JP2016208652A - 認証システム、及び認証方法 - Google Patents

Abstract

【課題】屋外に認証対象がある場合であっても、ユーザに大きな設定負担をかけることなく、無線認証できるようにする。
【解決手段】実施形態の認証システムは、無線通信により送信された命令に基づいて状態を変化させ、或いは無線通信により状態を通知する発電装置と、系統電源に直接的あるいは間接的に接続され、発電装置が出力した電力を受け取って系統電源に出力するブレーカーと、発電装置と無線通信するとともに、ブレーカーの状態を監視する通信装置と、を備える。通信装置は、発電装置の状態が変化するタイミングとブレーカーの状態が変化するタイミングとに基づいて、認証対象の発電装置を判別する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施態様は、認証システム、及び認証方法に関する。

無線機器の認証方法として、ＷＰＳ（Wi-Fi（登録商標） Protected Setup）が知られている。ＷＰＳには、ユーザが容易に無線機器の認証（以下、無線認証という。）の設定ができるように、プッシュボタン式の認証方法が用意されている。プッシュボタン方式は、無線子機が無線親機にアクセスした後、一定期間内にユーザが無線親機のボタンを押すことで相互に認証する方法である。

特開２０１４−２１６７３６号公報

太陽光発電システムの多くは、太陽光発電パネルの発電量を端末装置に表示する。多くの場合、発電量等の情報は、太陽光発電パネルから通信装置を介して端末装置に送信される。設置コスト低減のため、太陽光発電パネルと通信装置との間の通信接続を有線ではなく無線とすることがある。この場合、親機となる通信装置に子機となる太陽光発電パネルを認証させなければならない。認証手順が複雑な場合、ユーザ（太陽光発電システムの設置業者を含む。）には大きな設定負担がかかる。

上述したプッシュボタン式の認証方法を使用するためには、屋外に設置された太陽光発電パネルを操作する必要があり、プッシュボタン式の認証方法を使用することが困難な場合がある。また、この方法は近距離（１ｍ以下）に無線親機と無線子機があることが前提となっているので、屋外に太陽光発電パネルがある太陽光発電システムに単純に適用することはできない。屋外の機器も認証できるようにこの方法を改良した場合、他の住宅に設置された太陽光発電パネルまで誤って認証する恐れがある。

本発明が解決しようとする課題は、屋外に認証対象がある場合であっても、ユーザに大きな設定負担をかけることなく、無線認証できるようにすることである。

実施形態の認証システムは、無線通信により送信された命令に基づいて状態を変化させ、或いは無線通信により状態を通知する発電装置と、系統電源に直接的あるいは間接的に接続され、前記発電装置が出力した電力を受け取って前記系統電源に出力するブレーカーと、前記発電装置と無線通信するとともに、前記ブレーカーの状態を監視する通信装置と、を備える。前記通信装置は、前記発電装置の状態が変化するタイミングと前記ブレーカーの状態が変化するタイミングとに基づいて、認証対象の前記発電装置を判別する。

実施形態の認証システムのブロック図である。 図１に示す認証システムが備える発電装置のブロック図である。 図１に示す認証システムが備えるブレーカーのブロック図である。 図１に示す認証システムが備える通信装置のブロック図である。 実施形態１の認証処理を示すフローチャートである。 無線により送信される系統連系ステータスの一例である。 無線により送信される系統連系ステータスの一例である。 記憶部に格納される登録テーブルの一例である。 実施形態２のブレーカーのブロック図である。 実施形態２の認証処理を示すフローチャートである。 実施形態３の認証処理を示すフローチャートである。

以下、発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

（実施形態１）
図１は、実施形態１の認証システム１００を示す図である。認証システム１００は、例えば、住宅に設置される太陽光発電システムである。認証システム１００は、太陽光発電パネルで発電した電力を系統電源に出力する。系統電源とは、商用の配電線網、或いはその配電線網から供給される電源のことである。

認証システム１００は、発電装置１１０と、ブレーカー１２０と、通信装置１３０と、端末装置１４０と、を備える。符号の２００は、他の住宅に設置された認証システムである。また、符号の２１０は、他の住宅に設置された認証システム２００が備える発電装置である。発電装置２１０は、本実施形態の認証システム１００が備える発電装置１１０と同一の機能を有している。

発電装置１１０は、住宅の屋根に設置される太陽光発電パネルである。発電装置１１０は、住宅の屋根に複数設置される。図２は、発電装置１１０のブロック図である。発電装置１１０は、発電部１１１と、インバータユニット１１２と、を備える。

