７９を有する。
【０１０８】
給電端子１２７１には、電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６が接続される。そして、給電端子１２７１は、又は給電制御部１２７３の制御に応じて、接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６へと電力を供給する。また、給電端子１２７１には、挿抜センサ１２７２が接続されており、電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６の物理的な挿抜を検出することができる。挿抜センサ１２７２により検出された電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６の物理的な挿抜は、給電制御部１２７３に通知される。
【０１０９】
給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６に対する電力の供給を制御する制御手段である。また、給電制御部１２７３は、電流計を有する。そのため、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に供給された電流量を計測することができる。また、給電制御部１２７３が挿抜センサ１２７２から受信した通知内容、及び、給電制御部１２７３の電流計により計測された電流変化は、接続検知部１２７４に入力される。さらに、給電制御部１２７３の電流計により計測された電流量の情報は、局所通信部１２７５に入力される。
【０１１０】
給電制御部１２７３が挿抜センサ１２７２から受信した通知内容、及び、給電制御部１２７３の電流計により計測された電流変化が入力された場合、接続検知部１２７４は、これらの入力された情報に基づいて給電端子１２７１に対する電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６の接続状態（接続／非接続）を検知する。そして、接続検知部１２７４により検知された接続状態の情報は、局所通信部１２７５に入力される。接続状態の情報及び電流量の情報が入力された局所通信部１２７５は、局所電力管理システム１内の通信網を利用して、これらの入力された情報を直接又は制御化端子１２３を介して電力管理装置１１へと送信する。
【０１１１】
給電端子１２７１に電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６が接続され、その接続状態の情報が電力管理装置１１に送信されると、電力管理装置１１は、給電端子１２７１から供給してもよい上限の電流量（以下、電流上限値）を示す情報を端子拡張装置１２７に送信する。電流上限値の情報は、局所通信部１２７５により受信され、電流上限値設定部１２７６に入力される。電流上限値設定部１２７６は、入力された電流上限値の情報に基づいて給電制御部１２７３に電流上限値を設定する。電流上限値が設定された給電制御部１２７３は、その電流上限値を上回らない電流量の範囲で給電端子１２７１への給電を制御する。
【０１１２】
なお、給電端子１２７１に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５が電力管理装置１１に登録・認証されるか、給電端子１２７１に接続された非制御化機器１２６の代行認証が完了するまで、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に電力を供給しない。そこで、電流上限値が設定されると、登録・認証部１２７７により、給電端子１２７１に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５、又は非制御化機器１２６を対象とした登録・認証の処理が実施される。但し、給電端子１２７１に接続された電動移動体１２４、制御化機器１２５には、登録・認証の際、必要に応じて給電制御部１２７３から所定量の電力が供給される。
【０１１３】
電動移動体１２４、制御化機器１２５の登録・認証、及び非制御化機器１２６の代行認証は、登録・認証部１２７７により行われる。なお、登録・認証部１２７７の機能及び動作については、後述する動作フローの説明において詳細に述べる。電動移動体１２４、制御化機器１２５の登録・認証、又は非制御化機器１２６の代行認証が成功すると、登録・認証部１２７７は、登録・認証又は代行認証の成否を給電制御部１２７３に通知する。登録・認証又は代行認証の成功が通知された場合、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に対する電力の供給を開始する。一方、登録・認証又は代行認証の失敗が通知された場合、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１に対する電力の供給を停止する。
【０１１４】
このように、給電制御部１２７３は、電力管理装置１１により決められた電流上限値の制限、及び、登録・認証の成否に応じた給電制御を行う。特に、給電制御部１２７３は、給電端子１２７１が複数存在しても、個々の給電端子１２７１を単位として給電制御を行う。そのため、給電端子１２７１の数を任意に設定することができる。また、登録・認証部１２７７の機能により、非制御化機器１２６を電力管理装置１１の電力管理に参加させることが可能になる。さらに、登録・認証部１２７７が個々の給電端子１２７１を単位として登録・認証を行うように構成されているため、電動移動体１２４や制御化機器１２５と非制御化機器１２６を同時に接続することができる。
【０１１５】
なお、端子拡張装置１２７には、さらにモード管理部１２７８、及び環境センサ１２７９が設けられている。モード管理部１２７８は、端子拡張装置１２７の動作モードを管理する手段である。また、環境センサ１２７９は、端子拡張装置１２７の設置場所における環境情報（機器温度、周辺温度、湿度、気圧等）を取得する手段である。なお、環境情報は、端子拡張装置１２７の異常検知等に利用される。
【０１１６】
動作モードの種類としては、例えば、待機モード、通常モード、遮断モード、異常時モードが考えられる。待機モードは、給電端子１２７１に対する機器等の接続を待機する動作モードである。通常モードは、給電端子１２７１に機器等が接続された状態にある場合の動作モードである。遮断モードは、給電端子１２７１から機器等が離脱された場合の動作を規定した動作モードである。そして、異常時モードは、異常が発生した場合の動作を規定した動作モードである。モード管理部１２７８は、適宜動作モードを設定し、設定した動作モードを給電制御部１２７３に通知する。
【０１１７】
以上、端子拡張装置１２７の機能構成について説明した。
【０１１８】
［３−２：動作］
次に、図１１〜図２５を参照しながら、端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。ここでは、端子拡張装置１２７による機器等の登録・認証や、各動作モードにおける端子拡張装置１２７の動作について、より詳細に説明する。
【０１１９】
（３−２−１：待機モードの動作）
まず、図１１を参照しながら、待機モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。図１１は、待機モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１２０】
図１１に示すように、待機モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、挿抜センサ１２７２、給電制御部１２７３、接続検知部１２７４の機能を利用し、給電端子１２７１に電動移動体１２４、制御化機器１２５、非制御化機器１２６（以下、機器等）が接続されたか否かを判別する（Ｓ３０１）。給電端子１２７１に機器等が接続された場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３０２に進める。一方、給電端子１２７１に機器等が接続されていない場合、端子拡張装置１２７は、再びステップＳ３０１の処理に戻る。
【０１２１】
ステップＳ３０２へと処理を進めた場合、端子拡張装置１２７は、登録・認証部１２７７、モード管理部１２７８の機能を利用して、図１７〜図２５に示す機器接続プロトコルを実行する（Ｓ３０２）。この機器接続プロトコルについては後述する。次いで、端子拡張装置１２７は、給電端子１２７１に接続された機器等が正常に接続されたか否かを判定する（Ｓ３０３）。機器等が正常に接続された場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを通常モードに設定する。一方、機器等が正常に接続されなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。なお、ここで言う「正常」とは、登録・認証が成功したことを意味する。
【０１２２】
（３−２−２：通常モードの動作）
次に、図１２を参照しながら、通常モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。図１２は、通常モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１２３】
図１２に示すように、通常モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３の機能を利用して、給電端子１２７１に電力を供給し、その電流値を測定する（Ｓ３１１）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３の機能を利用して、測定した電流値が、電流上限値設定部１２７６により設定された電流上限値を越えているか否かを判定する（Ｓ３１２）。測定した電流値が電流上限値を超えている場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１３に進める。一方、測定した電流値が電流上限値を超えていない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１５に進める。
【０１２４】
ステップＳ３１２において処理をステップＳ３１３に進めた場合、端子拡張装置１２７は、その給電端子１２７１に対する電力の供給を遮断する（Ｓ３１３）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、給電の遮断を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３１４）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。
【０１２５】
一方、ステップＳ３１２において処理をステップＳ３１５に進めた場合、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、測定した電流値を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３１５）。次いで、端子拡張装置１２７は、局所通信部１２７５の機能を利用して、電力管理装置１１からＡＣＫ（測定した電流量の正常受信を示す確認情報）を受信したか否かを判定する（Ｓ３１６）。電力管理装置１１からＡＣＫを受信した場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１１に戻す。一方、電力管理装置１１からＡＣＫを受信しなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを異常時モードに設定する。
