JP2011188620A

JP2011188620A - 制御装置

Info

Publication number: JP2011188620A
Application number: JP2010051104A
Authority: JP
Inventors: Shinji Yamanaka; 晋爾山中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2030-03-08
Also published as: JP5439233B2

Abstract

【課題】電力の使用状況から、各家庭または事業所が在宅かどうかや活動の様子をデータ管理システムから隠蔽して、プライバシーを保護することが可能な制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置１１１は、スマートメータ１１０から定期的に受信した消費電力量情報によって示される消費電力量に基づいて、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置１１２の放電の実施を決定し、放電を蓄電装置１１２に指示し、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置１１２の充電の実施を決定し、充電を蓄電装置１１２に指示する。
【選択図】図１

Description

本開示は、充放電の制御に関する。

原子力や火力など従来の発電に加えて、太陽光や風力などの再生可能なエネルギーを併用する際、電力の品質の安定化を図るために、次世代電力網(スマートグリッド)が構築されている。次世代電力網では、消費電力量を集計するスマートメータと、電気製品を管理するホームサーバとが各家庭や各事業所に設置される。スマートメータは、電力網を介してメータデータ管理システム(Meter Data Management System, MDMS)と通信する。ＭＤＭＳは、各家庭や各事業所のスマートメータから一定の時間間隔で消費電力量を受信して、記憶サーバに記憶する。エネルギー管理システム(Energy Management System, EMS)は、ＭＤＭＳに集まった複数の家庭や事業所の消費電力量に基づいて、各家庭や各事業所のスマートメータやホームサーバに対して電力の使用を抑制するよう要求したり電力網に接続される蓄電池の充放電を制御したりするなどの電力制御を行う(例えば特許文献１)。

特開２００４−１１２８６８号公報

ところで、ＭＤＭＳは、スマートメータからの消費電力量の閲覧要求を受ける場合には、ＭＤＭＳが保持する情報を開示する。そのため、ＭＤＭＳは各家庭または事業所の消費電力量を記憶することが考えられる。しかしながら、ＭＤＭＳの記憶サーバーの管理者や記憶サーバーに侵入した不正なユーザが各家庭の消費電力量を見ることで、その家庭または事業所が在宅かどうかや活動の様子など推測することができる。これは、プライバシーの侵害に繋がる。

本発明の一観点では、電力の使用状況からのプライバシー漏洩を防止できる制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一観点に係る制御装置は、消費電力量を測定する電力メータと、電力を蓄える蓄電装置と接続される制御装置であって、消費電力量を示す電力量情報を前記電力メータから受信する受信部と、前記電力量情報から、前記消費電力量に関する状態について非定常状態から定常状態への変化を検出する検出部と、前記定常状態から前記非定常状態への変化が検出された場合、前記蓄電装置へ充電を指示する指示情報を送信する送信部とを備えることを特徴とする。

本発明の一観点によれば、電力の使用状況からのプライバシー漏洩を防止できる。

一実施の形態の消費電力量通知システムの構成を例示する図。機能的構成を例示する図。家庭システム１０２が行う処理の手順を示すフローチャート。家庭システム１０２が行う処理の手順を示すフローチャート。家庭システム１０２が行う処理の手順を示すフローチャート。家庭システム１０２が行う処理の手順を示すフローチャート。

以下に添付図面を参照して、制御装置の一実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本実施の形態にかかる消費電力量通知システムの構成を例示する図である。同図に示されるように、消費電力量通知システムは、メータデータ管理システム(ＭＤＭＳ)１０１と、家庭システム１０２と、コンセントレータ１０３と、課金サーバ１０４とを備える。家庭システム１０２とコンセントレータ１０３とは通信路Ｔ１を介して接続され、コンセントレータ１０３とＭＤＭＳ１０１とは通信路Ｔ２を介して接続され、ＭＤＭＳ１０１と課金サーバ１０４とは通信路Ｔ３を介して接続される。尚、図面の簡略化のため、家庭システム１０２は１つしか図示していないが、消費電力量通知システムには、複数の家庭システム１０２が接続され得る。コンセントレータ１０３は、通信路Ｔ１の中継器であり、ＭＤＭＳ１０１は、コンセントレータ１０３を介して各家庭の消費電力量を収集して管理するシステム（ここではサーバとする）である。課金サーバ１０４は、ＭＤＭＳ１０１が収集した各家庭の消費電力量に基づいて、課金処理を行う。