発電部１１１は、太陽光発電パネルの本体である。発電部１１１は、光エネルギーを電気エネルギーに変換してインバータユニット１１２に出力する。

インバータユニット１１２は、発電部１１１が発電した電力を交流電力に変換する装置である。インバータユニット１１２は、例えば、マイクロインバータである。インバータユニット１１２は、発電部１１１が発電した電力で動作する。インバータユニット１１２は、インバータ１１２ａと、通信部１１２ｂと、制御部１１２ｃと、を備える。

インバータ１１２ａは、発電部１１１が生成した直流電力を系統電源に出力可能な周波数および電圧の交流電力に変換する電源回路である。インバータ１１２ａは、ブレーカー１２１と接続されている。インバータ１１２ａは、ブレーカー１２２がオンされた場合に、ブレーカー１２１及びブレーカー１２２を介して系統電源に接続される。インバータ１１２ａは、制御部１１２ｃの制御に基づいて、電圧の出力を開始する。なお、以下の説明では、インバータ１１２ａが電圧を出力している状態を「オン状態」、インバータ１１２ａが電圧の出力を停止している状態を「オフ状態」という。

また、インバータ１１２ａは、ブレーカー１２２のオンによって発電装置１１０が系統電源に接続されたことを検知可能となっている。例えば、インバータ１１２ａは、ブレーカー１２２とインバータ１１２ａとの間の電線の電圧もしくは電流を検出する不図示のセンサを備える。ブレーカー１２２がオンされたとき、系統電源から流入する電力でこの電線の電流若しくは電圧は変化する。インバータ１１２ａは、この変化をセンサで捉えることにより、発電装置１１０が系統電源に接続されているか否かを検知する。検知結果は制御部１１２ｃに送信される。

通信部１１２ｂは、無線通信装置である。例えば、通信部１１２ｂは、無線ＬＡＮ（Wireless Local Area Network）通信装置である。通信部１１２ｂは、通信装置１３０と無線で通信する。前述したように、他の住宅に設置された発電装置２１０は発電装置１１０と同じ機能を有している。発電装置２１０も通信部１１２ｂに相当する通信部を有しており、通信装置１３０と通信することが可能である。

通信部１１２ｂは、通信機器を識別するための識別情報を有している。識別情報は、例えば、ＳＳＩＤ（Service Set Identifier）やＭＡＣアドレス（Media Access Control address）である。インバータユニット１１２が通信部１１２ｂを備えることで、発電装置１１０は通信装置１３０の子機として機能する。

制御部１１２ｃは、プロセッサ等の処理装置である。制御部１１２ｃは、通信装置１３０から受信した命令に基づいてインバータユニット１１２の各部を制御する。例えば、制御部１１２ｃは、インバータ１１２ａを制御して、インバータ１１２ａの出力状態をオン状態にしたりオフ状態にしたりする。また、制御部１１２ｃは、インバータ１１２ａから取得した情報に基づいて発電装置１１０が系統電源に接続されているか否かを判別する。そして、制御部１１２ｃは、判別結果を系統連系ステータスとして通信装置１３０に送信する。系統連系ステータスは、例えば、ＯＮ／ＯＦＦの２値である。

図１に戻り、ブレーカー１２０は、系統電源と他の配電系統（例えば、住宅内の配電系統）を切断或いは接続する遮断器である。ブレーカー１２０は、ブレーカー１２１と、ブレーカー１２２と、を備える。

ブレーカー１２１は、住宅内の配電系統と系統電源とを中継するブレーカーである。ブレーカー１２１は、ブレーカー１２２及び系統電源と接続されている。

ブレーカー１２２は、発電装置１１０を系統電源に接続させるための系統連系用ブレーカーである。ブレーカー１２２は、発電装置１１０及びブレーカー１２１と接続されている。ブレーカー１２２は、ブレーカー１２１を介して系統電源と接続される。図３は、ブレーカー１２２のブロック図である。ブレーカー１２２は、遮断部１２２ａと、センサ１２２ｂと、を備える。

遮断部１２２ａは、例えば、スイッチである。遮断部１２２ａは、ブレーカー１２１と発電装置１１０との間に設置され、ユーザのスイッチ操作に基づきブレーカー１２１と発電装置１１０の間を接続及び切断する。

センサ１２２ｂは、例えば、電圧計である。センサ１２２ｂは、遮断部１２２ａと発電装置１１０との間に設置され、ブレーカー１２２の発電装置１１０側の端子電圧（以下、発電装置側端子電圧という。）を計測する。センサ１２２ｂは計測結果を通信装置１３０に送信する。