【０１２６】
（変形例）
なお、通常モードの動作フローは、図１３、図１４に示すような動作フローに変形することができる。以下、この変形例について説明する。
【０１２７】
図１３に示すように、通常モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３の機能を利用して、給電端子１２７１に電力を供給し、その電流値を測定する（Ｓ３１１）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３の機能を利用して、測定した電流値が、電流上限値設定部１２７６により設定された電流上限値を越えているか否かを判定する（Ｓ３１２）。測定した電流値が電流上限値を超えている場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１３に進める。一方、測定した電流値が電流上限値を超えていない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１５に進める。
【０１２８】
ステップＳ３１２において処理をステップＳ３１３に進めた場合、端子拡張装置１２７は、その給電端子１２７１に対する電力の供給を遮断する（Ｓ３１３）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、給電の遮断を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３１４）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。
【０１２９】
一方、ステップＳ３１２において処理をステップＳ３１５に進めた場合、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、測定した電流値を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３１５）。次いで、端子拡張装置１２７は、局所通信部１２７５の機能を利用して、電力管理装置１１からＡＣＫ（測定した電流量の正常受信を示す確認情報）を受信したか否かを判定する（Ｓ３１６）。電力管理装置１１からＡＣＫを受信した場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１７（図１４）に進める。一方、電力管理装置１１からＡＣＫを受信しなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを異常時モードに設定する。
【０１３０】
ステップＳ３１６において処理をステップＳ３１７（図１４を参照）に進めた場合、端子拡張装置１２７は、環境センサ１２７９により環境情報の測定値を取得する（Ｓ３１７）。次いで、端子拡張装置１２７は、環境センサ１２７９により取得した測定値が異常か否かを判定する（Ｓ３１８）。例えば、所定値よりも温度（測定値）が高い場合、「異常」が検知される。測定値が異常である場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１９に進める。一方、測定値が異常でない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３２１に進める。
【０１３１】
ステップＳ３１８において処理をステップＳ３１９に進めた場合、端子拡張装置１２７は、給電端子１２７１に対する電力の供給を遮断する（Ｓ３１９）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、給電の遮断を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３２０）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。
【０１３２】
一方、ステップＳ３１８において処理をステップＳ３２１に進めた場合、端子拡張装置１２７は、給電制御部１２７３、局所通信部１２７５の機能を利用して、測定値を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３２１）。次いで、端子拡張装置１２７は、局所通信部１２７５の機能を利用して、電力管理装置１１からＡＣＫ（測定量の正常受信を示す確認情報）を受信したか否かを判定する（Ｓ３２２）。電力管理装置１１からＡＣＫを受信した場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３１１（図１３）に戻す。一方、電力管理装置１１からＡＣＫを受信しなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを異常時モードに設定する。
【０１３３】
（３−２−３：遮断モードの動作）
次に、図１５を参照しながら、遮断モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。図１５は、遮断モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１３４】
図１５に示すように、遮断モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、接続検知部１２７４の機能を利用して、給電端子１２７１から機器等が外されたか否かを判定する（Ｓ３３１）。給電端子１２７１から機器等が外された場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３３２に進める。一方、給電端子１２７１から機器等が外されていない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３３１に戻す。ステップＳ３３２に処理を進めた場合、端子拡張装置１２７は、機器の接続状態及び接続状態に関する情報をリセットし、局所通信部１２７５を介してリセットした旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３３２）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを待機モードに設定する。
【０１３５】
（３−２−４：異常時モードの動作）
次に、図１６を参照しながら、異常時モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローについて説明する。図１６は、異常時モードにおける端子拡張装置１２７の動作フローを示している。
【０１３６】
図１６に示すように、異常時モードの動作を開始すると、端子拡張装置１２７は、電力管理装置１１（及びその通信に用いる構成要素）が正常な状態に復帰したか否かを判定する（Ｓ３４１）。この判定は、例えば、登録・認証部１２７７により認証を再試行し、その結果に基づいて行われる。電力管理装置１１等が正常な状態に復帰した場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３４２に進める。一方、電力管理装置１１等が正常な状態に復帰していない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３４４に進める。
【０１３７】
ステップＳ３４１において処理をステップＳ３４２に進めた場合、端子拡張装置１２７は、登録・認証部１２７７、モード管理部１２７８の機能を利用して、図１７〜図２５に示す機器接続プロトコルを実行する（Ｓ３４２）。次いで、端子拡張装置１２７は、給電端子１２７１に接続された機器等が正常に接続されたか否かを判定する（Ｓ３４３）。機器等が正常に接続された場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを通常モードに設定する。一方、機器等が正常に接続されなかった場合、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを遮断モードに設定する。
【０１３８】
ステップＳ３４１において処理をステップＳ３４４に進めた場合、端子拡張装置１２７は、接続検知部１２７４の機能を利用して、給電端子１２７１から機器等が外されたか否かを判定する（Ｓ３４４）。給電端子１２７１から機器等が外された場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３４５に進める。一方、給電端子１２７１から機器等が外されていない場合、端子拡張装置１２７は、処理をステップＳ３４１に戻す。ステップＳ３４５に処理を進めた場合、端子拡張装置１２７は、機器の接続状態及び接続状態に関する情報をリセットし、局所通信部１２７５を介してリセットした旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３４５）。次いで、端子拡張装置１２７は、モード管理部１２７８の機能を利用して動作モードを待機モードに設定する。
【０１３９】
（３−２−５：登録・認証の動作）
次に、図１７〜図２５を参照しながら、次の３つのケースに関する登録・認証に係る機器接続プロトコルについて説明する。
【０１４０】
（ケース１）図１７〜図１９は、制御化端子１２３に端子拡張装置１２７が接続され、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１の間で登録・認証が行われる場合の機器接続プロトコルを示している。（ケース２）図２０〜図２２は、端子拡張装置１２７に制御化機器１２５が接続され、制御化機器１２５と電力管理装置１１の間で登録・認証が行われる場合の機器接続プロトコルを示している。（ケース３）図２３〜図２５は、端子拡張装置１２７に非制御化機器１２６が接続され、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１の間で登録・認証が行われる場合の機器接続プロトコルを示している。
【０１４１】
（ケース１）
まず、図１７〜図１９を参照しながら、上記のケース１に係る機器接続プロトコルについて説明する。
【０１４２】
図１７に示すように、端子拡張装置１２７が制御化端子１２３に接続されると（Ｓ３５１）、制御化端子１２３は、端子拡張装置１２７の接続を検知する（Ｓ３５２）。接続を検知すると、制御化端子１２３は、端子拡張装置１２７の接続を検知した旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３５３）。この通知を受けた電力管理装置１１は、登録・認証に利用する電流を端子拡張装置１２７に供給するよう、制御化端子１２３に指示を与える（Ｓ３５４）。電流供給の指示を受けた制御化端子１２３は、端子拡張装置１２７に対して認証用の電力を供給する（Ｓ３５５）。認証用の電力が端子拡張装置１２７に供給されると、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１の間で認証処理が実施される（Ｓ３５６）。
【０１４３】