家庭システム１０２は、家庭に配設され、家庭で使用される電気機器の消費電力量を集計するシステムであり、スマートメータ１１０と、制御装置１１１と、蓄電装置１１２と、電気機器１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃとを有する。尚、電気機器１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃを各々区別する必要がない場合には、単に電気機器１１４と記載する。また、図面の簡略化のため、電気機器１１４は３つしか図示していないが、家庭システム１０２には、２つ以下や４つ以上の電気機器１１４が接続され得る。その他、図示していないが、家庭システム１０２には、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）や太陽光発電パネルなどが接続され得る。電気機器１１４と、スマートメータ１１０及び蓄電装置１１２とは、電力網に接続される。スマートメータ１１０と制御装置１１１とは通信路Ｔ４を介して接続され、制御装置１１１と蓄電装置１１２とは通信路Ｔ５を介して接続される。スマートメータ１１０は、家庭システム１０２外から電力網を介して供給される電力を計測し、家庭システム１０２に接続される各電気機器１１４の消費電力量を定期的に集計することにより、家庭システム１０２における消費電力量を計測して、この値を示す消費電力量情報を通信路Ｔ１を介してＭＤＭＳ１０１に送信する。これにより、スマートメータ１１０は、家庭システム１０２における消費電力量をＭＤＭＳ１０１に定期的に通知する。また、スマートメータ１１０は、制御装置１１１からの問い合わせに応じて、計測した消費電力量を示す消費電力量情報を制御装置１１１に送信する。制御装置１１１は、スマートメータ１１０に消費電力量を問い合わせたり、蓄電装置１１２に蓄えられた電力の電力量（充電量）を問い合わせたりし、問い合わせ結果に応じて、蓄電装置１１２における放電及び充電を制御する。蓄電装置１１２は、電力を蓄えるものであり、制御装置１１１の制御の下、放電したり、放電を中止したり、充電したり、充電を中止したりする。また、蓄電装置１１２は、制御装置１１１からの問い合わせに応じて、充電量を示す充電量情報を制御装置１１１に送信する。

ここで、ＭＤＭＳ１０１のハードウェア構成について説明する。これらの各装置は、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＣＤ（Compact Disk）ドライブ装置等の補助記憶部と、外部の装置と通信を行う通信Ｉ／Ｆ(Interface)と、これらを接続するバスとを備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。また、スマートメータ１１０及び制御装置１１１は、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部と、各種データや各種プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の主記憶部と、各種データや各種プログラムを記憶する不揮発性メモリ等の補助記憶部と、外部の装置と通信を行う通信Ｉ／Ｆ(Interface)と、これらを接続するバスとを備えており、専用ハードウェアあるいは組み込み機器と同様の構成となっている。

次に、このようなハードウェア構成において、ＭＤＭＳ１０１、スマートメータ１１０及び制御装置１１１によって各々実現される機能的構成について図２を用いて説明する。ＭＤＭＳ１０１は、通信部１０１ａと、消費電力記憶部１０１ｂとを有する。通信部１０１ａの機能は、ＭＤＭＳ１０１のＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することと、ＭＤＭＳ１０１の通信Ｉ／Ｆとにより実現される。消費電力記憶部１０１ｂは、例えばＭＤＭＳ１０１の補助記憶部に確保される記憶領域である。通信部１０１ａは、送受信部１０１ａ１と、暗復号部１０１ａ２とを有する。送受信部１０１ａ１は、スマートメータ１１０から送信された消費電力量情報をコンセントレータ１０３を介して受信したり、コンセントレータ１０３を介してスマートメータ１１０に制御コマンドを送信したり、課金サーバ１０４と通信したりする。制御コマンドとは、例えば、消費電力量の計測の中止やその開始や消費電力量情報の送信を指示する情報である。暗復号部１０１ａ２は、送受信部１０１ａ１が受信した消費電力量情報を復号したり、送受信部１０１ａ１がスマートメータ１１０に送信する制御コマンドを暗号化したりする。暗号化や復号には、例えば共通鍵暗号方式ＡＥＳの鍵情報を用いる。この鍵情報は例えばＭＤＭＳ１０１の補助記憶部に記憶される。消費電力記憶部１０１ｂは、送受信部１０１ａ１が受信し暗復号部１０１ａ２が復号した消費電力量情報を記憶する。