図１に戻り、通信装置１３０は、無線通信可能な無線通信機である。通信装置１３０は、ルータ或いはゲートウェイ機能を有しており、発電装置１１０が接続された通信ネットワークと、端末装置１４０が接続された通信ネットワークとを中継する。図４は通信装置１３０のブロック図である。通信装置１３０は、通信部１３１と、記憶部１３２と、制御部１３３と、を備える。

通信部１３１は、無線通信装置である。例えば、通信部１３１は、無線ＬＡＮ通信装置である。通信部１３１は、発電装置１１０、端末装置１４０、及びセンサ１２２ｂと無線通信する。なお、通信部１３１と、センサ１２２ｂと、の間の通信は必ずしも無線通信でなくてもよい。ＬＡＮケーブル等を使用した有線通信であってもよい。

通信部１３１と発電装置１１０との間の通信は暗号通信となっている。通信部１３１は、発電装置１１０と安全に暗号化鍵を交換する機能を有している。例えば、通信部１３１は、共通鍵暗号方式を使用して発電装置１１０と鍵データを交換する。通信部１３１は、後述の認証処理で通信装置１３０と発電装置１１０が互いに正式認証した後、認証処理で交換した暗号鍵を使って発電装置１１０と無線通信する。なお、一定の情報については、正式認証前に送信可能となっている。例えば、系統連系ステータスについては、正式認証なしに送信可能となっている。

記憶部１３２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスク等のデータ読み書き可能な記憶装置から構成される。記憶部１３２には、暗号鍵のデータや、登録テーブル等が格納されている。登録テーブルには、認証された通信対象機器の識別情報が登録される。登録テーブルについては、後述の認証処理の説明の箇所で述べる。

制御部１３３は、プロセッサ等の処理装置である。制御部１３３は通信装置１３０の制御装置として機能する。制御部１３３は不図示のＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）に格納されているプログラムに従って動作することで、後述の「認証処理」を含む種々の動作を実現する。

端末装置１４０は、ユーザが発電装置１１０の発電量等をモニターするためのユーザ端末である。端末装置１４０は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末等の汎用装置であってもよいし、住宅の壁に埋め込まれた専用の表示パネルであってもよい。

次に、このような構成を有する認証システム１００の動作について説明する。

通信装置１３０の制御部１３３は、通信装置１３０に電源が投入されると、認証処理を開始する。なお、ユーザは予め定められた手順（以下、セットアップ手順という。）に従って、認証システム１００のセットアップを行う。本実施形態の場合、ユーザは、通信装置１３０に電源を投入した後、一定範囲の時間内（例えば、１０秒〜６０秒の範囲内）にブレーカー１２２のスイッチをオンにする。また、本実施形態の場合、発電装置１１０は、通信装置１３０から出力開始の命令を受信するまで、電力の出力状態がオフ状態にあるものとする。以下、図５のフローチャートを参照して認証処理を説明する。

制御部１３３は、通信可能範囲にある全ての発電装置１１０と通信を確立する。近隣の住宅の発電装置２１０が通信可能範囲にあるのであれば、制御部１３３は、発電装置２１０とも通信を確立する（ステップＳ１０１）。以下の説明では、通信が確立した発電装置は、発電装置２１０も含めて、発電装置１１０と表現する。

制御部１３３は、通信が確立した全ての発電装置１１０から系統連系ステータスを取得する（ステップＳ１０２）。このとき、制御部１３３は、ユーザによってブレーカー１２２のスイッチがオンされる前に、系統連系ステータスを取得する。例えば、通信装置１３０の電源投入より１０秒以上経過した後にユーザがブレーカー１２２のスイッチをオンする手順となっているのであれば、制御部１３３は、通信装置１３０に電源が投入された後、１０秒以内に系統連系ステータスを取得する。言い換えると、通信装置１３０に電源が投入された後、１０秒以内に制御部１３３が系統連系ステータスを取得できるのであれば、ユーザは通信装置１３０の電源投入より１０秒後以降にブレーカー１２２のスイッチをオンする。

上述したように、系統連系ステータスは、発電装置１１０が系統電源に接続されているか否かを示す情報である。図６は、制御部１３３が取得した系統連系ステータスの一例である。図６の例の場合、制御部１３３は、識別情報がそれぞれＩＮＶＥＲＴＥＲ１〜７である７つの発電装置１１０と通信を確立している。図６を見ると、ＩＮＶＥＲＴＥＲ１、２、４、５が系統連系ステータスＯＦＦとなっており、ＩＮＶＥＲＴＥＲ３、６、７が系統連系ステータスＯＮとなっている。上述のセットアップ手順によれば、ステップＳ１０２の時点でブレーカー１２２はオンされておらず、その結果として、発電装置１１０は系統電源に接続されていないはずである。従って、現時点ですでに系統連系ステータスがＯＮとなっているＩＮＶＥＲＴＥＲ３、６、７は、認証対象とはならない他の住宅の発電装置２１０であることが分かる。