ステップＳ３５６において認証処理が完了すると、処理は、図１８のステップ（紐付け処理）に進行する。図１８に示すように、まず、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して乱数を生成する（Ｓ３５７）。次いで、電力管理装置１１は、ステップＳ３５７にて生成した乱数を端子拡張装置１２７に送信する（Ｓ３５８）。電力管理装置１１により送信された乱数を受信した端子拡張装置１２７は、受信した乱数に基づいて電力の消費パターンを算出する（Ｓ３５９）。次いで、端子拡張装置１２７は、算出した消費パターンに基づく電力の消費動作を実行する（Ｓ３６０）。
【０１４４】
端子拡張装置１２７により電力が消費されると、その消費パターンに対応する消費力量の時系列パターンが制御化端子１２３により検出され、その検出結果が制御化端子１２３から電力管理装置１１に送信される（Ｓ３６１）。この検出結果を受信した電力管理装置１１は、情報分析部１１２３の機能を利用して、受信した検出結果とステップＳ３５７にて生成した乱数が整合するか否かを検証する（Ｓ３６２）。検証が成功した場合、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、端子拡張装置１２７と制御化端子１２３を紐付ける。例えば、機器管理部１１２１は、端子拡張装置１２７の機器ＩＤと制御化端子１２３の機器ＩＤを紐付けて記憶部１１３に記録する。
【０１４５】
このようにして端子拡張装置１２７と制御化端子１２３の紐付けが完了すると、処理は、図１９のステップ（動作モードや電流上限値の設定等）に進行する。図１９に示すように、まず、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、端子拡張装置１２７に異常時モードの設定を指示する（Ｓ３６３）。端子拡張装置１２７は、図１６に示した異常時モードの動作を開始する。次いで、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１は、機器等の動作モード（例えば、フルパワーモード、省電力モード等）に関する情報のやり取りを実施する（Ｓ３６４）。そして、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１は、機器等の動作モードを決定する。
【０１４６】
機器等の動作モードを決定すると、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、機器等の動作モードに応じた電流上限値を端子拡張装置１２７に設定する（Ｓ３６５）。このとき、端子拡張装置１２７は、電流上限値設定部１２７６の機能を利用して、電力管理装置１１との間で決定した電力上限値を給電制御部１２７３に設定する。電流上限値の設定を完了すると、電力管理装置１１は、制御部１１５の機能を利用して、制御化端子１２３に対し、端子拡張装置１２７への電力供給を指示する（Ｓ３６６）。その後、制御化端子１２３から端子拡張装置１２７へと電力が供給され、端子拡張装置１２７により機器等に対する電力制御が開始される。
【０１４７】
（ケース２）
次に、図２０〜図２２を参照しながら、上記のケース２に係る機器接続プロトコルについて説明する。
【０１４８】
図２０に示すように、端子拡張装置１２７に制御化機器１２５が接続されると（Ｓ３７１）、端子拡張装置１２７は、制御化機器１２５の接続を検知する（Ｓ３７２）。接続を検知すると、端子拡張装置１２７は、制御化機器１２５の接続を検知した旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３７３）。この通知を受けた電力管理装置１１は、登録・認証に利用する電流を制御化機器１２５に供給するよう、端子拡張装置１２７に指示を与える（Ｓ３７４）。電流供給の指示を受けた端子拡張装置１２７は、制御化機器１２５に対して認証用の電力を供給する（Ｓ３７５）。認証用の電力が制御化機器１２５に供給されると、制御化機器１２５と電力管理装置１１の間で認証処理が実施される（Ｓ３７６）。
【０１４９】
ステップＳ３７６において認証処理が完了すると、処理は、図２１のステップ（紐付け処理）に進行する。図２１に示すように、まず、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して乱数を生成する（Ｓ３７７）。次いで、電力管理装置１１は、ステップＳ３７７にて生成した乱数を制御化機器１２５に送信する（Ｓ３７８）。電力管理装置１１により送信された乱数を受信した制御化機器１２５は、受信した乱数に基づいて電力の消費パターンを算出する（Ｓ３７９）。次いで、制御化機器１２５は、算出した消費パターンに基づく電力の消費動作を実行する（Ｓ３８０）。
【０１５０】
制御化機器１２５により電力が消費されると、その消費パターンに対応する消費力量の時系列パターンが端子拡張装置１２７により検出され、その検出結果が端子拡張装置１２７から電力管理装置１１に送信される（Ｓ３８１）。この検出結果を受信した電力管理装置１１は、情報分析部１１２３の機能を利用して、受信した検出結果とステップＳ３７７にて生成した乱数が整合するか否かを検証する（Ｓ３８２）。検証が成功した場合、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、制御化機器１２５と端子拡張装置１２７を紐付ける。例えば、機器管理部１１２１は、制御化機器１２５の機器ＩＤと端子拡張装置１２７の機器ＩＤを紐付けて記憶部１１３に記録する。
【０１５１】
このようにして制御化機器１２５と端子拡張装置１２７の紐付けが完了すると、処理は、図２２のステップ（動作モードや電流上限値の設定等）に進行する。図２２に示すように、まず、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、端子拡張装置１２７に異常時モードの設定を指示する（Ｓ３８３）。端子拡張装置１２７は、図１６に示した異常時モードの動作を開始する。次いで、制御化機器１２５と電力管理装置１１は、機器等の動作モード（例えば、フルパワーモード、省電力モード等）に関する情報のやり取りを実施する（Ｓ３８４）。そして、制御化機器１２５と電力管理装置１１は、機器等の動作モードを決定する。
【０１５２】
機器等の動作モードを決定すると、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、機器等の動作モードに応じた電流上限値を端子拡張装置１２７に設定する（Ｓ３８５）。このとき、端子拡張装置１２７は、電流上限値設定部１２７６の機能を利用して、電力管理装置１１との間で決定した電力上限値を給電制御部１２７３に設定する。電流上限値の設定を完了すると、電力管理装置１１は、制御部１１５の機能を利用して、端子拡張装置１２７に対し、制御化機器１２５への電力供給を指示する（Ｓ３８６）。その後、端子拡張装置１２７から制御化機器１２５へと電力が供給され、端子拡張装置１２７により制御化機器１２５に対する電力制御が開始される。
【０１５３】
（ケース３）
次に、図２３〜図２５を参照しながら、上記のケース３に係る機器接続プロトコルについて説明する。
【０１５４】
図２３に示すように、端子拡張装置１２７に非制御化機器１２６が接続されると（Ｓ３９１）、端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６の接続を検知する（Ｓ３９２）。接続を検知すると、端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６の接続を検知した旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ３９３）。この通知を受けた電力管理装置１１は、登録・認証に利用する電流を非制御化機器１２６に供給するよう、端子拡張装置１２７に指示を与える（Ｓ３９４）。電流供給の指示を受けた端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６に対して認証用の電力を供給する（Ｓ３９５）。認証用の電力が非制御化機器１２６に供給されると、電力管理装置１１は認証処理を試みる（Ｓ３９６）。しかし、非制御化機器１２６は認証機能を有しないため、ステップＳ３９６の認証は失敗する。
【０１５５】
認証が失敗すると、電力管理装置１１は、端子拡張装置１２７に対し、非制御化機器１２６に対する電力供給を停止するように指示する（Ｓ３９７）。この指示を受けた端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６に対する電力供給を停止する（Ｓ３９８）。次いで、電力管理装置１１は、ユーザに対して警告等を通知する（Ｓ３９９）。例えば、表示部１１６に警告等を表示する。
【０１５６】
警告等が表示された後、処理は、図２４のステップ（認証代行）に進行する。図２４に示すように、まず、電力管理装置１１は、警告等を表示した後、ユーザに対して非制御化機器１２６を利用するか否か、非制御化機器１２６の機器情報や動作モード、ユーザ情報等の入力を求める（Ｓ４００）。ユーザ入力が完了すると、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、端子拡張装置１２７に異常時モードの設定を指示する（Ｓ４０１）。
【０１５７】
次いで、電力管理装置１１は、機器管理部１１２１の機能を利用して、非制御化機器１２６の動作モードに応じた電流上限値を端子拡張装置１２７に設定する（Ｓ４０２）。このとき、端子拡張装置１２７は、電流上限値設定部１２７６の機能を利用して、電力管理装置１１により決定された電力上限値を給電制御部１２７３に設定する。電流上限値の設定を完了すると、電力管理装置１１は、制御部１１５の機能を利用して、端子拡張装置１２７に対し、非制御化機器１２６への電力供給を指示する（Ｓ４０３）。その後、端子拡張装置１２７から非制御化機器１２６へと電力が供給され、非制御化機器１２６の動作が開始される。
【０１５８】
また、端子拡張装置１２７から非制御化機器１２６が離脱すると、処理は、図２５のステップ（リセット処理）に進行する。図２５に示すように、端子拡張装置１２７から非制御化機器１２６が外されると（Ｓ４１１）、端子拡張装置１２７は、接続検知部１２７４の機能を利用して、非制御化機器１２６が外されたことを検知する（Ｓ４１２）。次いで、端子拡張装置１２７は、非制御化機器１２６が外された旨を電力管理装置１１に通知する（Ｓ４１３）。この通知を受けた電力管理装置１１は、端子拡張装置１２７の動作モードをリセット（所定の動作モードに設定）する（Ｓ４１４）。次いで、端子拡張装置１２７と電力管理装置１１は、それぞれリセット処理を実施する（Ｓ４１５、Ｓ４１６）。
【０１５９】
以上、端子拡張装置１２７の構成及び動作について説明した。ここでは端子拡張装置１２７を利用して機器等の接続数を増加させたり、非制御化機器１２６を利用できるようにしたりするための登録・認証処理について詳細に説明した。
【０１６０】
＜４：機器の認証・登録１（図２６〜図３２）＞
次に、図２６〜図３２を参照しながら、電力管理装置１１による制御化機器１２５等の認証・登録の処理について説明する。以下で説明する認証・登録の処理は、機器等の不正改造や不正な機器等の接続をより確実に検出できるようにするものである。この認証・登録の処理は、主に、図２６に示した電力管理装置１１の構成要素、及び図２７に示した制御化機器１２５の構成要素を利用して実施される。
【０１６１】
［４−１：情報管理部１１２の機能構成］