スマートメータ１１０は、通信部１１０ａと、消費電力記憶部１１０ｂと、消費電力計測部１１０ｃとを有する。通信部１１０ａの機能は、スマートメータ１１０のＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することと、スマートメータ１１０の通信Ｉ／Ｆとにより実現される。消費電力記憶部１１０ｂは、例えばスマートメータ１１０の補助記憶部に確保される記憶領域である。消費電力計測部１１０ｃの機能は、スマートメータ１１０のＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。消費電力計測部１１０ｃは、家庭システム１０２に接続される各電気機器１１４の消費電力量を定期的（例えば３０分毎など）に集計することにより、家庭システム１０２における消費電力量を計測する。また、後述する通信部１１０ａが受信して復号した制御コマンドに応じて、家庭システム１０２における消費電力量の計測を開始したり、その計測を中止したりする。消費電力記憶部１１０ｂは、消費電力計測部１１０ｃが計測した消費電力量を示す消費電力量情報を記憶する。消費電力記憶部１１０ｂには、例えば所定期間内に定期的に各々計測された消費電力量を示す消費電力量情報が各々記憶される。通信部１１０ａは、送受信部１１０ａ１と、暗復号部１１０ａ２とを有する。送受信部１１０ａ１は、消費電力計測部１１０ｃが計測した消費電力量情報を定期的にＭＤＭＳ１０１にコンセントレータ１０３を介して送信したり、コンセントレータ１０３を介してＭＤＭＳ１０１から送信された制御コマンドを受信したり、当該制御コマンドに応じて、消費電力記憶部１１０ｂに記憶された消費電力量情報をＭＤＭＳ１０１にコンセントレータ１０３を介して送信したり、制御装置１１１からの問い合わせコマンドを受信したり、当該問い合わせコマンドに応じて、消費電力計測部１１０ｃが計測した制御装置１１１に消費電力量情報を送信したりする。暗復号部１１０ａ２は、ＭＤＭＳ１０１から受信した制御コマンドを復号したり、送受信部１１０ａ１がＭＤＭＳ１０１や制御装置１１１に送信する消費電力量情報を暗号化したり、送受信部１１０ａ１が制御装置１１１から受信した問い合わせコマンドを復号したりする。暗号化や復号には、例えば上述のＡＥＳの鍵情報を用い、この鍵情報は例えばスマートメータ１１０の補助記憶部に記憶される。

制御装置１１１は、通信部１１１ａと、宅内状態検出部１１１ｂと、蓄電装置制御部１１１ｃとを有する。通信部１１１ａの機能は、制御装置１１１のＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することと、制御装置１１１の通信Ｉ／Ｆとにより実現される。宅内状態検出部１１１ｂと、蓄電装置制御部１１１ｃとの各機能は、制御装置１１１のＣＰＵが主記憶部や補助記憶部に記憶された各種プログラムを実行することにより実現される。通信部１１１ａは、送受信部１１１ａ１と、暗復号部１１１ａ２とを有する。送受信部１１１ａ１は、家庭システム１０２における消費電力量を問い合わせる問い合わせコマンドを定期的（例えば１０秒毎など）にスマートメータ１１０に送信したり、当該問い合わせコマンドに応じて、消費電力量情報をスマートメータ１１０から受信したり、蓄電装置１１２の充電量を問い合わせる問い合わせコマンドを定期的に蓄電装置１１２に送信したり、当該問い合わせコマンドに応じて、充電量情報を蓄電装置１１２から受信したりする。暗復号部１１１ａ２は、送受信部１１１ａ１がスマートメータ１１０に送信する問い合わせコマンドを暗号化したり、送受信部１１１ａ１がスマートメータ１１０から受信した消費電力量情報を復号したりする。暗号化や復号には、例えば上述のＡＥＳの鍵情報を用い、この鍵情報は例えば制御装置１１１の補助記憶部に記憶される。

宅内状態検出部１１１ｂは、通信部１１１ａがスマートメータ１１０から定期的に受信して復号した消費電力量情報を用いて、家庭システム１０２における消費電力の状態の変化を検出し、検出結果に応じて、蓄電装置１１２の放電又は充電の実施を決定する。具体的には、宅内状態検出部１１１ｂは、通信部１１１ａがスマートメータ１１０から定期的に受信して復号した消費電力量情報によって示される消費電力量に基づいて、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置１１２の放電の実施を決定し、蓄電装置１１２の放電を蓄電装置制御部１１１ｃに指示し、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置１１２の充電の実施を決定し、蓄電装置１１２の充電を蓄電装置制御部１１１ｃに指示する。

