JP2018142306A - 負荷制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】機能の機密性を高めることが可能な負荷制御システムを提供する。【解決手段】モータ制御システム１００（負荷制御システム）は、制御装置１、電力変換装置２及びモータ３を備える。モータ制御システム１００は、制御装置１と電力変換装置２とモータ３とのうちの、少なくとも制御装置１と電力変換装置２との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２において、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成される。【選択図】図１

Description

この発明は、負荷制御システムに関し、特に、制御装置を備える負荷制御システムに関する。

従来、制御装置を備える負荷制御システムが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、モータ制御装置を備えるモータ制御システムが開示されている。このモータ制御システムでは、モータ制御装置の工場出荷時に、予めモータを制御するためのパラメータ（位置ループゲイン、速度ループゲインなど）が保存されている。また、モータ制御装置は、工場出荷時には、モータ制御装置へのアクセス（パラメータの読み出しや、パラメータの設定など）が禁止されている。

モータ制御装置へのアクセスを許可可能する場合には、まず、外部装置から、モータ制御装置に対してモータを制御するためのパラメータが送信される。そして、モータ制御装置において、モータ制御装置内に保存されているパラメータと、外部装置から送信されたパラメータとが一致することが確認された場合、モータ制御装置へのアクセスが許可可能になる。すなわち、モータ制御装置の工場出荷時に保存されているパラメータが、モータ制御装置へのアクセスを許可するためのパスワードとなっている。なお、パラメータは、モータ制御装置に対して個別に設定されている（モータ制御装置ごとに異なる）ので、１つのパスワードで複数のモータ制御装置へのアクセスが許可可能になる場合と異なり、パスワードが漏洩した場合でも、複数のモータ制御装置にアクセスすることはできない。

特許第５８７７３１２号公報

しかしながら、上記特許文献１のモータ制御システムでは、パスワードとなるパラメータがモータ制御装置に対して個別に設定されている一方、パスワードが漏洩した場合、このパスワードに対応するモータ制御装置へのアクセスが可能になる。これにより、たとえば、モータ制御装置およびモータ制御装置により制御される装置内に含まれる機能（たとえば、装置が有する特有の回路機能）が漏洩するという不都合がある。すなわち、複数の装置のうちの１つの装置のパスワードが漏洩した場合、他の装置が有する機能の機密性が保持できなくなるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、機能の機密性を高めることが可能な負荷制御システムを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による負荷制御システムは、制御装置と、制御装置によって制御される電力変換装置と、電力変換装置から電力が供給される負荷とを備え、制御装置と電力変換装置と負荷とのうちの、少なくとも制御装置と電力変換装置との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置において、電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。

この発明の一の局面による負荷制御システムでは、上記のように、制御装置と電力変換装置と負荷とのうちの、少なくとも制御装置と電力変換装置との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置において、電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。これにより、連係セキュリティ認証が成立しない場合には、電力変換装置において電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能が生成されない。その結果、電力変換装置の内部を解析などしたとしても、電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がそもそも生成されていないので、この機能が漏洩することがない。すなわち、電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能の機密性が、少なくとも制御装置と電力変換装置との複数の装置の連係によって保持されているので、複数の装置のうちの１つの装置のパスワード等が漏洩しても、機能の機密性が保持される。これにより、機能の機密性を高めることができる。

また、少なくとも制御装置と電力変換装置との連係による連係セキュリティ認証が成立する必要があるので、負荷制御システムから電力変換装置を単独で取り出した場合、または、負荷制御システムから電力変換装置を単独で取り出して認証不可な他の負荷と組み合わせた場合には、連係セキュリティ認証が成立しない。すなわち、これらの場合にも機能が生成されないので、機能が漏洩することはない。また、セキュリティ認証が成立しない場合には、機能が生成されないので、電力変換装置を単独で所定の用途に使用することはできない。

上記一の局面による負荷制御システムにおいて、好ましくは、連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置を、第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力可能な周波数変換装置として使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。このように構成すれば、第１の可変周波数または第１の可変電圧が出力可能であるという機能の機密性を保持することができる。

この場合、好ましくは、連係セキュリティ認証が成立しない場合、電力変換装置は、第１の可変周波数または第１の可変電圧が出力可能な周波数変換装置とは異なる第２の可変周波数または第２の可変電圧を出力可能な周波数変換装置となるように構成されている。このように構成すれば、連係セキュリティ認証が成立しない場合には、電力変換装置を第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力できる電力変換装置とは異なる用途に使用するための第２の可変周波数または第２の可変電圧を出力可能な周波数変換装置として使用することができる。

上記一の局面による負荷制御システムにおいて、好ましくは、制御装置と電力変換装置と負荷とのうちの、少なくとも制御装置と電力変換装置との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの両方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置において、電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。このように構成すれば、ハードウェアおよびソフトウェアの両方に基づいて連係セキュリティ認証が成立するので、ハードウェアおよびソフトウェアのうちの一方のみに基づいて連係セキュリティ認証が成立する場合と比べて、機密性を高めることができる。