図５に戻り、制御部１３３は、センサ１２２ｂからブレーカー１２２の発電装置側端子電圧の電圧値を取得する（ステップＳ１０３）。

制御部１３３は、ステップＳ１０３で取得した電圧値に基づいて、ブレーカー１２２のスイッチ状態を判別する（ステップＳ１０４）。遮断部１２２ａがスイッチオンされたとき、系統電源から流入する電力で発電装置側端子電圧は変化する。制御部１３３は、電圧値の変化を監視することにより、ブレーカー１２２のスイッチ状態を判別する。例えば、制御部１３３は、ステップＳ１０３で取得した電圧値が予め設定された閾値を超えている場合、ブレーカー１２２のスイッチ状態がオン状態であると判別し、電圧値が閾値より小さい場合、ブレーカー１２２のスイッチ状態がオフ状態であると判別する。

ブレーカー１２２のスイッチ状態がオフ状態の場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、ブレーカー１２２のスイッチ状態がオン状態になるまでステップＳ１０３とステップＳ１０４を繰り返す。なお、ブレーカー１２２のスイッチ状態が変化するタイミングを精度よく検出するため、制御部１３３は、ステップＳ１０３とステップＳ１０４を高速に繰り返す。例えば、制御部１３３は、ステップＳ１０３とステップＳ１０４を１秒間隔で繰り返す。

ブレーカー１２２のスイッチ状態がオン状態の場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制御部１３３は再び発電装置１１０から系統連系ステータスを取得する（ステップＳ１０５）。このとき、制御部１３３は、ブレーカー１２２のスイッチ状態がオン状態になった後、即座に系統連系ステータスを取得する。例えば、制御部１３３は、ステップＳ１０４でブレーカー１２２のスイッチ状態がオン状態に変化したことを検出したタイミングから１０秒以内に系統連系ステータスを取得する。

このとき、制御部１３３は、系統連系ステータスの取得を高速にするため、ステップＳ１０２の時点で系統連系していなかった発電装置１１０からのみ系統連系ステータスを取得してもよい。例えば、ステップＳ１０２で図６に示す系統連系ステータスが取得されたのであれば、系統連系ステータスがＯＦＦとなっているＩＮＶＥＲＴＥＲ１、２、４、５からのみ系統連系ステータスを取得する。

図５に戻り、制御部１３３は、発電装置１１０が系統電源に接続されたタイミングと、ブレーカー１２２のスイッチ状態が変化したタイミングと、に基づいて認証対象となる発電装置１１０を判別する（ステップＳ１０６）。より具体的には、制御部１３３は、ブレーカーのスイッチ状態がオン状態に変化した後、一定時間内に、ＯＦＦであった系統連系ステータスがＯＮに変化している発電装置１１０を認証対象の発電装置１１０と判別する。

図７は、ステップＳ１０５で制御部１３３が取得する系統連系ステータスの一例である。図６との比較を容易にするため、この例では、制御部１３３は、ＩＮＶＥＲＴＥＲ１〜７全てから系統連系ステータスを取得している。図６と図７を比較すれば分かるように、ＩＮＶＥＲＴＥＲ２と５の系統連系ステータスが、ＯＦＦからＯＮに変化している。この例の場合、ＩＮＶＥＲＴＥＲ２と５の発電装置１１０が、認証対象の発電装置１１０となる。

図５に戻り、制御部１３３は、認証対象と判別された発電装置１１０の認証を実行する（ステップＳ１０７）。例えば、制御部１３３は、記憶部１３２に格納されている登録テーブルに、認証対象と判別された発電装置１１０の識別番号を登録する。ステップＳ１０６でＩＮＶＥＲＴＥＲ２と５の発電装置１１０が、認証対象の発電装置１１０と判別されたのであれば、制御部１３３は、図８に示すように、ＩＮＶＥＲＴＥＲ２と５を通信対象機器として登録テーブルに登録する。その後、制御部１３３は、ＩＮＶＥＲＴＥＲ２と５の発電装置１１０に対して、公開鍵暗号等の安全にデータを送信できる方法を使用して暗号鍵のデータを送信する。

制御部１３３は、暗号鍵を使用して発電装置１１０と通信できるのを確認したら、認証が完了したことを端末装置１４０に出力する。出力が完了したら、制御部１３３は認証処理を終了する。