ここで、定常状態及び非定常状態について説明する。定常状態とは、長時間にわたって継続的に使用される電気機器によって電力が消費されている状態のことである。例えば、
電気機器１１４のうち冷蔵庫や蛍光灯、無線ＬＡＮのアクセスポイントなどによる電力の消費や、テレビのリモコン信号の待ちうけなどの待機電力の消費がある状態のことである。非定常状態とは、短持間だけ使用される電気機器によって電力が消費されている状態のことであって、例えば、電気機器１１４のうち電子レンジやオーブン、電気コンロなどの電力の消費がある状態のことである。なお、この長時間・短時間については、家庭システム１０２の状況や種類などに応じて、定められる。

このような定常状態から非定常状態への変化を例えば以下の(a)又は(b)の条件の成立により宅内状態検出部１１１ｂは検出する。また、非定常状態から定常状態への変化を例えば以下の(c)又は(d)の条件の成立により宅内状態検出部１１１ｂは検出する。
(a)通信部１１１ａがスマートメータ１１０から今回受信して復号した消費電力量情報によって示される消費電力量が、所定期間内に通信部１１１ａがスマートメータ１１０から受信して復号した各消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値以下で設定される値（定常値）以上である
(b)所定期間内に通信部１１１ａがスマートメータ１１０から受信して復号した各消費電力量情報によって示される消費電力量の変化率が所定率以上であった回数が所定期間内に所定回数以上である
(c) 通信部１１１ａがスマートメータ１１０から今回受信して復号した消費電力量情報によって示される消費電力量が、定常値より小さい
(d)所定期間内に通信部１１１ａがスマートメータ１１０から受信して復号した各消費電力量情報によって示される消費電力量の変化率が所定率以上であった回数が所定期間内に所定回数より少ない

尚、以上のような条件を用いて家庭システム１０２における消費電力量に関する状態を検出する場合、宅内状態検出部１１１ｂは、所定期間内に通信部１１１ａがスマートメータ１１０から受信して復号した各消費電力量情報を例えば制御装置１１１のＲＡＭなどの主記憶部に蓄積させる。また、所定率は例えば制御装置１１１の補助記憶部に予め記憶させる。また、宅内状態検出部１１１ｂは、所定期間内に通信部１１１ａがスマートメータ１１０から受信して復号した各消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値を算出し、当該平均値以下の値（例えば平均値の２０〜３０％に相当する値）を定常値として設定する。尚、宅内状態検出部１１１ｂは、上述の(a)及び(b)の条件を組み合わせて、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が非定常状態に変化したことを検出するようにしても良いし、上述の(c)及び(d)の条件を組み合わせて、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が定常状態に変化したことを検出するようにしても良い。その他、宅内状態検出部１１１ｂは、家庭システム１０２における消費電力量の変化率及び平均値を用いて、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態の変化を検出しても良い。

また、宅内状態検出部１１１ｂは、通信部１１１ａが蓄電装置１１２から定期的に受信して復号した充電量情報を用いて、蓄電装置１１２の充電状態を監視する。そして、宅内状態検出部１１１ｂは、当該充電量情報によって示される充電量が予め定められた閾値以上であるか否かを検出し、当該検出結果に応じて、蓄電装置１１２の放電又は充電の実施を一定の確率で決定したり、放電中止又は充電中止を決定したりする。具体的には、宅内状態検出部１１１ｂは、充電量が第１閾値以上であると検出した場合、蓄電装置１１２の放電の実施を一定の確率で決定し、放電の実施を決定した場合、通信部１１１ａが受信して復号した消費電力量情報によって示される消費電力量以下の電力量の放電を蓄電装置制御部１１１ｃに指示し、充電量が第２閾値以下であると検出した場合、蓄電装置１１２の放電の中止を決定し、蓄電装置１１２の放電の中止を蓄電装置制御部１１１ｃに指示する。また、宅内状態検出部１１１ｂは、充電量が第３閾値以下であると検出した場合、蓄電装置１１２の充電の実施を一定の確率で決定し、充電の実施を決定した場合、蓄電装置１１２の充電を蓄電装置制御部１１１ｃに指示し、充電量が第４閾値以上であると検出した場合、蓄電装置１１２の充電の中止を決定し、蓄電装置１１２の充電の中止を蓄電装置制御部１１１ｃに指示する。