まず、図２６を参照しながら、ここで説明する登録・認証に係る情報管理部１１２の機能構成について簡単に説明する。既に述べた通り、情報管理部１１２には、機器管理部１１２１が含まれる。機器管理部１１２１は、制御化端子１２３、電動移動体１２４、制御化機器１２５、端子拡張装置１２７等（以下、機器等）の動作を制御する手段である。そのため、機器管理部１２１１は、局所通信部１１１を介して機器等と情報をやり取りすることができる。また、機器管理部１１２１は、広域通信部１１４を介して広域ネットワーク２に接続されたシステムやサーバ等と情報をやり取りすることができる。さらに、機器管理部１１２１は、記憶部１１３に情報を記録したり、記憶部１１３に記録された情報を読み出したりすることができる。ここで説明する認証・登録の処理は、主に、この機器管理部１１２１の機能を利用して実施される。
【０１６２】
［４−２：制御化機器１２５等の機能構成］
次に、図２７を参照しながら、ここで説明する登録・認証に係る制御化機器１２５の機能構成について簡単に説明する。但し、ここでは説明の都合上、制御化機器１２５のみを例示するが、制御化端子１２３、電動移動体１２４、端子拡張装置１２７も同様の構成を適用することで、同様の登録・認証処理を実現することが可能である。
【０１６３】
図２７に示すように、制御化機器１２５は、局所通信部１２５１、制御部１２５２、インピーダンス測定回路１２５３、切替スイッチ１２５４、及び複数の電気部品（部品Ｘ、部品Ｙ、部品Ｚ）を含む。
【０１６４】
局所通信部１２５１は、局所電力管理システム１内の通信網を介して情報をやり取りするための通信手段である。また、制御部１２５２は、制御化機器１２５に含まれる各構成要素の動作を制御するための制御手段である。そして、インピーダンス測定回路１２５３は、部品Ｘ、部品Ｙ、部品Ｚのインピーダンスを測定する回路（例えば、図２８を参照）である。なお、部品Ｘ、部品Ｙ、部品Ｚが半導体回路等の場合、インピーダンス測定回路１２５３に代えて、或いは、インピーダンス測定回路１２５３と共に、半導体回路のトランジスタ特性を測定するトランジスタ測定回路が組み込まれていてもよい。切替スイッチ１２５４は、インピーダンス測定回路１２５３によるインピーダンスの測定対象となる電気部品を切り替えるためのスイッチである。
【０１６５】
制御化機器１２５等に利用される電気部品の精度は、個体毎に数％程度のばらつきを持っている。そのため、十分な精度で電気部品の電気的な特性を検出できれば、個々の個体を特定することが可能になる。半導体回路の場合、トランジスタ特性に個体毎のばらつきが生じる。そのため、半導体回路のトランジスタ特性を十分な精度で検出できれば、個々の半導体回路を特定することができる。もちろん、製造時に自然に発生してしまう個体毎のばらつきを利用してもよいが、敢えて個体毎に固有のばらつきを与えてもよい。また、二次電池を搭載した制御化機器１２５の場合、その充電制御に関するパラメータ等も、その個体を特定するための情報として利用可能である。
【０１６６】
図２７に示した制御化機器１２５は、電気部品が持つインピーダンス特性のばらつきを検出する機能を有する。この機能は、制御部１２５２、インピーダンス測定回路１２５３により実現される。また、この制御化機器１２５は、切替スイッチ１２５４を利用してインピーダンス特性の測定対象を切り替える機能を有する。そのため、複数の部品の中から任意又は所定のルールに基づいて選択された電気部品のインピーダンス特性を測定することができる。なお、切替スイッチ１２５４の制御は、制御部１２５２により行われる。また、インピーダンス測定回路１２５３によるインピーダンス特性の測定タイミングや測定時間等の制御も、制御部１２５２により行われる。
【０１６７】
［４−３：認証・登録時の動作］
情報管理部１１２及び制御化機器１２５の構成に関する上記説明を踏まえ、図２９〜図３２を参照しながら、認証・登録時における情報管理部１１２及び制御化機器１２５の動作について説明する。なお、機器等の一例として制御化機器１２５を挙げるが、制御化端子１２３、電動移動体１２４、端子拡張装置１２７の認証・登録動作も同様である。
【０１６８】
（未登録時の動作）
まず、図２９を参照しながら、制御化機器１２５が未登録な場合における情報管理部１１２及び制御化機器１２５の動作について説明する。
【０１６９】
図２９に示すように、認証・登録の動作が開始されると、機器管理部１１２１は、制御化機器１２５に対して認証動作の開始を指示する（Ｓ１０１）。この指示を受けた制御化機器１２５は、フィンガープリントを測定する（Ｓ１０２）。図２７に例示した制御化機器１２５の場合、インピーダンス測定回路１２５３により所定の電気部品に対するインピーダンス特性が測定される。
【０１７０】
フィンガープリントを測定すると、制御化機器１２５は、自身の機器ＩＤ及び測定したフィンガープリントを機器管理部１１２１に送信する（Ｓ１０３）。機器ＩＤ及びフィンガープリントを受信した機器管理部１１２１は、受信したフィンガープリントと、記憶部１１３内に構築したフィンガープリントデータベースに登録されているフィンガープリントを照合する（Ｓ１０４）。なお、図２９の例では制御化機器１２５が未登録であるから、フィンガープリントデータベースには、この制御化機器１２５のフィンガープリントは登録されていない。
【０１７１】
そのため、機器管理部１１２１により、制御化機器１２５が未登録の状態であることが検知される（Ｓ１０５）。未登録を検知すると、機器管理部１１２１は、この制御化機器１２５を登録するか否かをユーザに問い合わせる（Ｓ１０６、Ｓ１０７）。ユーザにより登録する旨の指示を受けた場合、機器管理部１１２１は、処理を制御化機器１２５の登録処理へと進める。一方、ユーザにより登録しない旨の指示を受けた場合、機器管理部１１２１は、認証処理を中止し、その制御化機器１２５を使用不可の状態にする。
【０１７２】
（登録時の動作）
次に、図３０を参照しながら、制御化機器１２５を登録する際の機器管理部１１２１による登録処理について説明する。
【０１７３】
図３０に示すように、まず、機器管理部１１２１は、登録対象の制御化機器１２５からフィンガープリントを取得するか、或いは、製造者サーバ３６に問い合わせて登録対象の制御化機器１２５が持つフィンガープリントを取得する（Ｓ１１１）。このとき、通信路におけるフィンガープリントの改竄を検出できるようにするため、フィンガープリントには電子署名が付されて送られてくる。そこで、フィンガープリントを取得した後、機器管理部１１２１は、フィンガープリントと共に取得した電子署名を検証する（Ｓ１１２）。
【０１７４】
電子署名が真正なものである場合、機器管理部１１２１は、処理をステップＳ１１４に進める。一方、電子署名が不正なものである場合、機器管理部１１２１は、制御化機器１２５の登録及び認証に係る処理を中止し、その制御化機器１２５を使用不可の状態にする。ステップＳ１１４に処理を進めた場合、機器管理部１２１１は、取得したフィンガープリントをフィンガープリントデータベースに登録する（Ｓ１１４）。例えば、機器管理部１２１１は、制御化機器１２５の機器ＩＤに紐付けてフィンガープリントをフィンガープリントデータベースに登録する。フィンガープリントを登録すると、機器管理部１１２１は、処理を認証処理へと進める。
【０１７５】
なお、制御化機器１２５を登録する際の機器管理部１２１１の動作は、登録対象の制御化機器１２５からフィンガープリントを取得する場合においては、図３１に示すような簡略的な動作に変形してもよい。図３１に例示した動作の場合、機器管理部１１２１は、既に、上記のステップＳ１０３において、制御化機器１２５から送信された機器ＩＤとフィンガープリントを受信している場合には、その際に取得したフィンガープリントをフィンガープリントデータベースに登録し（Ｓ１２１）、処理を認証処理へと進めるか、或いは、認証を完了する。このように、登録が完了した時点で認証が完了したものとしてしまってもよい。
【０１７６】
（認証時の動作）
次に、図３２を参照しながら、制御化機器１２５のフィンガープリントが登録済みの場合に行われる認証時の情報管理部１１２及び制御化機器１２５の動作について説明する。
【０１７７】
図３２に示すように、認証の動作が開始されると、機器管理部１１２１は、制御化機器１２５に対して認証動作の開始を指示する（Ｓ１３１）。この指示を受けた制御化機器１２５は、フィンガープリントを測定する（Ｓ１３２）。図２７に例示した制御化機器１２５の場合、インピーダンス測定回路１２５３により所定の電気部品に対するインピーダンス特性が測定される。
【０１７８】
フィンガープリントを測定すると、制御化機器１２５は、自身の機器ＩＤ及び測定したフィンガープリントを機器管理部１１２１に送信する（Ｓ１３３）。機器ＩＤ及びフィンガープリントを受信した機器管理部１１２１は、受信したフィンガープリントと、記憶部１１３内に構築したフィンガープリントデータベースに登録されているフィンガープリントを照合する（Ｓ１３４）。
【０１７９】
照合の結果、受信したフィンガープリントと、フィンガープリントデータベースに登録されているフィンガープリントが一致した場合、機器管理部１１２１は、認証が完了した旨の通知（認証完了通知）を制御化機器１２５に送信する（Ｓ１３５）。一方、照合の結果、受信したフィンガープリントと、フィンガープリントデータベースに登録されているフィンガープリントが一致しない場合、機器管理部１１２１は、再度ステップＳ１３１〜Ｓ１３４の認証処理を繰り返すか、制御化機器１２５に対する電源の遮断操作を行う。
【０１８０】
以上、制御化機器１２５の登録・認証動作について説明した。上記の通り、制御化機器１２５に搭載された電気部品の特性を利用して登録・認証が行われるため、制御化機器１２５の不正改造を容易に検知することが可能になる。また、図２７に例示した制御化機器１２５の場合、複数の電気部品を切り替えつつ、その特性をフィンガープリントとして利用できるため、所定のタイミングで測定対象の電気部品を切り替えることにより、フィンガープリントの盗聴や改竄に対する耐性を高めることができる。もちろん、フィンガープリントの盗聴や改竄が検知された時点で、測定対象の電気部品を切り替えてもよい。
【０１８１】
＜５：機器の認証・登録２（図３３〜図３８）＞
次に、図３３〜図３８を参照しながら、電力管理装置１１による制御化機器１２５等の認証処理について説明する。以下で説明する認証処理は、機器等の不正改造や不正な機器等の接続をより確実に検出できるようにするものである。この認証処理は、主に、図２６に示した電力管理装置１１の構成要素、図３３に示した制御化機器１２５の構成要素、及び図３５に示した製造者サーバ３６の構成要素を利用して実施される。
【０１８２】
［５−１：制御化機器１２５等の機能構成］
まず、図３３を参照しながら、ここで説明する認証に係る制御化機器１２５の機能構成について簡単に説明する。但し、ここでは説明の都合上、制御化機器１２５のみを例示するが、制御化端子１２３、電動移動体１２４、端子拡張装置１２７も同様の構成を適用することで、同様の認証処理を実現することが可能である。
【０１８３】
図３３に示すように、制御化機器１２５は、局所通信部１２５１、制御部１２５２、複数の電気部品を含む部品群、及びこの部品群に含まれる各部品に設置された機器電流計１２５５を有する。局所通信部１２５１は、局所電力管理システム１内の通信網を介して情報をやり取りするための通信手段である。また、制御部１２５２は、制御化機器１２５に含まれる各構成要素の動作を制御するための制御手段である。そして、機器電流計１２５５は、個々の電気部品に流れる電流量を測定する電流計である。
【０１８４】