上記一の局面による負荷制御システムにおいて、好ましくは、制御装置と電力変換装置と負荷との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置において、電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。このように構成すれば、制御装置と電力変換装置との連係のみによって、連係セキュリティ認証が成立する場合と比べて、機密性（セキュリティレベル）を高めることができる。

上記一の局面による負荷制御システムにおいて、好ましくは、制御装置と電力変換装置とは、ハードウェアである配線により接続されており、ハードウェアに基づいた連係セキュリティ認証は、制御装置と電力変換装置との間において、配線を介した通信が可能となったことを認証することを含む。このように構成すれば、配線というハードウェアに基づいた連係セキュリティ認証を行うことができる。

この場合、好ましくは、制御装置は、電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能を生成するプログラムコードを電力変換装置に送信するように構成されており、ハードウェアに基づいた連係セキュリティ認証は、制御装置と電力変換装置との間において配線を介した通信が可能となった場合に出力され、機能をプログラムコードにより生成することを許可する機能生成許可信号を認証することを含む。このように構成すれば、制御装置と電力変換装置との間において配線を介した通信が可能でない場合、機能生成許可信号が出力されないので、機能が生成されない。これにより、機能の漏洩を防止することができる。

上記機能生成許可信号を認証する負荷制御システムにおいて、好ましくは、機能生成許可信号が認証された場合にオンするハードウェアによって構成されたスイッチをさらに備え、機能生成許可信号が認証された場合にスイッチがオンされることにより、ソフトウェアによって構成された機能ブロックから、スイッチを介して、信号が出力されるように構成されている。このように構成すれば、ハードウェアとソフトウェアとが連係した連係セキュリティ認証を行うことができる。

上記一の局面による負荷制御システムにおいて、好ましくは、負荷は、負荷に固有の負荷特定情報を含み、負荷特定情報は、制御装置および電力変換装置に収納され、制御装置は、収納した負荷特定情報を電力変換装置に送信するように構成されており、ソフトウェアに基づいた連係セキュリティ認証は、電力変換装置に収納された負荷特定情報と、制御装置から送信された負荷特定情報とが一致していることを認証することを含む。このように構成すれば、負荷制御システムに予め含まれている負荷を、他の負荷に取り換えた場合には、予め負荷制御システムに含まれている負荷の負荷特定情報と、取り換えられた負荷の負荷特定情報とが異なる。これにより、負荷を取り換えた場合には連係セキュリティ認証が成立しないので、負荷を取り換えた状態で機能が生成される（機能が発揮される）のを防止することができる。

上記一の局面による負荷制御システムにおいて、好ましくは、制御装置は、電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能を生成するプログラムコードを電力変換装置に送信するように構成されており、ソフトウェアに基づいた連係セキュリティ認証は、制御装置から送信されるプログラムコードを、予め定められた条件に基づいて認証することを含む。このように構成すれば、負荷制御システムに予め含まれている制御装置を、他の制御装置に取り換えた場合には、他の制御装置から送信されるプログラムコードが、予め定められた条件を満たさないので、連係セキュリティ認証が成立しない。これにより、制御装置を取り換えた状態で機能が生成される（機能が発揮される）のを防止することができる。

上記一の局面による負荷制御システムにおいて、好ましくは、制御装置と電力変換装置と負荷とのうちの、少なくとも１つは、固有の固有セキュリティ認証を有しており、制御装置と電力変換装置と負荷とのうちの、少なくとも１つに固有の固有セキュリティ認証が成立し、かつ、連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置において、電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。このように構成すれば、連係セキュリティ認証に加えて、固有セキュリティ認証も必要になるので、機密性をより高めることができる。

この場合、好ましくは、制御装置に固有の固有セキュリティ認証は、制御装置を起動させるための制御装置セキュリティ認証を含む。このように構成すれば、連係セキュリティ認証に加えて、制御装置の制御装置セキュリティ認証も成立する必要があるので、機密性をより高めることができる。

上記固有セキュリティ認証を有している負荷制御システムにおいて、好ましくは、負荷は、負荷に固有の負荷特定情報を含み、負荷の固有セキュリティ認証は、暗証番号を用いて負荷から負荷特定情報を取得する負荷セキュリティ認証を含む。このように構成すれば、連係セキュリティ認証に加えて、負荷セキュリティ認証も成立する必要があるので、機密性をより高めることができる。

本発明によれば、上記のように、機能の機密性を高めることができる。

本発明の一実施形態によるモータ制御システムのブロック図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置のブロック図（機能ブロックを示す図）である。 本発明の一実施形態によるモータセキュリティ認証を説明するための図である。 本発明の一実施形態によるモータ制御システムの連係セキュリティ認証を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４を参照して、本実施形態によるモータ制御システム１００の構成について説明する。なお、モータ制御システム１００は、特許請求の範囲の「負荷制御システム」の一例である。

〈モータ制御システムの構成〉
図１に示すように、モータ制御システム１００は、上位コントローラ等の制御装置１と、制御装置１からの指令によって制御される電力変換装置２と、電力変換装置２から電力が供給されるモータ３とを備えている。なお、モータ３は、特許請求の範囲の「負荷」の一例である。また、モータ制御システム１００は、たとえば、搬送機、加工機、空調機などに適用される。