尚、第１閾値としては例えば蓄電装置１１２の「最大充電量の８０％」など蓄電装置１１２の最大充電量に近い値を採用する。第２閾値としては例えば蓄電装置１１２の「最大充電量の２０％」など蓄電装置１１２の最大充電量より比較的低い値を採用する。第３閾値としては例えば蓄電装置１１２の「最大充電量の２０％」など蓄電装置１１２の最大充電量より比較的低い値を採用する。第４閾値としては例えば蓄電装置１１２の「最大充電量の８０％」など蓄電装置１１２の最大充電量に近い値を採用する。第１閾値、第２閾値第３閾値及び第４閾値は、この例に限らず、例えば、第１閾値及び第４閾値は異なる値であっても良いし、第２閾値及び第３閾値は異なる値であっても良い。

蓄電装置制御部１１１ｃは、宅内状態検出部１１１ｂの指示に応じて、蓄電装置１１２に対して放電や放電の中止や充電や充電の中止を指示する指示コマンドを蓄電装置１１２に送信する。

次に、本実施の形態にかかる家庭システム１０２が行う処理の手順について説明する。図３は、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化する場合の処理の手順を示すフローチャートである。尚、以下では、説明の簡略化のため、上述した暗復号についてはその説明を省略する。制御装置１１１の通信部１１１ａは、家庭システム１０２における消費電力量を問い合わせる問い合わせコマンドを定期的にスマートメータ１１０に送信すると（ステップＳ１，Ｓ３）、スマートメータ１１０が、当該問い合わせコマンドに応じて、消費電力計測部１１０ｃが計測した消費電力量情報を制御装置１１１に送信し、当該消費電力量情報を通信部１１１ａが受信する（ステップＳ２，Ｓ４）。そして、家庭システム１０２において、電気機器１１４の使用が開始されたことにより、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が変化すると、制御装置１１１の宅内状態検出部１１１ｂは、ステップＳ２，Ｓ４で受信された消費電力量情報を用いて、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化したことを検出し（ステップＳ５）、電気機器１１４の使用による電力消費量の変動を打ち消す電力量の放電の実施を決定する。当該電力量は、ステップＳ２で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量と、ステップＳ４で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量との差であっても良いし、所定期間内に受信された各消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値と、ステップＳ４で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量との差であっても良い。そして、宅内状態検出部１１１ｂは、蓄電装置制御部１１１ｃに対して、蓄電装置１１２における当該電力量の放電を蓄電装置制御部１１１ｃに指示し（ステップＳ６）、蓄電装置制御部１１１ｃは、当該電力量の放電を指示する指示コマンドを蓄電装置１１２に送信する（ステップＳ７）。蓄電装置１１２は、当該指示コマンドに応じて、当該電力量の放電を行う。尚、上述したように、スマートメータ１１０からは定期的にＭＤＭＳ１０１に消費電力情報が送信されている。このため、蓄電装置１１２の放電により、使用が開始された電気機器１１４の消費する電力と蓄電装置１１２が放電する電力とが相殺されて、電気機器１１４が使用される前とあまり変化のない消費電力量を示す消費電力情報が、スマートメータ１１０からＭＤＭＳ１０１に送信されることになる。このため、家庭システム１０２における消費電力量の実際の変動がＭＤＭＳ１０１に伝わらないことが期待される。

図４は、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化する場合の処理の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１〜Ｓ４は上述と同様である。そして、家庭システム１０２において、電気機器１１４の使用が停止されたことにより、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が変化すると、制御装置１１１の宅内状態検出部１１１ｂは、ステップＳ２，Ｓ４で受信された消費電力量情報を用いて、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化したことを検出し（ステップＳ１０）、電気機器１１４の使用の停止による電力消費量の変動を打ち消す電力量の充電又は放電の停止の実施を決定する。当該電力量は、ステップＳ２で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量と、ステップＳ４で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量との差であっても良いし、所定期間内に受信された各消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値と、ステップＳ４で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量との差であっても良い。そして、宅内状態検出部１１１ｂは、蓄電装置制御部１１１ｃに対して、蓄電装置１１２における当該電力量の充電を蓄電装置制御部１１１ｃに指示し（ステップＳ１１）、蓄電装置制御部１１１ｃは、当該電力量の充電又は放電の停止を指示する指示コマンドを蓄電装置１１２に送信する（ステップＳ１２）。蓄電装置１１２は、当該指示コマンドに応じて、当該電力量の充電又は放電の停止を行う。尚、上述したように、スマートメータ１１０からは定期的にＭＤＭＳ１０１に消費電力情報が送信されている。このため、蓄電装置１１２の充電により、使用が停止された電気機器１１４の消費していた電力と蓄電装置１１２が充電する電力とが同程度となり、電気機器１１４の使用が停止される前とあまり変化のない消費電力量を示す消費電力情報が、スマートメータ１１０からＭＤＭＳ１０１に送信されることになる。また、蓄電装置１１２の放電の停止により、電気機器１１４の使用が開始される前とあまり変化のない消費電力量を示す消費電力情報が、スマートメータ１１０からＭＤＭＳ１０１に送信されることになる。このため、家庭システム１０２における消費電力量の実際の変動がＭＤＭＳ１０１に伝わらないことが期待される。

