(57)【要約】      （修正有）【課題】一般に設置されたコンセントを利用して、当該コンセントの管理者ではないユーザが電気自動車等の電動機器への充電を行うことができる仕組みを低コストで実現する充電システム及び充電方法を提供する。【解決手段】電力会社システム７と、集合住宅コンセント５１と、プラグ４９を集合住宅コンセント５１に差し込み、充電プラグ２２をコンセント４１に差し込むことで、集合住宅コンセント５１を介して供給される電力を電気自動車２に通電可能とするコンセント型充電設備４とを有し、コンセント型充電設備４は、さらに、充電の開始時刻と終了時刻を含む利用明細情報を記録する充電時間記録部４７１を有し、利用明細情報をブロックチェーン上のブロックに記録して、ユーザおよびコンセント型充電設備４の秘密鍵によりそれぞれ電子署名して保有を電力会社に移転して電力会社システム７に記録する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザによる電動機器への充電を可能とする充電システムであって、
電力供給者の情報処理システムと、
各充電拠点に設置された充電拠点コンセントと、
前記充電拠点コンセントと、前記電動機器に接続された充電用ケーブルとを接続することで、前記充電拠点コンセントを介して前記電力供給者から供給される電力を前記電動機器に通電可能とする充電設備と、を有し、
前記充電設備は、
さらに、前記電動機器への充電の開始時刻と終了時刻を含む利用明細情報を記録する充電時間記録部を有し、
前記利用明細情報をブロックチェーン上のブロックに記録して、前記ユーザおよび前記充電設備の秘密鍵によりそれぞれ電子署名して保有を前記電力供給者に移転して前記情報処理システムに記録する、充電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の充電システムにおいて、
前記充電設備は、
前記ユーザが保有する情報処理端末との間で無線通信を行う通信部を有し、
前記通信部により前記情報処理端末から前記ユーザに係る公開鍵を取得した場合に、前記電動機器への通電を可能とする、充電システム。
【請求項３】
請求項２に記載の充電システムにおいて、
前記情報処理端末は、
前記ユーザのバイオメトリクス情報として、前記ユーザの顔の画像情報と併せて前記電動機器の画像情報を取得して、取得した前記バイオメトリクス情報に基づいて前記公開鍵を生成する、充電システム。
【請求項４】
請求項１に記載の充電システムにおいて、
前記情報処理システムは、
前記ブロックに記録された前記利用明細情報を前記ユーザ毎および前記充電拠点コンセント毎に集計して、前記ユーザ毎に充電時間に応じて利用料金を算出し、
前記電力供給者が発行する金銭代替財の残高情報について、前記ユーザの口座から前記充電拠点コンセントの管理者の口座に、対応する前記利用料金に相当する額を移転させ、
前記電力供給者から前記管理者に対して請求する電気料金に対して、前記管理者の口座における前記金銭代替財の残高により清算する、充電システム。
【請求項５】
請求項１に記載の充電システムにおいて、
前記電動機器は電気自動車である、充電システム。
【請求項６】
請求項１に記載の充電システムにおいて、
前記充電拠点は集合住宅である、充電システム。
【請求項７】
ユーザによる電動機器への充電を可能とする充電システムにおける充電方法であって、
各充電拠点に設置された充電拠点コンセントと、前記電動機器に接続された充電用ケーブルとを接続することで、前記充電拠点コンセントを介して前記電力供給者から供給される電力を前記電動機器に通電可能とする充電設備が、
前記電動機器への充電の開始時刻と終了時刻を含む利用明細情報を記録する工程と、
前記利用明細情報をブロックチェーン上のブロックに記録して、前記ユーザおよび前記充電設備の秘密鍵によりそれぞれ電子署名して保有を前記電力供給者に移転して、電力供給者の情報処理システムに記録する工程と、を実行する、充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機器への充電の技術に関し、特に、集合住宅において居住者の電気自動車への充電を行う電気自動車充電システムおよび電気自動車充電方法に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