制御装置１と電力変換装置２とは、専用のケーブル４ａにより接続されている。制御装置１と電力変換装置２との間のケーブル４ａを介した通信は、専用のプロトコルに基づいて行われる。すなわち、制御装置１や電力変換装置２を、専用のプロトコルに基づかない（有しない）制御装置１や電力変換装置２に取り換えた場合には、制御装置１と電力変換装置２との間の通信を行うことができなくなる。なお、ケーブル４ａを介した通信は、アナログ通信またはデジタル通信である。また、ケーブル４ａは、特許請求の範囲の「配線」の一例である。

電力変換装置２とモータ３とは、ケーブル４ｂにより接続されている。ケーブル４ｂは、一般的な配線である。また、電力変換装置２とモータ３との間の通信は、専用のプロトコルに基づいて行われてはいない。

〈制御装置の構成〉
次に、図２を参照して、制御装置１の構成について説明する。なお、図２では、便宜上、２つの制御装置１が描かれているが、実際には、制御装置１は、１つである。

図２に示すように、制御装置１には、モータ３のモータ特定記号が専用コードにセット（収納）されるとともに、収納されたモータ特定記号を電力変換装置２に送信するように構成されている。なお、モータ特定記号は、モータ３毎に固有の記号である。モータ特定記号により、モータ３を特定することが可能になる。また、モータ特定記号は、特許請求の範囲の「負荷特定情報」の一例である。

また、制御装置１は、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能を生成するプログラムコードを電力変換装置２に送信するように構成されている。また、制御装置１は、周波数指令を電力変換装置２に送信するように構成されている。なお、モータ特定記号、プログラムコード、および、周波数指令は、ケーブル４ａを介して、電力変換装置２に送信される。また、モータ特定記号、プログラムコード、および、周波数指令は、それぞれ、専用のプロトコルに基づいて、制御装置１に限定されたアドレスであるアドレス２１ａ、アドレス２１ｂおよびアドレス２１ｃに送信される。なお、周波数指令は、電力変換装置２から所望の周波数または所望の電圧を出力させるための指令である。

また、制御装置１は、セキュリティ認証信号およびコード生成許可信号を電力変換装置２に送信するように構成されている。なお、セキュリティ認証信号およびコード生成許可信号の詳細については後述する。

ここで、本実施形態では、制御装置１は、固有のセキュリティ認証を有している。具体的には、制御装置１は、制御装置１を起動させるための制御装置セキュリティ認証を行う。制御装置セキュリティ認証は、たとえば、解除プログラムを起動することにより、制御装置１を、ソフトウェアのインストールを可能にする状態にすることである。また、制御装置セキュリティ認証は、複数の桁から構成される制御装置１毎に固有のキーなどを入力することにより、ソフトウェアを起動可能にすることである。また、制御装置セキュリティ認証は、制御装置１の設定パスコードを入力することにより、機種の詳細設定、各種パスコードの変更、パスコードの管理を行うことである。なお、制御装置セキュリティ認証は、特許請求の範囲の「固有セキュリティ認証」の一例である。

〈電力変換装置の構成〉
次に、図２を参照して、電力変換装置２の構成について説明する。なお、以下に説明するモータ相互認証処理部２２、セキュリティ認証処理部２３、プログラムコード認証処理部２４、コード認証部２５、専用機能部２６は、ソフトウェアによって構成された機能ブロックである。これらの機能ブロックは、電力変換装置２の制御部（図示せず）に設けられている。

図２に示すように、電力変換装置２は、標準機能領域２ａと専用機能領域２ｂとを含む。標準機能領域２ａには、周波数設定部３１と、標準制御回路３２と、ＰＷＭ回路３３とが設けられている。そして、周波数設定部３１により所望の周波数が設定されて、設定された周波数の指令値が標準制御回路３２に入力される。そして、ＰＷＭ回路３３が動作されることにより、電力変換装置２から、この指令値に基づいた周波数の電圧がモータ３に出力される。

また、専用機能領域２ｂには、モータ相互認証処理部２２が設けられている。モータ相互認証処理部２２には、制御装置１からモータ特定記号が入力される。そして、本実施形態では、モータ相互認証処理部２２は、電力変換装置２に収納されたモータ特定記号と、制御装置１から送信されたモータ特定記号とが一致していることを認証（照合）する。すなわち、モータ相互認証処理部２２は、制御装置１と電力変換装置２とモータ３との連係によるソフトウェアに基づいた連係セキュリティ認証を行うように構成されている。