図５は、蓄電装置１１２の充電状態に応じて、蓄電装置１１２に充電及び充電を停止させる場合の処理手順を示すフローチャートである。制御装置１１１の通信部１１１ａは、蓄電装置１１２の充電量を問い合わせる問い合わせコマンドを蓄電装置１１２に送信すると、蓄電装置１１２が、当該問い合わせコマンドに応じて、自身の充電量を示す充電量情報を制御装置１１１に送信し、当該充電量情報を制御装置１１１が受信する（ステップＳ２０）。そして、制御装置１１１の宅内状態検出部１１１ｂは、ステップＳ２０で受信された充電量情報によって示される充電量が第１閾値以下であることを検出した場合、蓄電装置１１２の充電の実施を一定の確率で決定する（ステップＳ２１）。宅内状態検出部１１１ｂは、充電の実施を決定した場合、蓄電装置１１２の充電を蓄電装置制御部１１１ｃに指示する(ステップＳ２２)。蓄電装置制御部１１１ｃは、当該指示に応じて、当該電力量の充電を指示する指示コマンドを蓄電装置１１２に送信する（ステップＳ２３）。蓄電装置１１２は、当該指示コマンドに応じて、当該電力量の充電を行う。この結果、家庭システム１０２において電気機器１１４の使用状態に関わらず、あたかも電気機器１１４が使用されているかのような電力消費量の変動を発生させることができる。この場合の電力消費量を示す消費電力情報がスマートメータ１１０からＭＤＭＳ１０１に送信されることで、家庭システム１０２における消費電力量の偽の変動がＭＤＭＳ１０１に伝わることになる。

その後、ステップＳ２０と同様に、制御装置１１１の通信部１１１ａは、蓄電装置１１２の充電量を問い合わせる問い合わせコマンドを蓄電装置１１２に送信し、蓄電装置１１２から充電量情報を受信する（ステップＳ２４）。そして、宅内状態検出部１１１ｂは、ステップＳ２４で受信された充電量情報によって示される充電量が第４閾値以上であることを検出した場合、蓄電装置１１２の充電の中止を決定し(ステップＳ２５)、当該指示に応じて、蓄電装置１１２の充電の中止を蓄電装置制御部１１１ｃに指示する(ステップＳ２６)。蓄電装置制御部１１１ｃは、充電の中止を指示する指示コマンドを蓄電装置１１２に送信する（ステップＳ２７）。蓄電装置１１２は、当該指示コマンドに応じて、充電を中止する。

図６は、蓄電装置１１２の充電状態に応じて、蓄電装置１１２に放電及び放電を停止させる場合の処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ２０は上述と同様である。ステップＳ４０では、制御装置１１１の宅内状態検出部１１１ｂは、ステップＳ２０で受信された充電量情報によって示される充電量が第３閾値以上であることを検出した場合、蓄電装置１１２の放電の実施を一定の確率で決定する。宅内状態検出部１１１ｂが放電の実施を決定した場合、通信部１１１ａが、家庭システム１０２における消費電力量を問い合わせる問い合わせコマンドをスマートメータ１１０に送信し（ステップＳ４１）、スマートメータ１１０が、当該問い合わせコマンドに応じて、消費電力計測部１１０ｃが計測した消費電力量情報を制御装置１１１に送信し、当該消費電力量情報を通信部１１１ａが受信する（ステップＳ４２）。次いで、宅内状態検出部１１１ｂは、ステップＳ２３で受信された消費電力量情報によって示される消費電力量以下の電力量の放電を蓄電装置制御部１１１ｃに指示する(ステップＳ４３)。蓄電装置制御部１１１ｃは、当該指示に応じて、当該電力量の放電を指示する指示コマンドを蓄電装置１１２に送信する（ステップＳ４４）。蓄電装置１１２は、当該指示コマンドに応じて、当該電力量の放電を行う。この結果、家庭システム１０２において電気機器１１４の使用状態に関わらず、あたかも電気機器１１４の使用が停止されたかのような電力消費量の変動を発生させることができる。この場合の電力消費量を示す消費電力情報がスマートメータ１１０からＭＤＭＳ１０１に送信されることで、家庭システム１０２における消費電力量の偽の変動がＭＤＭＳ１０１に伝わることになる。