大気汚染や地球温暖化が深刻化するに伴い、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）（以下ではこれらを総称して「電気自動車」と記載する場合がある）といった次世代の自動車への転換の動きが世界的に加速している。しかし、日本では、乗用車の登録台数に占める電気自動車の割合は１％にも及んでおらず、電気自動車の普及のためには、充電インフラの整備が重要となっている。
【０００３】
電気自動車の保有ユーザの９割以上は戸建て住宅の居住者であり、マンション等の集合住宅の居住者は１割未満にすぎない。しかし、住宅全体のうち４割以上を集合住宅が占めており、戸数も増加傾向にある。今後電気自動車の保有ユーザが増えることを考慮すると、集合住宅への充電設備の整備普及が求められる。この場合、設置コストや運用コストの抑制、設置スペースの確保等の課題を解決するためには、一般に設置されたコンセントを利用して充電できる環境とするのが望ましい。
【０００４】
これに関連する技術として、例えば、特開２００８−２６３７１２号公報（特許文献１）には、街中に設置されたコンセントに制御機能とＰＬＣ（Power Line Communication：電力線通信）等による通信機能を組み込んで、固有のコンセントＩＤを付与して高機能コンセントとし、その設置場所やコンセントの種類等の情報をサーバで管理しつつＷｅｂサーバで公開し、予約可能とする旨が記載されている。
【０００５】
また、例えば、特開２０１１−１６４７５６号公報（特許文献２）には、プラグとコンセントとを有し通電され得る持ち運び可能な携帯インタフェース（ＩＦ）に認証用の識別情報を記録し、使用者が給電サービスを受ける際に、携帯ＩＦのコンセントに電気自動車等のプラグを差し込み、さらに携帯ＩＦのプラグを給電コンセントに挿すと、携帯ＩＦが識別情報を給電設備に送信し、識別情報が正当に登録されたものであれば給電が開始される旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２６３７１２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６４７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２等に記載された従来技術によれば、一般に設置されたコンセントを用いてユーザが電気自動車の充電を行うことができる環境を実現することができ、例えば、マンション等の集合住宅の管理者（管理組合）が、主に居住者向けのサービスとして、駐車場等の共用部に設置されたコンセントを介して電気自動車への充電を行うサービスを提供することが仕組み上は可能となる。
【０００８】
しかし、従来技術では、例えば、一般に設置されたコンセントに対して基本的に電力量の計測等のいわゆるスマートメーターの機能を付加する必要がある。また、電力の盗用や不正請求等を防止する（すなわち「電気利用明細の真正性」を担保する）ためには、厳密なユーザの認証に係る機能も各コンセントに実装する（もしくは特許文献２における携帯ＩＦのようなユーザが保持する機器を実装する）必要があり、開発・設置コストや運用コストの低減に対する効果が小さくなってしまう。
【０００９】
特に、充電用のコンセントの設置者・管理者（すなわち、当該コンセントでの電力の使用に対して電力会社等の電力供給者との間で契約を締結し料金を支払う主体）と、当該コンセントを使用して電気自動車の充電を行うユーザとが異なる場合には、電力供給者とコンセントの管理者（例えば、集合住宅の管理組合）、およびコンセントを利用して充電を行うユーザ（例えば、集合住宅の居住者や来訪者等）の３者間で「電気利用明細の真正性」を担保する必要があり、これを可能とする仕組みを低コストで実現する必要がある。
【００１０】
そこで本発明の目的は、一般に設置されたコンセントを利用して、当該コンセントの管理者ではないユーザが電気自動車等の電動機器への充電を行うことができる仕組みを低コストで実現する充電システムおよび充電方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１３】
本発明の代表的な実施の形態による充電システムは、ユーザによる電動機器への充電を可能とする充電システムであって、電力供給者の情報処理システムと、各充電拠点に設置された充電拠点コンセントと、前記充電拠点コンセントと、前記電動機器に接続された充電用ケーブルとを接続することで、前記充電拠点コンセントを介して前記電力供給者から供給される電力を前記電動機器に通電可能とする充電設備と、を有するものである。