本実施形態によれば、発電装置１１０が系統電源に接続されたタイミングと、ブレーカー１２２のスイッチ状態がオン状態に変化したタイミングと、に基づいて、通信装置１３０が認証対象の発電装置１１０を判別するよう構成されている。そのため、通信装置１３０は、屋外に認証対象の発電装置１１０がある場合であっても、他の住宅の発電装置２１０を誤って認証することがない。この結果、ユーザが、通信装置１３０に電源を投入した後、ブレーカー１２２のスイッチをオンするという簡単な操作を実行するだけで、認証システム１００は無線認証できる。

（実施形態２）
実施形態１では、通信装置１３０が認証対象の発電装置１１０を判別するため、ブレーカー１２２にセンサ１２２ｂを設置した。しかし、センサ１２２ｂを使用せずに認証対象の発電装置１１０を判別することも可能である。以下、センサ１２２ｂを使用せずに無線認証する認証システム１００について説明する。

認証システム１００の機器構成は、ブレーカー１２１以外は実施形態１と同じである。図９は、ブレーカー１２１のブロック図である。ブレーカー１２１は、遮断部１２１ａと、電力計測部１２１ｂと、を備える。

遮断部１２１ａは、例えば、遮断器である。遮断部１２１ａは、系統電源とブレーカー１２１との間に設置され、ユーザのスイッチ操作に基づき系統電源とブレーカー１２１との間を接続及び切断する。

電力計測部１２１ｂは、例えば、電力計である。電力計測部１２１ｂは、遮断部１２１ａとブレーカー１２２との間に設置され、ブレーカー１２２が、ブレーカー１２１を介して系統電源に出力している電力を計測する。電力計測部１２１ｂは計測結果を通信装置１３０に送信する。

次に、このような構成を有する認証システム１００の動作について説明する。

制御部１３３は、通信装置１３０に電源が投入されると、認証処理を開始する。ユーザは、通信装置１３０に電源を投入した後、ブレーカー１２２のスイッチをオンにする。本実施形態の場合、発電装置１１０は、インバータ１１２ａがブレーカー１２２のスイッチオン（すなわち、発電装置１１０が系統電源に接続されたこと）を検知したタイミングで自ら電力の出力状態をオフ状態からオン状態に変化させる。以下、図１０のフローチャートを参照して認証処理を説明する。

制御部１３３は、通信可能範囲にある全ての発電装置１１０と通信を確立する。実施形態１と同様に、近隣の住宅の発電装置２１０が通信可能範囲にあるのであれば、制御部１３３は、発電装置２１０とも通信を確立する（ステップＳ２０１）。以下の説明では、通信が確立した発電装置は、発電装置２１０も含めて、発電装置１１０と表現する。

制御部１３３は、電力計測部１２１ｂから計測結果を取得する。そして、制御部１３３は、この計測結果（電力値）を初期値として記憶部１３２に保存する（ステップＳ２０２）。なお、制御部１３３は、ユーザによってブレーカー１２２のスイッチがオンされる前に、電力計測部１２１ｂから電力値を取得する。通信装置１３０に電源が投入された後、１０秒〜６０秒の範囲内にユーザがブレーカー１２２のスイッチをオンする手順となっているのであれば、制御部１３３は、通信装置１３０に電源が投入された後、１０秒以内に電力値を取得する。

制御部１３３は、再び電力計測部１２１ｂから電力値を取得する（ステップＳ２０３）。そして、制御部１３３は、ステップＳ２０２で取得した初期値とステップＳ２０３で取得した電力値とを比較することにより、ブレーカー１２２がブレーカー１２１を介して系統電源に出力する電力の状態（出力状態）に変化があったか判別する（ステップＳ２０４）。例えば、初期値と電力値との差分が予め設定された閾値を超えた場合に制御部１３３は出力状態に変化があったと判別する。

出力状態に変化がない場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、制御部１３３は、出力状態に変化があるまでステップＳ２０３とステップＳ２０４を繰り返す。なお、ブレーカー１２２の出力状態が変化したタイミングを精度よく検出するため、制御部１３３は、ステップＳ２０３とステップＳ２０４を高速に繰り返す。例えば、制御部１３３は、ステップＳ２０３とステップＳ２０４を１秒間隔で繰り返す。

ブレーカー１２２の出力状態に変化がある場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、制御部１３３は発電装置１１０から系統連系ステータスを取得する（ステップＳ２０５）。このとき、制御部１３３は、ブレーカー１２２の出力状態が変化した後、即座に系統連系ステータスを取得する。例えば、制御部１３３は、ステップＳ２０４でブレーカー１２２の出力状態に変化があったのを検出したタイミングから１０秒以内に系統連系ステータスを取得する。