また、専用機能領域２ｂには、セキュリティ認証処理部２３が設けられている。セキュリティ認証処理部２３は、制御装置１からセキュリティ認証信号が送信されるように構成されている。なお、セキュリティ認証信号は、ハードウェア（ケーブル４ａ）に基づいた連係セキュリティ認証である。具体的には、セキュリティ認証信号は、制御装置１と電力変換装置２との間において、ケーブル４ａを介した通信が可能となったことを認証することである。言い換えると、セキュリティ認証信号は、制御装置１と電力変換装置２とが専用のケーブル４ａにより接続されて、専用のプロトコルに基づいた通信が可能となった場合に、制御装置１から送信される信号である。たとえば、専用のケーブル４ａに印加される電圧が、所定の電圧になった場合には、セキュリティ認証信号が送信される。

また、専用機能領域２ｂには、プログラムコード認証処理部２４が設けられている。プログラムコード認証処理部２４は、制御装置１から送信される、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能を生成するプログラムコードを認証するように構成されている。具体的には、本実施形態では、プログラムコード認証処理部２４は、制御装置１から送信されるプログラムコードを、予め定められた条件に基づいて認証（ソフトウェアに基づいた連係セキュリティ認証）する。

たとえば、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能は、予め専用機能部２６に設けられている複数の機能ブロック２６ａ、２６ｂおよび２６ｃを、所定の順序に従って機能させることにより実現（生成）される。そして、この所定の順序は、予め電力変換装置２に保存（記憶）されている。制御装置１から送信されるプログラムコードには、この所定の順序が含まれている。そして、プログラムコード認証処理部２４は、予め電力変換装置２に保存されている所定の順序と、制御装置１から送信されるプログラムコードに含まれる所定の順序とが一致しているか否かを認証（照合）する。

また、専用機能領域２ｂには、コード認証部２５が設けられている。コード認証部２５には、コード生成許可信号が入力される。コード生成許可信号は、制御装置１と電力変換装置２との間においてケーブル４ａを介した通信が可能となった場合に出力される。そして、本実施形態では、コード認証部２５は、入力されたコード生成許可信号の認証（ハードウェアであるケーブル４ａに基づいた連係セキュリティ認証）を行うように構成されている。なお、コード生成許可信号は、特許請求の範囲の「機能生成許可信号」の一例である。

また、本実施形態では、コード生成許可信号が認証された場合にオンするハードウェアによって構成されたスイッチ４０が設けられている。そして、コード生成許可信号が認証された場合にスイッチ４０がオンされることにより、ソフトウェアによって構成された機能ブロックから、スイッチ４０を介して、信号が出力されるように構成されている。たとえば、コード生成許可信号が認証された場合、機能ブロック２６ｃとスイッチ４０とが接続（専用機能部２６の内部の一点鎖線参照）されて、機能ブロック２６ｃからスイッチ４０を介して専用機能部２６の外部に信号が出力される。

また、専用機能領域２ｂには、専用機能部２６が設けられている。専用機能部２６（電力変換装置２）では、連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。すなわち、上記したように、連係セキュリティ認証が成立した場合、予め専用機能部２６に設けられている複数の機能ブロック２６ａ、２６ｂおよび２６ｃが、所定の順序に従って機能される。

また、電力変換装置２には、機能コード（図示せず）が設けられている。機能コードは、電力変換装置２の設定を変更などすることにより、電力変換装置２の機能を変更するためのコードである。また、機能コードは、管理者などのみが認知しており、第三者には認知されていない。また、機能コードを認証すること（機能コードを用いて設定の変更などを行うこと）は、特許請求の範囲の「固有セキュリティ認証」の一例である。

〈モータの構成〉
次に、図３を参照して、モータ３の構成について説明する。

図３に示すように、モータ３は、モータ３に固有のモータ特定記号を含んでいる。モータ特定記号は、たとえば、モータ３内に設けられたＩＣチップ４１などに記憶されている。

ここで、本実施形態では、モータ３は、モータ３に固有のモータセキュリティ認証を行うように構成されている。たとえば、ＩＣチップ４１が設けられたモータ３から、リーダ４２により、モータ特定記号を読み出す。ここで、ＩＣチップ４１からモータ特定記号を読み出すには、暗証番号（ＰＩＮ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｎｕｍｂｅｒ）が必要である。暗証番号は、管理者などのみが認知しており、第三者には認知されていない。また、読み出されたモータ特定記号は、管理システム４３に入力されるとともに、制御装置１および電力変換装置２の専用コードにセット（収納）される。なお、モータセキュリティ認証は、特許請求の範囲の「固有セキュリティ認証」および「負荷セキュリティ認証」の一例である。

そして、本実施形態では、制御装置１と電力変換装置２とモータ３とのうちの少なくとも制御装置１および電力変換装置２（具体的には、制御装置１と電力変換装置２とモータ３との３つ）の連係による、ハードウェアおよびソフトウェアのうちの少なくとも一方（具体的には、ハードウェアおよびソフトウェアの両方）に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２において、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。以下、連係セキュリティ認証について説明する。

〈連係セキュリティ認証〉
次に、図４を参照して、連係セキュリティ認証について説明する。なお、以下の連係セキュリティ認証の処理は、主に、電力変換装置２の制御部（図示せず）によって行われる。また、制御装置１の制御装置セキュリティ認証、電力変換装置２の機能コードの認証、および、モータ３のモータセキュリティ認証は、予め行われているとする。