その後のステップＳ２４は上述と同様である。ステップＳ４５では、宅内状態検出部１１１ｂは、ステップＳ２４で受信された充電量情報によって示される充電量が第４閾値以下であることを検出した場合、蓄電装置１１２の放電の中止を決定し、当該指示に応じて、蓄電装置１１２の放電の中止を蓄電装置制御部１１１ｃに指示する(ステップＳ４６)。蓄電装置制御部１１１ｃは、放電の中止を指示する指示コマンドを蓄電装置１１２に送信する（ステップＳ４７）。蓄電装置１１２は、当該指示コマンドに応じて、放電を中止する。

以上のような構成により、制御装置１１１は、スマートメータ１１０から消費電力量情報を取得して、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態を検出し、家庭システム１０２に接続される電気機器１１４のうち常に使用されるわけではない電気機器１１４の使用が開始されて、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化した場合に、蓄電装置１１２の放電を指示し、当該電気機器１１４の使用が停止されて、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化した場合に、蓄電装置１１２の充電を指示する。これにより、ＭＤＭＳ１０１に対して定期的に送信する消費電力量情報によって示される家庭システム１０２での消費電力量の値を一定にするように制御することができる。即ち、家庭システム１０２における消費電力量をＭＤＭＳ１０１に定期的に通知する際に、実際の消費電力量を平準化して通知することができ、家庭システム１０２における消費電力量の実際の変動がＭＤＭＳ１０１に伝わらないようにすることができる。また、制御装置１１１は、蓄電装置１１２の充電状態を監視し、充電量に応じて、家庭システム１０２における電気機器１１４の使用状態に関らず、蓄電装置１１２の放電又は充電の実施を一定の確率で蓄電装置１１２に指示することで、家庭システム１０２での電力の消費を模擬することができ、家庭システム１０２での模擬的な電力消費量を示す消費電力量情報をＭＤＭＳ１０１に対して送信することができる。即ち、家庭システム１０２における消費電力量の偽の変動がＭＤＭＳ１０１に伝わるようにすることができる。このように、家庭システム１０２に接続される電気機器１１４の電力の使用状況から、人間の活動状況や各家庭または事業所が在宅かどうかや活動の様子が推測されないように、スマートメータ１１０からＭＤＭＳ１０１に定期的に送信する消費電力量情報が示す消費電力量を調整する。従って、電気機器１１４の使用の真の実態をＭＤＭＳ１０１から隠蔽することができ、電力の使用状況からのプライバシー漏洩を防止できる。

また、スマートメータ１１０からＭＤＭＳ１０１や制御装置１１１へ消費電力量情報を暗号化して送信することにより、通信路上で通信が傍受されたとしても、傍受者は、当該消費電力量情報を復号することができず、家庭システム１０２での電力消費量を知ることができない。このため、電力の使用状況からのプライバシー漏洩を防止して、プライバシーを保護することが可能になる。

[変形例]
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。

上述した実施の形態において、制御装置１１１で実行される各種プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また当該各種プログラムを、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してコンピュータプログラムプロダクトとして提供するように構成しても良い。スマートメータ１１０及びＭＤＭＳ１０１についても同様である。

上述した実施の形態においては、スマートメータ１１０とＭＤＭＳ１０１とが通信をする際には、双方向に又は片方向のみに暗号通信や改ざん防止処理を行っても良い。スマートメータ１１０と制御装置１１１が通信をする際にも、双方向に又は片方向のみに暗号通信や改ざん防止処理を行っても良い。改ざん防止処理としては、例えば、メッセージ認証コード（ＭｅｓｓａｇｅＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＣｏｄｅ：ＭＡＣ）を用いても良い。

上述した実施の形態において、制御装置１１１の宅内状態検出部１１１ｂは、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が定常状態から非定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置１１２の放電の実施を決定し、家庭システム１０２における消費電力量に関する状態が非定常状態から定常状態に変化したことを検出すると、蓄電装置１１２の充電の実施を決定したが、この放電及び充電の少なくとも一方の実施を一定の確率で決定するようにしても良い。