続いて、制御部１３３は、発電装置１１０が系統電源に接続されたタイミングと、ブレーカー１２２の電力の出力状態に変化があったタイミングと、に基づいて認証対象となる発電装置１１０を判別する（ステップＳ２０６）。より具体的には、制御部１３３は、ブレーカー１２２の出力状態が変化した後、一定時間内に、ＯＦＦであった系統連系ステータスがＯＮに変化している発電装置１１０を認証対象の発電装置１１０と判別する。

続いて、制御部１３３は、認証対象と判別された発電装置１１０の認証を実行する（ステップＳ２０７）。認証の手順は、実施形態１のステップＳ１０７と同じである。制御部１３３は、認証の過程で交換した暗号鍵を使用して発電装置１１０と通信できるのを確認したら、認証が完了したことを端末装置１４０に出力する。出力が完了したら、制御部１３３は認証処理を終了する。

本実施形態によれば、認証システム１００がブレーカー１２２のスイッチ状態を検知するセンサ１２２ｂを備えていなくても、ユーザに大きな負担をかけることなく、無線認証できる。

（実施形態３）
実施形態１、２では、通信装置１３０が認証対象の発電装置１１０を判別するため、ユーザがブレーカー１２２をスイッチオンする操作を必要とした。しかし、ユーザにスイッチオン操作の負担をかけることなく、無線認証することも可能である。以下、ユーザにスイッチオン操作負担をかけることなく無線認証できる認証システム１００について説明する。なお、認証システム１００の機器構成は実施形態１と同様であるので説明を省略する。以下、実施形態３の認証システム１００の動作について説明する。

制御部１３３は、通信装置１３０に電源が投入されると、認証処理を開始する。ユーザは、実施形態１、２とは異なり、通信装置１３０に電源を投入した後、ブレーカー１２２のスイッチをオフにしたまま無線認証が完了するのを待機する。

本実施形態の場合、発電装置１１０は、通信装置１３０からの電圧仮出力命令に基づきインバータ１１２ａの電圧の出力状態をオン状態若しくはオフ状態に切り替え可能に構成されている。出力電圧レベルは、電圧仮出力命令で指定可能である。なお、この電圧仮出力命令は、認証処理でのみ使用される特別な命令である。認証処理で発電装置１１０と通信装置１３０が互いに正式認証した後は、例え電圧仮出力命令が送信されたとしても、発電装置１１０はその命令を無視する。

以下、図１１のフローチャートを参照して認証処理を説明する。

制御部１３３は、通信可能範囲にある全ての発電装置１１０と通信を確立する。実施形態１、２と同様に、近隣の住宅の発電装置２１０が通信可能範囲にあるのであれば、制御部１３３は、発電装置２１０とも通信を確立する（ステップＳ３０１）。以下の説明では、通信が確立した発電装置は、発電装置２１０も含めて、発電装置１１０と表現する。

制御部１３３は、通信が確立した発電装置１１０の中から、認証処理の開始後、未だ選択されていない発電装置１１０を１つ選択する（ステップＳ３０２）。そして、制御部１３３は、選択した発電装置１１０がすでに系統連系しているか判別する（ステップＳ３０３）。具体的には、制御部１３３は以下の処理を実行する。

まず、制御部１３３は、ステップＳ３０２で選択した発電装置１１０から系統連系ステータスを取得する。そして、制御部１３３は、取得した系統連系ステータスがＯＦＦになっている場合は、発電装置１１０が系統連系してないと判別し、系統連系ステータスがＯＮになっている場合は、発電装置１１０がすでに系統連系していると判別する。

発電装置１１０がすでに系統連系している場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、その発電装置１１０は認証対象とはならない他の住宅の発電装置２１０であるので、制御部１３３は、ステップＳ３０４からステップＳ３０７の処理をスキップして、ステップＳ３０８に進む。

発電装置１１０が系統連系していない場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、制御部１３３は、選択した発電装置１１０に対して電圧仮出力命令を送信する（ステップＳ３０４）。発電装置１１０は、電圧仮出力命令に基づき電圧出力をオン状態にする。発電装置１１０が出力する電圧レベルは系統電源の電圧レベルでなくてもよい。系統電源の電圧レベルよりも低い電圧レベルであってもよい。系統電源の電圧レベルが１００Ｖなのであれば、出力電圧レベルは、例えば、１０Ｖであってもよい。なお、発電装置１１０は、電圧出力をオン状態した後、一定時間後（例えば、１０秒後）に、電圧出力がオフ状態になるよう構成されていてもよい。電圧出力が一定時間後にオフ状態になるよう構成されていない場合は、制御部１３３は、通信が確立した発電装置１１０のうち、選択した発電装置１１０以外の発電装置１１０に対して、電圧出力をオフ状態にする電圧仮出力命令を送信してもよい。