図４に示すように、ステップＳ１において、制御装置１から送信されるセキュリティ認証信号の読み取りが行われる。

次に、ステップＳ２において、セキュリティ認証処理部２３により、セキュリティ認証信号の認証が行われる。すなわち、制御装置１と電力変換装置２との間のケーブル４ａを介した通信が可能になっている場合、制御装置１から送信されるセキュリティ認証信号が認証される。これにより、スイッチ２７ａ（図２参照）がオンされる。なお、スイッチ２７ａは、機械的なスイッチでなくソフトウェアのスイッチである。また、セキュリティ認証処理部２３によるセキュリティ認証信号の認証が行われない場合、連係セキュリティ認証の処理が終了される。なお、ステップＳ２における認証は、ハードウェア（ケーブル４ａ）に基づいた認証である。

次に、ステップＳ３において、制御装置１と電力変換装置２との間のケーブル４ａを介した通信が実行（開始）される。

次に、ステップＳ４において、制御装置１からケーブル４ａを介してモータ特定記号を取得（受信）する。なお、モータ特定記号は、モータ相互認証処理部２２によって取得される。

次に、ステップＳ５において、電力変換装置２の専用コードにセット（収納）されているモータ特定記号がモータ相互認証処理部２２により取得される。

次に、ステップＳ６において、モータ相互認証処理部２２により、電力変換装置２に収納されたモータ特定記号と、制御装置１から送信されたモータ特定記号とが一致しているか否かが判断（認証）される。電力変換装置２に収納されたモータ特定記号と、制御装置１から送信されたモータ特定記号とが一致している場合には、ソフトウェアのスイッチ２７ｂ（図２参照）がオンされるとともに、ステップＳ７に進み、一致していない場合には、連係セキュリティ認証の処理が終了される。なお、ステップＳ６における認証は、ソフトウェア（モータ相互認証処理部２２）に基づいた連係セキュリティ認証である。

次に、ステップＳ７において、制御装置１からケーブル４ａを介してプログラムコードを取得（受信）する。なお、プログラムコードは、プログラムコード認証処理部２４によって取得される。

次に、ステップＳ８において、プログラムコード認証処理部２４によって、プログラムコードの認証が行われる。具体的には、上記したように、専用機能部２６に設けられている複数の機能ブロック２６ａ、２６ｂおよび２６ｃを所定の順序に従って機能させるための、予め電力変換装置２に保存されている所定の順序と、制御装置１から送信されるプログラムコードに含まれる所定の順序とが一致しているか否かを認証（照合）する。電力変換装置２に保存されている所定の順序と、制御装置１から送信されるプログラムコードに含まれる所定の順序とが一致している場合には、ステップＳ９に進み、一致していない場合には、連係セキュリティ認証の処理が終了される。なお、ステップＳ８における認証は、ソフトウェア（プログラムコード認証処理部２４）に基づいた連係セキュリティ認証である。

次に、ステップＳ９において、制御装置１からコード生成許可信号を取得（受信）する。なお、コード生成許可信号は、コード認証部２５によって取得される。コード生成許可信号は、機能をプログラムコードにより生成することを許可する信号である。

次に、ステップＳ１０において、コード認証部２５により、コード生成許可信号の認証が行われる。コード生成許可信号は、制御装置１と電力変換装置２との間においてケーブル４ａを介した通信が可能となった場合に出力（認証）される。また、コード生成許可信号を認証することは、ハードウェア（ケーブル４ａ）に基づいた連係セキュリティ認証である。ステップＳ１０において、コード生成許可信号の認証が行われた場合にはステップＳ１１に進み、コード生成許可信号の認証が行われない場合には、連係セキュリティ認証の処理が終了される。

また、ステップＳ１０において、コード生成許可信号の認証が行われた場合には、スイッチ３４ａ（図２参照）がオンされるとともに、スイッチ３４ｂ（図２参照）は、オフされる。

次に、ステップＳ１１において、電力変換装置２の専用機能部２６において、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成される。なお、機能がソフトウェアにより生成されるとは、「所定の用途に使用可能にする機能を生成するプログラムコードが制御装置１から電力変換装置２に送信され、電力変換装置２内で、そのプログラムコードを基に予め決められた条件に基づいて認証され、所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成される」ことである。具体的には、本実施形態では、連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２を、第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力可能な周波数変換装置として使用可能にする機能がソフトウェアにより生成される。詳細には、制御装置１から送信されるプログラムコードに基づいて、専用機能部２６に設けられている複数の機能ブロック２６ａ、２６ｂおよび２６ｃが、所定の順序に従って機能される。これにより、電力変換装置２が、所定の用途に使用するために専用機能部２６で生成されたソフトウェアに基づいて、第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力可能な周波数変換装置として使用可能になる。その結果、第１の可変周波数または第１の可変電圧が電力変換装置２から出力されるように、標準制御回路３２とＰＷＭ回路３３とが動作される。ここで、生成されたソフトウェアは、ＲＡＭ等の揮発性の記憶手段に記憶されており、電源の供給がなくなると記憶している情報が保持できなくなり、所定の用途に使用する機能が失われる。