個々の機器電流計１２５５は、制御部１２５２の制御を受けて個々の部品に流れる電流を計測する。また、部品群に設けられた機器電流計１２５５による電流の測定値は、制御部１２５２に入力される。例えば、制御部１２５２は、ある部品Ｘに所定のパターンで電流を流し、その電流を機器電流計１２５５により測定する。制御化機器１２５等に利用される電気部品の精度は、個体毎に数％程度のばらつきを持っている。そのため、十分な精度で電気部品の電気的な特性を検出できれば、電流の測定値から部品Ｘを特定することが可能になる。
【０１８５】
なお、図３４に示すように、制御部１２５２は、電流の測定に利用する機器電流計１２５５の組み合わせを変更することができる。そのため、電流を流すパターン（以下、電流パターン）、電気部品の組み合わせ、個々の電気部品の電流特性という、３つの要素を組み合わせたフィンガープリントを生成することができる。また、電流パターンと電気部品の組み合わせは、容易に変更することができる。そのため、フィンガープリントを頻繁に変更し、フィンガープリントの盗聴や改竄に対する耐性を高めることができる。
【０１８６】
［５−２：製造者サーバ３６の機能構成］
次に、図３５を参照しながら、製造者サーバ３６の機能構成について説明する。以下で説明する認証処理においては、制御化機器１２５の設計図を保持する機器製造者（製造者サーバ３６）の役割も大事である。そのため、製造者サーバ３６の機能構成について、ここで詳細に説明する。
【０１８７】
図３５に示すように、製造者サーバ３６は、広域通信部３６１、機器管理部３６２、記憶部３６３、復号部３６４、動作命令生成部３６５、電流値シミュレータ３６６、電流値比較部３６７、及び課金処理部３６８を有する。
【０１８８】
広域通信部３６１は、広域ネットワーク２に接続されたシステム、サーバ、及び電力管理装置１１等と情報をやり取りするための通信手段である。機器管理部３６２は、自身を管理する製造者が製造した制御化機器１２５に関する情報（機器ＩＤや設計図等）を管理する手段である。記憶部３６３は、制御化機器１２５に関する情報、制御化機器１２５の動作命令を生成するためのプログラム、後述する電流値シミュレータの動作を規定するプログラム、及び通信時に利用する鍵情報等を保持するための記憶手段である。
【０１８９】
復号部３６４は、鍵情報を用いて暗号文を復号する手段である。動作命令生成部３６５は、復号部３６４により暗号文から復号された情報に基づいて制御化機器１２５の動作命令を生成する手段である。電流値シミュレータ３６６は、所定の動作命令に従って制御化機器１２５を動作させた場合に流れる電流値をシミュレートする手段である。電流値比較部３６７は、電力管理装置１１を介して取得した制御化機器１２５の電流値と電流値シミュレータ３６６によりシミュレートされた電流値を比較する手段である。課金処理部３６８は、必要に応じて制御化機器１２５のユーザに対する課金処理を行う手段である。
【０１９０】
以上、製造者サーバ３６の機能構成について簡単に説明した。
【０１９１】
［５−３：認証時の動作］
次に、図３６、図３７を参照しながら、認証時の制御化機器１２５、電力管理装置１１、製造者サーバ３６、制御化端子１２３の動作について説明する。
【０１９２】
図３６に示すように、まず、制御化機器１２５が制御化端子１２３に接続されると（Ｓ５０１）、制御化端子１２３から制御化機器１２５に電力の供給が開始される（Ｓ５０２）。電力が供給された制御化機器１２５は、電力管理装置１１に対して自身の機器ＩＤを送信する（Ｓ５０３）。制御化機器１２５から送信された機器ＩＤを受信した電力管理装置１１は、製造者サーバ３６に対して公開鍵を要求する（Ｓ５０４）。この要求を受けた製造者サーバ３６は、機器管理部３６２の機能により、記憶部３６３に格納されていた自身の公開鍵を電力管理装置１１に送信する（Ｓ５０５）。
【０１９３】
公開鍵を受信した電力管理装置１１は、情報管理部１１２の機能により乱数を生成する（Ｓ５０６）。次いで、電力管理装置１１は、情報管理部１１２の機能により、生成した乱数を暗号化して暗号文を生成する（Ｓ５０７）。次いで、電力管理装置１１は、局所通信部１１１の機能により、制御化機器１２５に対して暗号文を送信する（Ｓ５０８）。暗号文を受信した制御化機器１２５は、製造時に与えられていた秘密鍵を利用して暗号文を復号し、乱数を復元する（Ｓ５０９）。乱数を復元した制御化機器１２５は、その乱数に基づいて動作命令を生成する（Ｓ５１０）。
【０１９４】
また、ステップＳ５０７で暗号文を生成した電力管理装置１１は、広域通信部１１４の機能を利用して暗号文を製造者サーバ３６に送信する（Ｓ５１１）。暗号文を受信した製造者サーバ３６は、復号部３６４の機能により、秘密鍵を用いて暗号文を復号し、乱数を復元する（Ｓ５１２）。乱数を復元した製造者サーバ３６は、復元した乱数に基づいて動作命令を生成する（Ｓ５１３）。ステップＳ５１０、Ｓ５１３の処理が完了した段階で、製造者サーバ３６、制御化機器１２５が乱数に基づく動作命令を保持した状態になる。
【０１９５】
ステップＳ５１０、Ｓ５１３の処理が完了すると、処理は、図３７のステップに進行する。図３７に示すように、まず、制御化機器１２５は、生成した動作命令に従って動作し（Ｓ５１４）、機器電流計１２５５により電流値を測定する（Ｓ５１５）。このとき、制御化端子１２３は、制御化機器１２５の動作時に供給した電流量を測定する（Ｓ５１６）。また、製造者サーバ３６は、電流値シミュレータ３６６の機能により、生成した動作命令に基づく制御化機器１２５の動作をシミュレートし（Ｓ５１７）、動作時に測定される電流値を算出する（Ｓ５１８）。
【０１９６】
制御化端子１２３は、ステップＳ５１６にて計測した電流値を製造者サーバ３６に送信する（Ｓ５１９）。また、制御化機器１２５は、ステップＳ５１５にて計測した電流値を製造者サーバ３６に送信する（Ｓ５２０）。制御化機器１２５及び制御化端子１２３から電流値を受信した製造者サーバ３６は、電流値比較部３６７の機能を利用して、ステップＳ５１８にて算出した電流値と、制御化機器１２５及び制御化端子１２３により計測された電流値を比較して一致するか否かを判定する（Ｓ５２１）。
【０１９７】
上記の判定結果は、製造者サーバ３６から電力管理装置１１へ送信される（Ｓ５２２）。判定結果を受信した電力管理装置１１は、その判定結果に応じて制御化機器１２５に対する給電の継続又は停止の指示を制御化端子１２３に送信する（Ｓ５２３）。給電停止の指示を受信した制御化端子１２３は、制御化機器１２５に対する給電を停止する（Ｓ５２４）。一方、給電継続の指示を受信した制御化端子１２３は、制御化機器１２５に対する給電を継続する（Ｓ５２４）。
【０１９８】
以上、認証処理に係る制御化機器１２５、制御化端子１２３、電力管理装置１１、製造者サーバ３６の動作について説明した。
【０１９９】
［５−４：課金方法］
ここで、図３８を参照しながら、他ユーザが所有する機器等を自身の管理する局所電力管理システム１内で利用した場合の課金方法について説明する。既に図６を参照しながら簡単に説明した通り、他ユーザの局所電力管理システム１において自身の機器等を利用した場合でも、システム管理サーバ３３により機器情報やユーザ情報が収集され、これらの情報を利用して適切な課金処理が実施される。但し、製造者サーバ３６も機器ＩＤ等を管理しているため、システム管理サーバ３３の機能を製造者サーバ３６が担当してもよい。
【０２００】
例えば、ユーザＡ所有の機器をユーザＢ所有の制御化端子１２３に接続して利用した場合、図３８に示すように、ユーザＢ所有の制御化端子１２３を介して取得された機器ＩＤが電力管理装置１１から製造者サーバ３６に送られ、課金対象のユーザＡが特定される。製造者サーバ３６におけるユーザＡの特定は、機器管理部３６２の機能により行われる。また、課金処理は、課金処理部３６８により行われる。課金処理部３６８は、ユーザＡ所有の電力管理装置１１に課金情報を送信すると共に、電力供給者システム５或いは課金サーバ３２に対してユーザＡに対する課金情報を送信する。このような仕組みを利用すれば、適切な課金対象者に利用料金の請求を行うことができるようになる。
【０２０１】
＜６：表示部１１６の表示内容・表示方法（図３９〜図４６）＞
ここで、図３９〜図４６を参照しながら、表示部１１６に表示される表示内容及び表示方法について説明する。上記の通り、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内外にあるシステム、サーバ、機器等に関する様々な情報を管理する。そのため、電力管理装置１１に設けられた表示部１１６に情報を表示する際、ユーザが必要な情報を素早く確実に把握できるようにする表示方法が求められる。そこで、ここでは局所電力管理システム１の内部に設けられた機器等の構成や状態をユーザが容易に把握できるようにする表示方法、及び電力消費量をユーザが容易に把握できるようにする表示方法を提案する。
【０２０２】
［６−１：システム構成等の表示］
まず、図３９〜図４２を参照しながら、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器等の構成や状態をユーザが容易に把握できるようにする表示方法について説明する。
【０２０３】
図３９の表示構成は、制御化機器１２５が制御化端子１２３に対して物理的に接続され、制御化機器１２５の認証が済んでいる状態を示している。また、図４０の表示構成は、制御化端子１２３に端子拡張装置１２７が物理的に接続され、端子拡張装置１２７の認証が済んでいる状態を示している。さらに、図４０の例では、端子拡張装置１２７に２台の非制御化機器１２６と１台の制御化機器１２５を接続した様子が示されている。
【０２０４】
非制御化機器１２６は認証機能を有しないが、端子拡張装置１２７により代行して認証が行われている場合には、図４０に示すように、非制御化機器１２６であっても表示部１１６に表示される。また、図４１の表示構成は、部屋毎にグループ化して機器等の接続構成を示したものである。さらに、図４２の表示構成は、各機器等の接続構成に加え、各機器等を表すオブジェクトの表示形式を工夫することで各機器等の認証状態が分かるように表示したものである。図４２の例では、認証成功（認証ＯＫ）、機器等の接続待ち（待機）、認証失敗（認証ＮＧ）、不明、認証中という５通りの認証状態が表示されている。
【０２０５】
このように、認証状態が明示されることにより、不正な機器等を素早く検出することができるようになる。さらに、設置場所毎にグループ分けされているため、不正な機器等の設置場所を素早く認識可能になり、不正な機器等を素早く取り除くことができるようになる。さらに、ある機器等が利用不可の状態になっている場合、その機器等が故障しているのか、単に認証ができないだけなのかを容易に把握できるようになる。
【０２０６】
［６−２：消費電力量等の表示］
次に、図４３〜図４６を参照しながら、局所電力管理システム１の内部に設けられた機器等における電力消費量をユーザが容易に把握できるようにする表示方法について説明する。なお、ここでは消費電力量と共に認証状態を表示する表示構成についても説明する。
【０２０７】
図４３の表示構成は、局所電力管理システム１内に設置された各機器等の消費電力量をグラフ表示するものである。図４３の例では、個々の機器等について、機器ＩＤ、機器種別、消費電力量が示されている。但し、端子拡張装置１２７については、端子拡張装置１２７に関する情報が階層的に表示されている。上位の階層（メイン表示）には、端子拡張装置１２７に接続された全ての機器等に関する消費電力量が示されている。また、下位の階層（サブ表示）には、端子拡張装置１２７に接続された個々の機器等に関する消費電力量の情報が表示されている。このように、階層表示にすることで表示の煩雑化を防止し、ユーザが容易に消費電力量の多い又は少ない機器等を把握できるようになる。