続いて、制御部１３３は、センサ１２２ｂからブレーカー１２２の発電装置側端子電圧の電圧値を取得する（ステップＳ３０５）。このとき、制御部１３３は、ステップＳ３０４で命令を送信した後、一定時間（例えば、１０秒間）置いてから電圧値を取得してもよい。電圧仮出力命令の送信対象となった発電装置１１０がブレーカー１２２に接続された発電装置１１０でないのであれば、ブレーカー１２２のスイッチはオフ状態となっているので、センサ１２２ｂが検出する電圧値は０Ｖのはずである。一方、電圧仮出力命令の送信対象となった発電装置１１０がブレーカー１２２に接続された発電装置１１０なのであれば、電圧仮出力命令で命令した電圧レベルの電圧がセンサ１２２ｂで検出されるはずである。

そこで、制御部１３３は、ステップＳ３０５で取得した電圧値が予め設定された閾値より大きいか判別する（ステップＳ３０６）。閾値は、電圧仮出力命令で命令した電圧レベルに基づき設定する。例えば、電圧仮出力命令で命令した電圧レベルが１０Ｖなのであれば、例えば９Ｖを閾値とする。電圧値が閾値より小さい場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、制御部１３３は、電圧仮出力命令の送信対象となった発電装置１１０を認証することなく、ステップＳ３０８に進む。

電圧値が閾値より大きい場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、制御部１３３は、電圧仮出力命令の送信対象となった発電装置１１０を認証対象の発電装置１１０と判別し、認証を実行する（ステップＳ３０７）。認証の手順は、実施形態１のステップＳ１０７と同じである。制御部１３３は、認証の過程で交換した暗号鍵を使用して発電装置１１０と通信できるのを確認したら、ステップＳ３０８に進む。

制御部１３３は、通信が確立した全ての発電装置１１０の調査が完了したか判別する（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０２で未だ選択されていない発電装置１１０がある場合（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、制御部１３３は、ステップＳ３０２に戻る。

全ての発電装置１１０の調査が完了している場合（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、制御部１３３は認証が完了したことを端末装置１４０に出力する（ステップＳ３０９）。出力が完了したら、制御部１３３は認証処理を終了する。

本実施形態によれば、認証システム１００は、ユーザにブレーカー１２２のスイッチオン操作負担をかけることなく、通信装置１３０と発電装置１１０の無線認証ができる。

なお、上述の各実施形態はそれぞれ一例を示したものであり、種々の変更及び応用が可能である。

例えば、上述の実施形態では、センサ１２２ｂは、ブレーカー１２２に配置されるものとして説明したが、ブレーカー１２２の外に配置されていてもよい。このとき、センサ１２２ｂは、ブレーカー１２２と発電装置１１０とを接続する電線の電圧を計測するよう構成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、インバータユニット１１２は発電装置１１０の一部であるものとして説明したが、発電装置１１０から着脱可能であってもよい。また、インバータユニット１１２は、発電部１１１と電線で接続された状態であってもよい。

また、上述の実施形態では、通信部１１２ｂと制御部１１２ｃは、インバータユニット１１２に配置されるものとして説明したが、発電装置１１０に配置されるのであれば、通信部１１２ｂと制御部１１２ｃは必ずしもインバータユニット１１２に配置される必要はない。

また、上述の実施形態では、ブレーカー１２２はブレーカー１２１を介して間接的に系統電源に接続されるものとして説明したが、ブレーカー１２２はブレーカー１２１を介さず系統電源に直接接続されていてもよい。

また、上述の実施形態では、ブレーカー１２０と通信装置１３０は別体の装置であるものとして説明したが、ブレーカー１２０と通信装置１３０は一体の装置に配置されていてもよい。例えば、１つの配電盤にブレーカー１２０と通信装置１３０が配置されていてもよい。

また、上述の実施形態では、通信装置１３０は、端末装置１４０に認証完了を出力するよう構成されていたが、認証完了の出力先は端末装置１４０に限られない。通信装置１３０は、スピーカー、ディスプレイ等の出力部を備え、出力部に認証完了を出力してもよい。

また、上述の実施形態では、認証システム１００は、住宅に設置される太陽光発電システムであるものとして説明したが、認証システム１００は、住宅に設置される太陽光発電システムに限られない。例えば、認証システム１００は、工場やオフィスビルに設置される太陽光発電システムであってもよいし、空き地に設置される売電専用の太陽光発電システムであってもよい。