なお、本実施形態では、ステップＳ２、Ｓ６、Ｓ８およびＳ１０のいずれかにおいて、連係セキュリティ認証が成立しない場合、電力変換装置２は、第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力できる電力変換装置２とは異なる用途に使用するための第２の可変周波数または第２の可変電圧を出力可能な周波数変換装置となるように構成されている。すなわち、ソフトウェアのスイッチ３４ａは、オフのままであり、ソフトウェアのスイッチ３４ｂは、オンのままである。これにより、標準機能領域２ａの周波数設定部３１によって設定された指令値に基づいて第２の可変周波数または第２の可変電圧が電力変換装置２から出力されるように、標準制御回路３２とＰＷＭ回路３３とが動作される。

このように、本実施形態では、制御装置１と電力変換装置２とモータ３との連係による連係セキュリティ認証（モータ特定記号の認証）、制御装置１と電力変換装置２との連係による連係セキュリティ認証（セキュリティ認証信号の認証、プログラムコードの認証、コード生成許可信号の認証）が行われている。また、ハードウェア（ケーブル４ａ）およびソフトウェア（セキュリティ認証処理部２３、モータ相互認証処理部２２、プログラムコード認証処理部２４、コード認証部２５）の両方に基づいた連係セキュリティ認証が行われている。

さらに、上記のように、制御装置１の制御装置セキュリティ認証、電力変換装置２の機能コードの認証、および、モータ３のモータセキュリティ認証が、予め行われた上で、連係セキュリティ認証が行われている。すなわち、本実施形態では、制御装置１の制御装置セキュリティ認証、電力変換装置２の機能コードの認証、および、モータ３のモータセキュリティ認証が成立し、かつ、連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２において、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、制御装置１と電力変換装置２とモータ３とのうちの、少なくとも制御装置１と電力変換装置２との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２において、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。これにより、連係セキュリティ認証が成立しない場合には、電力変換装置２において電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能が生成されない。その結果、電力変換装置２の内部を解析などしたとしても、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がそもそも生成されていないので、この機能が漏洩することがない。これにより、機能の機密性を保持することができる。すなわち、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能の機密性が、少なくとも制御装置１と電力変換装置２との複数の装置の連係によって保持されているので、複数の装置のうちの１つの装置のパスワード等が漏洩しても、機能の機密性が保持される。これにより、機能の機密性を高めることができる。

また、少なくとも制御装置１と電力変換装置２との連係による連係セキュリティ認証が成立する必要があるので、モータ制御システム１００から電力変換装置２を単独で取り出した場合、または、モータ制御システム１００から電力変換装置２を単独で取り出して認証不可な他のモータ３と組み合わせた場合には、連係セキュリティ認証が成立しない。すなわち、これらの場合にも機能が生成されないので、機能が漏洩することはない。また、セキュリティ認証が成立しない場合には、機能が生成されないので、電力変換装置２を単独で所定の用途に使用することはできない。

また、本実施形態では、上記のように、連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２を、第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力可能な周波数変換装置として使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。これにより、第１の可変周波数または第１の可変電圧が出力可能な電力変換装置であるという機能の機密性を保持することができる。

また、本実施形態では、上記のように、連係セキュリティ認証が成立しない場合、電力変換装置２は、第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力できる電力変換装置２とは異なる用途に使用するための第２の可変周波数または第２の可変電圧を出力可能な周波数変換装置となるように構成されている。これにより、連係セキュリティ認証が成立しない場合には、電力変換装置２を第２の可変周波数または第２の可変電圧を出力可能な周波数変換装置として使用することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御装置１と電力変換装置２とモータ３とのうちの、少なくとも制御装置１と電力変換装置２との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの両方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２において、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。これにより、ハードウェアおよびソフトウェアの両方に基づいて連係セキュリティ認証が成立するので、ハードウェアおよびソフトウェアのうちの一方のみに基づいて連係セキュリティ認証が成立する場合と比べて、機密性を高めることができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御装置１と電力変換装置２とモータ３との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２において、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。これにより、制御装置１と電力変換装置２との連係のみによって、連係セキュリティ認証が成立する場合と比べて、機密性（セキュリティレベル）を高めることができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御装置１と電力変換装置２とは、ハードウェアであるケーブル４ａにより接続されており、ハードウェアに基づいた連係セキュリティ認証は、制御装置１と電力変換装置２との間において、ケーブル４ａを介した通信が可能となったことを認証することを含む。これにより、ケーブル４ａというハードウェアに基づいた連係セキュリティ認証を行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、ハードウェアに基づいた連係セキュリティ認証は、制御装置１と電力変換装置２との間においてケーブル４ａを介した通信が可能となった場合に出力され、機能をプログラムコードにより生成することを許可するコード生成許可信号を認証することを含む。これにより、制御装置１と電力変換装置２との間においてケーブル４ａを介した通信が可能でない場合、コード生成許可信号が出力されないので、機能が生成されない。これにより、機能の漏洩を防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、コード生成許可信号が認証された場合にオンするハードウェアによって構成されたスイッチ４０を備え、コード生成許可信号が認証された場合にスイッチ４０がオンされることにより、ソフトウェアによって構成された機能ブロックから、スイッチ４０を介して、信号が出力されるように構成されている。これにより、ハードウェアとソフトウェアとが連係した連係セキュリティ認証を行うことができる。例えば、運転中あるいは停止中のケーブル４ａの断線や引き抜きなどによりこのスイッチ４０が切れると機能が成立しなくなる。