【０２０８】
図４４の表示構成は、消費電力量に加えて認証状態を表示したものである。なお、非認証の機器等に関する情報を非表示にしてもよい。図４５の表示構成は、消費電力量に加え、利用場所と課金額を併せて表示したものである。図６を参照しながら説明した通り、システム管理サーバ３３の機能により、他ユーザの局所電力管理システム１にて自身の機器等を利用した場合にも、自身の電力管理装置１１に課金情報が送信される。また、地図ＤＢサーバ３７の機能を併せて利用することにより、利用場所の情報を取得することができる。そのため、図４５に例示した表示構成のように、利用場所毎の消費電力量や課金額を表示することができる。また、図４６に例示した表示構成のように、自身の局所電力管理システム１にて消費した電力と、他ユーザの局所電力管理システム１にて消費した電力が一目で分かるようにグラフ表示にしてもよい。
【０２０９】
＜７：電力管理装置１１の多重化（図４７〜図４９）＞
ここで、図４７〜図４９を参照しながら、電力管理装置１１の多重化について説明する。これまで述べてきた通り、電力管理装置１１は、局所電力管理システム１の内部にある機器等の電力供給を統括的に管理している。そのため、電力管理装置１１が故障したり、ソフトウェアをアップデートする際に停止したりすると、局所電力管理システム１の内部にある機器等が利用できなくなってしまう。こうした事態に備え、電力管理装置１１を多重化する方が好ましい。しかしながら、電力管理装置１１は、電力に関する情報を統括的に管理し、局所電力管理システム１内の各種機器等を制御している。そのため、複雑な管理及び制御を複数の電力管理装置１１で安全かつ効率的に行うには工夫が求められる。そこで考案されたのが図４７〜図４９に示す方法である。
【０２１０】
［７−１：制御動作］
まず、図４７を参照しながら、多重化された電力管理装置１１による機器等の制御方法について説明する。なお、複数の電力管理装置１１による協調動作は、情報管理部１１２に含まれるシステム管理部１１２５の機能により実現される。
【０２１１】
図４７に示すように、まず、システム管理部１１２５は、２台以上の電力管理装置１１が動作しているか否かを確認する（Ｓ２０１）。このとき、システム管理部１１２５は、局所通信部１１１の機能を利用し、他の電力管理装置１１のシステム管理部１１２５に問い合わせて動作を確認する。２台以上の電力管理装置１１が動作している場合、システム管理部１１２５は、処理をステップＳ２０２に進める。一方、他の電力管理装置１１が動作していない場合、システム管理部１１２５は、処理をステップＳ２０６に進める。
【０２１２】
ステップＳ２０１においてステップＳ２０２に処理を進めた場合、システム管理部１１２５は、所定の電力管理装置１１を親機に設定し、残りの電力管理装置１１を子機に設定する（Ｓ２０２）。例えば、優先的に親機に設定される順番が予め決められており、最も優先順位の高い電力管理装置１１が親機に設定される。なお、ここで言う「親機」「子機」は、電力管理装置１１の属性を意味する。属性が設定されると、子機の属性を持つ電力管理装置１１は、機器等を制御する場合に、親機の属性を持つ電力管理装置１１に制御信号を送信する（Ｓ２０３）。
【０２１３】
複数の子機から親機へと制御信号が送信された場合、親機のシステム管理部１１２５は、多数決、又は親機の判断（所定の条件又はランダム）で、機器等に送信する制御信号を決定する（Ｓ２０４）。制御信号を決定すると、制御部１１５は、システム管理部１１２５により決定された制御信号を機器等に送信し、その機器等に制御信号の処理を実行させ（Ｓ２０５）、一連の処理を終了する。一方、ステップＳ２０１においてステップＳ２０６に処理を進めた場合、自身の制御信号を機器等に送信し、その機器等に制御信号の処理を実行させ（Ｓ２０６）、一連の処理を終了する。
【０２１４】
このように、システム管理部１１２５は、各電力管理装置１１の属性を設定する機能、及び制御信号を選択する機能を有する。システム管理部１１２５がこのような機能を有することによって効率的な機器等の制御が可能になる。また、一部の電力管理装置１１が故障やアップデートで停止しても、他の電力管理装置１１により電力管理が継続され、機器等が利用不能になってしまう事態を回避することができる。
【０２１５】
［７−２：アップデート時の動作］
次に、図４８、図４９を参照しながら、電力管理装置１１の基本的な動作を規定するソフトウェア（ファームウェア）のアップデート方法について説明する。なお、ファームウェアのアップデート処理は、システム管理部１１２５の機能により実現される。また、局所電力管理システム１内でＮ台の電力管理装置１１が動作しているものとする。
【０２１６】
図４８に示すように、まず、システム管理部１１２５は、２台以上の電力管理装置１１が動作しているか否かを確認する（Ｓ２１１）。２台以上の電力管理装置１１が動作している場合、システム管理部１１２５は、処理をステップＳ２１２に進める。一方、他の電力管理装置１１が動作していない場合、システム管理部１１２５は、アップデートに係る一連の処理を終了する。
【０２１７】
ステップＳ２１２に処理を進めた場合、システム管理部１１２５は、第１番目にアップデートする電力管理装置１１を協調動作から切り離し、アップデートを実行する（Ｓ２１２）。このとき、協調動作から切り離された電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、システム管理サーバ３３から最新のファームウェアを取得し、古いファームウェアを最新のファームウェアに更新する。ファームウェアの更新が完了した後、協調動作している残りの電力管理装置１１は、アップデートが完了した電力管理装置１１の動作を確認する（Ｓ２１３、Ｓ２１４）。
【０２１８】
アップデートした電力管理装置１１が正常に動作している場合、処理は、ステップＳ２１５に進行する。一方、アップデートした電力管理装置１１が正常に動作していない場合、処理は、ステップＳ２１７に進行する。処理がステップＳ２１５に進行した場合、アップデートした電力管理装置１１を含む複数の電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、アップデートした電力管理装置１１を協調動作に復帰させ（Ｓ２１５）、アップデートの対象とする電力管理装置１１を変更する。このとき、Ｎ台全ての電力管理装置１１に対するアップデートが完了しているか確認し（Ｓ２１６）、Ｎ台のアップデートが完了している場合にはアップデートの処理を終了する。
【０２１９】
一方、Ｎ台全ての電力管理装置１１に対するアップデートが完了していない場合には、処理がステップＳ２１２に戻り、第２番目にアップデートする電力管理装置１１に対してアップデートの処理が実行される。このように、Ｎ台全ての電力管理装置１１のアップデートが完了するまで、ステップＳ２１２〜Ｓ２１５の処理が繰り返し実行される。但し、ステップＳ２１４において処理がステップＳ２１７に進行した場合、アップデートの中止処理が実行され（Ｓ２１７）、アップデートに係る一連の処理が終了する。
【０２２０】
ここで、図４９を参照しながら、アップデートの中止処理について説明する。
【０２２１】
図４９に示すように、アップデートの中止処理が開始されると、アップデータした電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、アップデートした電力管理装置１１のファームウェアをアップデート前の状態に戻す（Ｓ２２１）。次いで、協調動作している残りの電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、アップデート前に戻した電力管理装置１１が正常に動作しているか否かを確認する（Ｓ２２２、Ｓ２２３）。
【０２２２】
アップデート前の状態に戻した電力管理装置１１が正常に動作している場合、処理は、ステップＳ２２４に進む。一方、アップデート前の状態に戻した電力管理装置１１が正常に動作していない場合、そのままアップデートの中止処理は終了する。処理がステップＳ２２４に進んだ場合、アップデート前に戻した電力管理装置１１を含む複数の電力管理装置１１のシステム管理部１１２５は、アップデート前に戻した電力管理装置１１を協調動作に復帰させ（Ｓ２２４）、アップデートの中止処理を終了する。
【０２２３】
このように、アップデートする際には、アップデート対象の電力管理装置１１を協調動作から切り離し、アップデート後の正常動作が確認された場合に協調動作に戻す処理が行われる。また、アップデートが失敗した場合にも、アップデート前の状態に戻した後で正常動作を確認し、正常動作が確認された場合に協調動作に戻す処理が行われる。このような構成にすることにより、協調動作をしている電力管理装置１１にアップデートの影響が及ばずに済み、安全な電力管理装置１１の運用が担保される。
【０２２４】
＜８：電力管理装置１１のハードウェア構成例（図５０）＞
上記の電力管理装置１１が有する各構成要素の機能は、例えば、図５０に示す情報処理装置のハードウェア構成を用いて実現することが可能である。つまり、当該各構成要素の機能は、コンピュータプログラムを用いて図５０に示すハードウェアを制御することにより実現される。なお、このハードウェアの形態は任意であり、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の携帯情報端末、ゲーム機、又は種々の情報家電がこれに含まれる。但し、上記のＰＨＳは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍの略である。また、上記のＰＤＡは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔの略である。
【０２２５】
図５０に示すように、このハードウェアは、主に、ＣＰＵ９０２と、ＲＯＭ９０４と、ＲＡＭ９０６と、ホストバス９０８と、ブリッジ９１０と、を有する。さらに、このハードウェアは、外部バス９１２と、インターフェース９１４と、入力部９１６と、出力部９１８と、記憶部９２０と、ドライブ９２２と、接続ポート９２４と、通信部９２６と、を有する。但し、上記のＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略である。また、上記のＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略である。そして、上記のＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略である。
【０２２６】
ＣＰＵ９０２は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ＲＯＭ９０４、ＲＡＭ９０６、記憶部９２０、又はリムーバブル記録媒体９２８に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０４は、ＣＰＵ９０２に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。ＲＡＭ９０６には、例えば、ＣＰＵ９０２に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。
【０２２７】