また、認証システム１００は、太陽光発電システムに限られない。例えば、発電装置１１０を発電用の風車とし、認証システム１００を風力発電システムとしてもよい。また、発電装置１１０を発電用の水車とし、認証システム１００を水力発電システムとしてもよい。また、発電装置１１０を海に設置する圧電パネル（圧電素子を使用した発電パネル）とし、認証システム１００を潮力発電システムとしてもよい。

本実施形態の通信装置１３０若しくは発電装置１１０を制御する制御装置は、専用のコンピュータシステムによって実現してもよいし、通常のコンピュータシステムにより実現してもよい。例えば、上述の動作を実行するためのプログラムを、光ディスク、半導体メモリ、磁気テープ、フレキシブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、該プログラムをコンピュータにインストールし、上述の処理を実行することによって制御装置を構成してもよい。制御装置は、通信装置１３０若しくは発電装置１１０の外部の装置（例えば、パーソナルコンピュータ）であってもよいし、通信装置１３０若しくは発電装置１１０の内部の装置（例えば、制御部１３３、制御部１１２ｃ）であってもよい。また、上記プログラムをインターネット等のネットワーク上のサーバ装置が備えるディスク装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。また、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）とアプリケーションソフトとの協働により実現してもよい。この場合には、ＯＳ以外の部分を媒体に格納して配布してもよいし、ＯＳ以外の部分をサーバ装置に格納しておき、コンピュータにダウンロード等できるようにしてもよい。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００、２００…認証システム
１１０、２１０…発電装置
１１１…発電部
１１２…インバータユニット
１１２ａ…インバータ
１１２ｂ…通信部
１１２ｃ、１３３…制御部
１２０、１２１、１２２…ブレーカー
１２１ａ、１２２ａ…遮断部
１２１ｂ…電力計測部
１２２ｂ…センサ
１３０…通信装置
１３１…通信部
１３２…記憶部
１４０…端末装置

Claims (5)

1. 無線通信により送信された命令に基づいて状態を変化させ、或いは無線通信により状態を通知する発電装置と、
   系統電源に直接的あるいは間接的に接続され、前記発電装置が出力した電力を受け取って前記系統電源に出力するブレーカーと、
   前記発電装置と無線通信するとともに、前記ブレーカーの状態を監視する通信装置と、を備え、
   前記通信装置は、前記発電装置の状態が変化するタイミングと前記ブレーカーの状態が変化するタイミングとに基づいて、認証対象の前記発電装置を判別する、
   認証システム。
2. 前記通信装置が監視する前記ブレーカーの状態は、前記ブレーカーのスイッチ状態であり、
   前記発電装置は、前記系統電源と接続状態であるか否かを前記通信装置に通知する機能を備え、
   前記通信装置は、前記発電装置が系統電源に接続されたタイミングと、前記ブレーカーのスイッチ状態がオフ状態からオン状態に変化したタイミングと、に基づいて認証対象の前記発電装置を判別する、
   請求項１に記載の認証システム。
3. 前記通信装置が監視する前記ブレーカーの状態は、前記ブレーカーの前記系統電源への電力の出力状態であり、
   前記発電装置は、前記系統電源と接続状態であるか否かを前記通信装置に通知する機能を備え、
   前記通信装置は、前記発電装置が系統電源に接続されたタイミングと、前記ブレーカーの前記系統電源への電力の出力状態が変化したタイミングと、に基づいて認証対象の前記発電装置を判別する、
   請求項１に記載の認証システム。
4. 前記通信装置が監視する前記ブレーカーの状態は、前記発電装置から前記ブレーカーに入力される電圧状態であり、
   前記発電装置は、前記通信装置から無線通信を介して取得した命令に基づいて電圧の出力状態をオフ状態からオン状態に変化させ、
   前記通信装置は、
   通信可能範囲にある発電装置のいずれか１つに電圧の出力を開始させる命令を送信し、
   前記命令の送信後、前記ブレーカーに入力される電圧状態に変化があった場合に、前記命令の送信対象となった前記発電装置を認証対象の前記発電装置と判別する、
   請求項１に記載の認証システム。
5. 無線通信により送信された命令に基づいて状態を変化させる機能を備えた発電装置の状態を無線通信により変化させ、或いは無線通信により状態を通知する機能を備えた発電装置の状態の変化のタイミングを無線通信に基づき判別し、
   系統電源に直接的あるいは間接的に接続され、前記発電装置が出力した電力を受け取って前記系統電源に出力する機能を備えたブレーカーの状態の変化のタイミングを、前記ブレーカーを監視することにより判別し、
   前記発電装置の状態の変化のタイミングと前記ブレーカーの状態の変化のタイミングとに基づいて、認証対象の前記発電装置を判別する、
   認証方法。

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