また、本実施形態では、上記のように、ソフトウェアに基づいた連係セキュリティ認証は、電力変換装置２に収納されたモータ特定記号と、制御装置１から送信されたモータ特定記号とが一致していることを認証することを含む。これにより、モータ制御システム１００に予め含まれているモータ３を、他のモータ３に取り換えた場合には、予めモータ制御システム１００に含まれているモータ３のモータ特定記号と、取り換えられたモータ３のモータ特定記号とが異なる。これにより、モータ３を取り換えた場合には連係セキュリティ認証が成立しないので、モータ３を取り換えた状態で機能が生成される（機能が発揮される）のを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ソフトウェアに基づいた連係セキュリティ認証は、制御装置１から送信されるプログラムコードを、予め定められた条件に基づいて認証することを含む。これにより、モータ制御システム１００に予め含まれている制御装置１を、他の制御装置１に取り換えた場合には、他の制御装置１から送信されるプログラムコードが、予め定められた条件を満たさないので、連係セキュリティ認証が成立しない。これにより、制御装置１を取り換えた状態で機能が生成される（機能が発揮される）のを防止することができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御装置１と電力変換装置２とモータ３とのうちの、少なくとも１つは、固有の固有セキュリティ認証を有しており、制御装置１と電力変換装置２とモータ３とのうちの、少なくとも１つに固有の固有セキュリティ認証が成立し、かつ、連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置２において、電力変換装置２を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている。これにより、連係セキュリティ認証に加えて、固有セキュリティ認証も必要になるので、機密性をより高めることができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御装置１に固有の固有セキュリティ認証は、制御装置１を起動させるための制御装置セキュリティ認証を含む。これにより、連係セキュリティ認証に加えて、制御装置１の制御装置セキュリティ認証も成立する必要があるので、機密性をより高めることができる。

また、本実施形態では、上記のように、モータ３は、モータ３に固有のモータ特定記号を含み、モータ３の固有セキュリティ認証は、暗証番号を用いてモータ３からモータ特定記号を取得するモータセキュリティ認証を含む。これにより、連係セキュリティ認証に加えて、モータセキュリティ認証も成立する必要があるので、機密性をより高めることができる。

[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置を、第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力可能な周波数変換装置として使用可能にする機能がソフトウェアにより生成される例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、連係セキュリティ認証が成立した場合、電力変換装置を、第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力可能な周波数変換装置以外の装置として使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されてもよい。

また、上記実施形態では、ハードウェアおよびソフトウェアの両方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、機能がソフトウェアにより生成される例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ハードウェアまたはソフトウェアの一方のみに基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合に、機能がソフトウェアにより生成されてもよい。

また、上記実施形態では、制御装置と電力変換装置とモータとの３つの装置の連係による連係セキュリティ認証が成立した場合、機能がソフトウェアにより生成される例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御装置と電力変換装置との２つの装置の連係による連係セキュリティ認証が成立した場合に、機能がソフトウェアにより生成されるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、ハードウェアに基づいた連係セキュリティ認証が、ケーブルに基づく認証である例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ケーブル以外のハードウェアに基づいた連係セキュリティ認証を行ってもよい。

また、上記実施形態では、ソフトウェアに基づいた連係セキュリティ認証が、セキュリティ認証処理部、モータ相互認証処理部、プログラムコード認証処理部およびコード認証部による認証である例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ソフトウェアに基づいた連係セキュリティ認証を、セキュリティ認証処理部、モータ相互認証処理部、プログラムコード認証処理部およびコード認証部、以外の部分において行ってもよい。

また、上記実施形態では、制御装置、電力変換装置およびモータの全てが固有の固有セキュリティ認証を有している例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御装置と電力変換装置とモータとのうちのいずれか１つまたは２つが、固有の固有セキュリティ認証を有していてもよい。また、制御装置、電力変換装置およびモータに固有の固有セキュリティ認証を用いずに、連係セキュリティ認証のみが成立した場合に、機能がソフトウェアにより生成されてもよい。

また、上記実施形態では、制御装置に固有の固有セキュリティ認証が、制御装置を起動させるための認証である例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御装置に固有の固有セキュリティ認証が、制御装置を起動すること以外の認証であってもよい。

また、上記実施形態では、モータに固有の固有セキュリティ認証が、暗証番号を用いてモータからモータ特定記号を取得する認証である例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、モータに固有の固有セキュリティ認証が、暗証番号を用いてモータからモータ特定記号を取得すること以外の認証であってもよい。