これらの構成要素は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス９０８を介して相互に接続される。一方、ホストバス９０８は、例えば、ブリッジ９１０を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス９１２に接続される。また、入力部９１６としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、及びレバー等が用いられる。さらに、入力部９１６としては、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントローラ（以下、リモコン）が用いられることもある。
【０２２８】
出力部９１８としては、例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＰＤＰ、又はＥＬＤ等のディスプレイ装置、スピーカ、ヘッドホン等のオーディオ出力装置、プリンタ、携帯電話、又はファクシミリ等、取得した情報を利用者に対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置である。但し、上記のＣＲＴは、Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅの略である。また、上記のＬＣＤは、Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙの略である。そして、上記のＰＤＰは、Ｐｌａｓｍａ ＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌの略である。さらに、上記のＥＬＤは、Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙの略である。
【０２２９】
記憶部９２０は、各種のデータを格納するための装置である。記憶部９２０としては、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等が用いられる。但し、上記のＨＤＤは、Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略である。
【０２３０】
ドライブ９２２は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２８に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体９２８に情報を書き込む装置である。リムーバブル記録媒体９２８は、例えば、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア、ＨＤ ＤＶＤメディア、各種の半導体記憶メディア等である。もちろん、リムーバブル記録媒体９２８は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード、又は電子機器等であってもよい。但し、上記のＩＣは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略である。
【０２３１】
接続ポート９２４は、例えば、ＵＳＢポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ、ＲＳ−２３２Ｃポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器９３０を接続するためのポートである。外部接続機器９３０は、例えば、プリンタ、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、又はＩＣレコーダ等である。但し、上記のＵＳＢは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓの略である。また、上記のＳＣＳＩは、Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略である。
【０２３２】
通信部９２６は、ネットワーク９３２に接続するための通信デバイスであり、例えば、有線又は無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＷＵＳＢ用の通信カード、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ用のルータ、又は各種通信用のモデム等である。また、通信部９２６に接続されるネットワーク９３２は、有線又は無線により接続されたネットワークにより構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、可視光通信、放送、又は衛星通信等である。但し、上記のＬＡＮは、Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋの略である。また、上記のＷＵＳＢは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢの略である。そして、上記のＡＤＳＬは、Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｌｉｎｅの略である。
【０２３３】
＜９：まとめ＞
最後に、本発明の実施形態に係る技術内容について簡単に纏める。
【０２３４】
上記の実施形態に係る機器認証システムは、次のように表現することができる。当該機器認証システムは、電力管理装置と、電子機器と、製造元サーバとにより構成される。
【０２３５】
上記の電力管理装置は、公開鍵取得部と、暗号文生成部と、暗号文送信部とを有する。当該公開鍵取得部は、認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得するものである。上記の暗号文生成部は、乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成するものである。上記の暗号文送信部は、前記暗号文生成部により生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信するものである。このように、上記の電力管理装置は、電子機器の製造元が管理する製造元サーバから公開鍵を取得し、その公開鍵を利用して自身が発生させた乱数を暗号化して製造元サーバ及び電子機器に送信する。なお、製造元サーバ及び電子機器は、この公開鍵を利用して暗号化された暗号文を復号可能な秘密鍵を保持している。
【０２３６】
また、上記の電子機器は、第１復号部と、電流計測部と、第１送信部とを有する。当該第１復号部は、前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元するものである。また、上記の電流計測部は、前記第１復号部により復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測するものである。そして、上記の第１送信部は、前記電流計測部により計測された電流値を前記製造元サーバに送信するものである。このように、上記の電子機器は、電力管理装置から取得した暗号文を秘密鍵で復号し、復元された乱数に基づく動作を行って電流値を計測する。そして、上記の電子機器委は、その計測値を製造元サーバに送信する。電力管理装置に送信された計測値が正しい場合、（１）秘密鍵が正しいこと、（２）電気部品が正しいこと、が確認できる。
【０２３７】
また、上記の製造元サーバは、第２復号部と、電流シミュレータと、電流値比較部と、結果送信部とを有する。上記の第２復号部は、前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元するものである。また、上記の電流シミュレータは、前記第２復号部により復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出するものである。そして、上記の電流比較部は、前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、を比較するものである。さらに、上記の結果送信部は、前記電流値比較部による比較結果を前記電力管理装置に送信するものである。このように、上記の製造元サーバは、電子機器において計測されるであろう電流の計測値を算出することができる。そのため、電子機器から取得した計測値と算出した計測値を照合することにより、上記の（１）（２）に係る電子機器の正当性を確認することができる。
【０２３８】
電力管理装置は、製造元サーバにより上記（１）（２）に係る電子機器の正当性が確認されると、その電子機器に対する電力の供給を開始する。このような構成にすることで、不正な電子機器が接続された場合、その電子機器を確実に検出することが可能になる。また、電子機器が不正に改造されたものであっても、不正に改造された電子機器を確実に検出することができる。その結果、システム内に不正改造された電子機器が混入する危険性を排除し、システムの安全性をより向上させることが可能になる。
【０２３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０２４０】
１ 局所電力管理システム
１１ 電力管理装置
１１１ 局所通信部
１１２ 情報管理部
１１２１ 機器管理部
１１２２ 電力取引部
１１２３ 情報分析部
１１２４ 表示情報生成部
１１２５ システム管理部
１１３ 記憶部
１１４ 広域通信部
１１５ 制御部
１１６ 表示部
１１７ 入力部
１２ 管理対象ブロック
１２１ 分電装置
１２２ ＡＣ／ＤＣ変換器
１２３ 制御化端子
１２４ 電動移動体
１２５ 制御化機器
１２５１ 局所通信部
１２５２ 制御部
１２５３ インピーダンス測定回路
１２５４ 切替スイッチ
１２５５ 機器電流計
１２６ 非制御化機器
１２７ 端子拡張装置
１２７１ 給電端子
１２７２ 挿抜センサ
１２７３ 給電制御部
１２７４ 接続検知部
１２７５ 局所通信部
１２７６ 電流上限値設定部
１２７７ 登録・認証部
１２７８ モード管理部
１２７９ 環境センサ
１２８ 蓄電装置
１２９ 第１発電装置
１３０ 第２発電装置
１３１ 環境センサ
２ 広域ネットワーク
３ 外部サーバ
３１ サービス提供サーバ
３２ 課金サーバ
３３ システム管理サーバ
３４ 解析サーバ
３５ 認証局サーバ
３６ 製造者サーバ
３６１ 広域通信部
３６２ 機器管理部
３６３ 記憶部
３６４ 復号部
３６５ 動作命令生成部
３６６ 電流値シミュレータ
３６７ 電流値比較部
３６８ 課金処理部
３７ 地図ＤＢサーバ
４ 電力情報収集装置
５ 電力供給者システム
６ 端末装置
７ 電力取引システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得する公開鍵取得部と、
乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成する暗号文生成部と、
前記暗号文生成部により生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する暗号文送信部と、
を有する、電力管理装置と、
前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元する第１復号部と、
前記第１復号部により復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測する電流計測部と、
前記電流計測部により計測された電流値を前記製造元サーバに送信する第１送信部と、
を有する、前記電子機器と、