上述した実施の形態において、制御装置１１１の宅内状態検出部１１１ｂは、例えば、所定期間内に通信部１１１ａがスマートメータ１１０から各受信した消費電力量情報によって示される消費電力量の平均値を算出するようにしたが、当該平均値をスマートメータ１１０に問い合わせて、当該問い合わせに応じて、スマートメータ１１０が当該平均値を算出して、当該平均値を示す情報を制御装置１１１に送信するようにしても良い。定常値についても同様である。

上述した実施の形態において、スマートメータ１１０がＭＤＭＳ１０１に消費電力量情報を送信するタイミングは、定期的であるとしたが、これに限らず、任意のタイミングであっても良い。また、制御装置１１１がスマートメータ１１０に消費電力量を問い合わせてスマートメータ１１０が制御装置１１１に消費電力量情報を送信するタイミングも、定期的に限らず、任意のタイミングであっても良い。また、制御装置１１１が蓄電装置１１２に充電量を問い合わせて蓄電装置１１２が制御装置１１１に充電量情報を送信するタイミングも、定期的に限らず、任意のタイミングであっても良い。

１０１ＭＤＭＳ
１０１ａ通信部
１０１ａ１送受信部
１０１ａ２暗復号部
１０１ｂ消費電力記憶部
１０２家庭システム
１０３コンセントレータ
１０４課金サーバ
１１０スマートメータ
１１０ａ通信部
１１０ａ１送受信部
１１０ａ２暗復号部
１１０ｂ消費電力記憶部
１１０ｃ消費電力計測部
１１１制御装置
１１１ａ通信部
１１１ａ１送受信部
１１１ａ２暗復号部
１１１ｂ宅内状態検出部
１１１ｃ蓄電装置制御部
１１２蓄電装置
１１４，１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ電気機器

Claims

消費電力量を測定する電力メータと、電力を蓄える蓄電装置と接続される制御装置であって、
消費電力量を示す電力量情報を前記電力メータから受信する受信部と、
前記電力量情報から、前記消費電力量に関する状態について非定常状態から定常状態への変化を検出する検出部と、
前記非定常状態から前記定常状態への変化が検出された場合、前記蓄電装置へ充電を指示する指示情報を送信する送信部とを備える
ことを特徴とする制御装置。
前記検出部は、前記定常状態から前記非定常状態への変化及び前記非定常状態から前記定常状態への変化を検出するものであって、
前記送信部は、前記定常状態から前記非定常状態への変化が検出された場合、放電を指示する指示情報を前記蓄電装置へ送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
前記受信部は、前記電力量情報を定期的に受信するものであって、
前記検出部は、前記定常状態から前記非定常状態への変化を、第１期間中に、消費電力量の変化率が第１変化率以上である回数が第１回数以上であることによって、検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
前記受信部は、前記電力量情報を定期的に受信するものであって、
前記検出部は、前記定常状態から前記非定常状態への変化を、現在の消費電力量が、所定期間の消費電力量の平均値以下の値である定常値以上であることによって、検出する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
前記受信部は、前記蓄電装置の充電量を示す充電量情報を前記蓄電装置から受信するものであって、
前記検出部は、前記充電量が第１閾値以下であるか、及び前記充電量が第２閾値以上であるかを検出するものであって、
前記充電量が前記第１閾値以下であることが検出された場合、前記蓄電装置の充電の実施を一定の確率で決定し、前記充電量が前記第２閾値以上であることが検出された場合、前記蓄電装置に充電の中止を決定する決定部を更に備え、
前記送信部は、前記蓄電装置の充電の実施が決定された場合、充電を指示する第１指示情報を前記蓄電装置に送信し、前記蓄電装置の充電の中止が決定された場合、充電の中止を指示する第２指示情報を前記蓄電装置に送信する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
前記検出部は、前記充電量が第３閾値以上であるか、及び前記充電量が第４閾値以下であるかを検出するものであって、
前記決定部は、前記充電量が前記第３閾値以上であることが検出された場合、前記蓄電装置に放電の実施を一定の確率で決定し、前記充電量が前記第４閾値以下であることが検出された場合、前記蓄電装置に放電の中止を決定するものであって、
前記送信部は、前記蓄電装置の放電の実施が決定された場合、前記第１指示情報を送信し、前記蓄電装置の放電の中止が決定された場合、前記第２指示情報を送信する
ことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。