また、上記実施形態では、「負荷特定情報」が、モータ特定記号である例について示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、モータ特定記号に代えて負荷を特定することが可能な負荷特定記号を用いてもよい。この場合、モータにより駆動される負荷装置の内部に負荷特定記号が記憶されたＩＣチップが設けられる。

また、上記実施形態では、電力変換装置から電力が供給される負荷として、モータを用いる例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電力変換装置からモータ以外の負荷に電力が供給されてもよい。

また、上記実施形態では、電力変換装置が、周波数変換装置として機能する例について示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電力変換装置が、周波数変換装置以外の装置として機能してもよい。

１ 制御装置
２ 電力変換装置
３ モータ（負荷）
４ａ ケーブル（配線）
４０ スイッチ
１００ モータ制御システム（負荷制御システム）

Claims (13)

1. 制御装置と、
   前記制御装置によって制御される電力変換装置と、
   前記電力変換装置から電力が供給される負荷とを備え、
   前記制御装置と前記電力変換装置と前記負荷とのうちの、少なくとも前記制御装置と前記電力変換装置との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一方に基づいた連係セキュリティ認証が成立した場合、前記電力変換装置において、前記電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている、負荷制御システム。
2. 前記連係セキュリティ認証が成立した場合、前記電力変換装置を、第１の可変周波数または第１の可変電圧を出力可能な周波数変換装置として使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている、請求項１に記載の負荷制御システム。
3. 前記連係セキュリティ認証が成立しない場合、前記電力変換装置は、前記第１の可変周波数または第１の可変電圧が出力可能な前記周波数変換装置とは異なる第２の可変周波数または第２の可変電圧を出力可能な前記周波数変換装置となるように構成されている、請求項２に記載の負荷制御システム。
4. 前記制御装置と前記電力変換装置と前記負荷とのうちの、少なくとも前記制御装置と前記電力変換装置との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの両方に基づいた前記連係セキュリティ認証が成立した場合、前記電力変換装置において、前記電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の負荷制御システム。
5. 前記制御装置と前記電力変換装置と前記負荷との連係による、ハードウェアおよびソフトウェアの少なくとも一方に基づいた前記連係セキュリティ認証が成立した場合、前記電力変換装置において、前記電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の負荷制御システム。
6. 前記制御装置と前記電力変換装置とは、ハードウェアである配線により接続されており、
   ハードウェアに基づいた前記連係セキュリティ認証は、前記制御装置と前記電力変換装置との間において、前記配線を介した通信が可能となったことを認証することを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の負荷制御システム。
7. 前記制御装置は、前記電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能を生成するプログラムコードを前記電力変換装置に送信するように構成されており、
   ハードウェアに基づいた前記連係セキュリティ認証は、前記制御装置と前記電力変換装置との間において前記配線を介した通信が可能となった場合に出力され、機能を前記プログラムコードにより生成することを許可する機能生成許可信号を認証することを含む、請求項６に記載の負荷制御システム。
8. 前記機能生成許可信号が認証された場合にオンするハードウェアによって構成されたスイッチをさらに備え、
   前記機能生成許可信号が認証された場合に前記スイッチがオンされることにより、ソフトウェアによって構成された機能ブロックから、前記スイッチを介して、信号が出力されるように構成されている、請求項７に記載の負荷制御システム。
9. 前記負荷は、前記負荷に固有の負荷特定情報を含み、
   前記負荷特定情報は、前記制御装置および前記電力変換装置に収納され、
   前記制御装置は、収納した前記負荷特定情報を前記電力変換装置に送信するように構成されており、
   ソフトウェアに基づいた前記連係セキュリティ認証は、前記電力変換装置に収納された前記負荷特定情報と、前記制御装置から送信された前記負荷特定情報とが一致していることを認証することを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の負荷制御システム。
10. 前記制御装置は、前記電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能を生成するプログラムコードを前記電力変換装置に送信するように構成されており、
    ソフトウェアに基づいた前記連係セキュリティ認証は、前記制御装置から送信される前記プログラムコードを、予め定められた条件に基づいて認証することを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の負荷制御システム。
11. 前記制御装置と前記電力変換装置と前記負荷とのうちの、少なくとも１つは、固有の固有セキュリティ認証を有しており、
    前記制御装置と前記電力変換装置と前記負荷とのうちの、少なくとも１つに固有の固有セキュリティ認証が成立し、かつ、前記連係セキュリティ認証が成立した場合、前記電力変換装置において、前記電力変換装置を所定の用途に使用可能にする機能がソフトウェアにより生成されるように構成されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の負荷制御システム。
12. 前記制御装置に固有の前記固有セキュリティ認証は、前記制御装置を起動させるための制御装置セキュリティ認証を含む、請求項１１に記載の負荷制御システム。
13. 前記負荷は、前記負荷に固有の負荷特定情報を含み、
    前記負荷の固有セキュリティ認証は、暗証番号を用いて前記負荷から前記負荷特定情報を取得する負荷セキュリティ認証を含む、請求項１１または１２に記載の負荷制御システム。

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