前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元する第２復号部と、
前記第２復号部により復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出する電流シミュレータと、
前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、を比較する電流値比較部と、
前記電流値比較部による比較結果を前記電力管理装置に送信する結果送信部と、
を有する、前記製造元サーバと、
を含む、機器認証システム。
【請求項２】
前記電子機器を接続可能な接続端子と、
前記接続端子に接続された電子機器に電力を供給する給電部と、
前記接続端子に接続された電子機器の電流計測部が前記乱数に基づいて電気部品を動作させた際に前記給電部により供給された電流値を計測する供給電流計測部と、
前記消費電流計測部により計測された第３の電流量を前記製造元サーバに送信する第２送信部と、
を有する、給電端子をさらに含み、
前記電流値比較部は、
前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、前記第２送信部により送信された第３の電流値と、を比較する、
請求項１に記載の機器認証システム。
【請求項３】
前記電力管理装置は、
前記結果送信部により送信された比較結果を参照し、前記第１の電流値と前記第２の電流値とが一致した場合には前記電子機器に対する電力の供給を許可し、不一致の場合には前記電子機器に対する電力の供給を禁止する給電制御部をさらに有する、
請求項１に記載の機器認証システム。
【請求項４】
前記電力管理装置は、
前記結果送信部により送信された比較結果を参照し、前記第１の電流値、前記第２の電流値、前記第３の電流値が全て一致した場合には前記電子機器に対する電力の供給を許可し、いずれかが不一致の場合には前記電子機器に対する電力の供給を禁止する給電制御部をさらに有する、
請求項２に記載の機器認証システム。
【請求項５】
前記電流計測部は、
前記第１復号部により復元された乱数を用いて、所定の電気部品を動作させるための動作命令を生成する第１命令生成部と、
前記第１命令生成部により生成された動作命令を実行して、前記所定の電気部品を動作させる動作制御部と、
前記動作制御部により動作させられた前記所定の電気部品を流れる電流値を計測する計測部と、
を含み、
前記電流シミュレータは、
前記第２復号部により復元された乱数を用いて、前記所定の電気部品を動作させるための動作命令を生成する第２命令生成部と、
前記所定の電気部品の設計図に基づき、前記第２命令生成部により生成された動作命令の実行工程をシミュレートして前記所定の電気部品を流れる電流値を算出する算出部と、
を含む、
請求項４に記載の機器認証システム。
【請求項６】
前記電力管理装置は、
前記電子機器を構成する複数の電気部品の中から、前記所定の電気部品に設定する電気部品をランダムに選択する部品選択部と、
前記部品選択部により選択された電気部品の情報を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する部品情報送信部と、
をさらに有する、
請求項５に記載の機器認証システム。
【請求項７】
電力管理装置が、
認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得する公開鍵取得ステップと、
乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成する暗号文生成ステップと、
前記暗号文生成ステップにて生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する暗号文送信ステップと、
前記電子機器が、
前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元する第１復号ステップと、
前記第１復号ステップにて復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測する電流計測ステップと、
前記電流計測ステップにて計測された電流値を前記製造元サーバに送信する第１送信ステップと、
前記製造元サーバが、
前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元する第２復号ステップと、
前記第２復号ステップにて復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出する電流シミュレーションステップと、
前記第１送信ステップにて送信された第１の電流値と、前記電流シミュレーションステップにて算出された第２の電流値と、を比較する電流値比較ステップと、
前記電流値比較ステップにより得られた比較結果を前記電力管理装置に送信する結果送信ステップと、
前記電力管理装置が、
前記結果送信ステップにて送信された比較結果に応じて前記電子機器に対する電力の供給を制御する給電制御ステップと、
を含む、
給電制御方法。
【請求項１】
認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得する公開鍵取得部と、
乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成する暗号文生成部と、
前記暗号文生成部により生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する暗号文送信部と、
を有する、電力管理装置と、
前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元する第１復号部と、
前記第１復号部により復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測する電流計測部と、
前記電流計測部により計測された電流値を前記製造元サーバに送信する第１送信部と、
を有する、前記電子機器と、
前記暗号文送信部により送信された暗号文を復号して乱数を復元する第２復号部と、
前記第２復号部により復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出する電流シミュレータと、
前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、を比較する電流値比較部と、
前記電流値比較部による比較結果を前記電力管理装置に送信する結果送信部と、
を有する、前記製造元サーバと、
を含む、機器認証システム。
【請求項２】
前記電子機器を接続可能な接続端子と、
前記接続端子に接続された電子機器に電力を供給する給電部と、
前記接続端子に接続された電子機器の電流計測部が前記乱数に基づいて電気部品を動作させた際に前記給電部により供給された電流値を計測する供給電流計測部と、
前記消費電流計測部により計測された第３の電流量を前記製造元サーバに送信する第２送信部と、
を有する、給電端子をさらに含み、
前記電流値比較部は、
前記第１送信部により送信された第１の電流値と、前記電流シミュレータにより算出された第２の電流値と、前記第２送信部により送信された第３の電流値と、を比較する、
請求項１に記載の機器認証システム。
【請求項３】
前記電力管理装置は、
前記結果送信部により送信された比較結果を参照し、前記第１の電流値と前記第２の電流値とが一致した場合には前記電子機器に対する電力の供給を許可し、不一致の場合には前記電子機器に対する電力の供給を禁止する給電制御部をさらに有する、
請求項１に記載の機器認証システム。
【請求項４】
前記電力管理装置は、
前記結果送信部により送信された比較結果を参照し、前記第１の電流値、前記第２の電流値、前記第３の電流値が全て一致した場合には前記電子機器に対する電力の供給を許可し、いずれかが不一致の場合には前記電子機器に対する電力の供給を禁止する給電制御部をさらに有する、
請求項２に記載の機器認証システム。
【請求項５】
前記電流計測部は、
前記第１復号部により復元された乱数を用いて、所定の電気部品を動作させるための動作命令を生成する第１命令生成部と、
前記第１命令生成部により生成された動作命令を実行して、前記所定の電気部品を動作させる動作制御部と、
前記動作制御部により動作させられた前記所定の電気部品を流れる電流値を計測する計測部と、
を含み、
前記電流シミュレータは、
前記第２復号部により復元された乱数を用いて、前記所定の電気部品を動作させるための動作命令を生成する第２命令生成部と、
前記所定の電気部品の設計図に基づき、前記第２命令生成部により生成された動作命令の実行工程をシミュレートして前記所定の電気部品を流れる電流値を算出する算出部と、
を含む、
請求項４に記載の機器認証システム。
【請求項６】
前記電力管理装置は、
前記電子機器を構成する複数の電気部品の中から、前記所定の電気部品に設定する電気部品をランダムに選択する部品選択部と、
前記部品選択部により選択された電気部品の情報を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する部品情報送信部と、
をさらに有する、
請求項５に記載の機器認証システム。
【請求項７】
電力管理装置が、
認証処理の対象とする電子機器の製造元が管理する製造元サーバから、前記電子機器及び前記製造元サーバが保持する秘密鍵とペアを成す公開鍵を取得する公開鍵取得ステップと、
乱数を発生させ、前記公開鍵取得部により取得された公開鍵により前記乱数を暗号化して暗号文を生成する暗号文生成ステップと、
前記暗号文生成ステップにて生成された暗号文を前記電子機器及び前記製造元サーバに送信する暗号文送信ステップと、
前記電子機器が、
前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元する第１復号ステップと、
前記第１復号ステップにて復元された乱数に基づいて電気部品を動作させ、当該電気部品を流れる電流値を計測する電流計測ステップと、
前記電流計測ステップにて計測された電流値を前記製造元サーバに送信する第１送信ステップと、
前記製造元サーバが、
前記暗号文送信ステップにて送信された暗号文を復号して乱数を復元する第２復号ステップと、
前記第２復号ステップにて復元された乱数に基づいて前記電気部品の動作をシミュレートして当該電気部品を流れる電流値を算出する電流シミュレーションステップと、
前記第１送信ステップにて送信された第１の電流値と、前記電流シミュレーションステップにて算出された第２の電流値と、を比較する電流値比較ステップと、
前記電流値比較ステップにより得られた比較結果を前記電力管理装置に送信する結果送信ステップと、
前記電力管理装置が、
前記結果送信ステップにて送信された比較結果に応じて前記電子機器に対する電力の供給を制御する給電制御ステップと、
を含む、
給電制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【公開番号】特開２０１１−１５０６６２（Ｐ２０１１−１５０６６２Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３５８３（Ｐ２０１０−１３５８３）
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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