【００１４】
そして、前記充電設備は、さらに、前記電動機器への充電の開始時刻と終了時刻を含む利用明細情報を記録する充電時間記録部を有し、前記利用明細情報をブロックチェーン上のブロックに記録して、前記ユーザおよび前記充電設備の秘密鍵によりそれぞれ電子署名して保有を前記電力供給者に移転して前記情報処理システムに記録する。
【発明の効果】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１６】
すなわち、本発明の代表的な実施の形態によれば、一般に設置されたコンセントを利用して、当該コンセントの管理者ではないユーザが電気自動車等の電動機器への充電を行うことができる仕組みを低コストで実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態充電システムの構成例について概要を示した図である。
【図２】本発明の一実施の形態における充電サービス利用時のユーザ端末およびコンセント型充電設備に表示される画面例について概要を示した図である。
【図３】本発明の一実施の形態におけるユーザ端末に表示される利用明細の管理画面の例について概要を示した図である。
【図４】本発明の一実施の形態におけるブロックチェーンのＭｕｌｔｉＳｉｇを利用した利用明細データに対する合意形成の例について概要を示した図である。
【図５】本発明の一実施の形態における充電時の処理の流れの例について概要を示したフロー図である。
【図６】本発明の一実施の形態における利用料金の課金時の処理の流れの例について概要を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。一方で、ある図において符号を付して説明した部位について、他の図の説明の際に再度の図示はしないが同一の符号を付して言及する場合がある。
【００１９】
＜概要＞
本発明の一実施の形態である充電システムは、マンション等の集合住宅における駐車場等の共用部に設置されたコンセントを充電拠点として、従量課金による電気自動車への充電を行うことを可能とするシステムである。本実施の形態では集合住宅を例として説明するが、充電用のコンセントの設置者・管理者とは異なるユーザが、当該コンセントを使用して電気自動車の充電を行うことを可能とする環境に広く適用することができる。また、充電対象も、電気自動車に限らず、電動工具等の各種の電動機器に適用することができる。さらには、これらの機器に搭載される充電式バッテリーや蓄電池等に対して直接充電する場合も含まれるものとする。
【００２０】
本実施の形態では、ユーザや、集合住宅の管理者・管理組合（以下では「管理者」と総称する場合がある）、その他の者による電力の盗用や不正請求等（すなわち、充電を行った事実に対する改竄や偽造等）を防止して「電気利用明細の真正性」を担保するため、近年利用が拡がりつつあるブロックチェーンの技術を用いる。すなわち、充電を行った事実をブロック上に記録することで、ブロックチェーンの特性により、充電を行った事実に対する改竄を防止する。これにより、セキュアな充電環境を少ない開発負荷で実装することを可能とする。
【００２１】
また、本実施の形態では、充電を行ったユーザに対して、充電サービスの利用時間に応じた従量課金を行うものとする。すなわち、充電用のコンセントを設置している集合住宅の管理者（電力会社に対して電気料金を直接支払う者）が、当該コンセントを使用して充電した電力量（Ｋｗｈ）に応じてユーザに料金を従量課金する（電力を再販する）のではなく、充電サービスの利用の対価として利用時間に応じた料金をユーザから徴収する構成をとる（コンビニエンスストア等における携帯電話の充電サービスと同様）。これにより、集合住宅の管理者が充電用のコンセントに対して法令で規定された電力量計やスマートメーター等の設備を設けることを不要とし、充電用コンセントの設置・運用コストを大きく低減することを可能とする。
【００２２】
＜システム構成＞
図１は、本発明の一実施の形態である充電システムの構成例について概要を示した図である。本実施の形態の充電システム１は、例えば、ユーザ端末３、コンセント型充電設備４、集合住宅コンセント５１、および電力会社システム７からなる構成を有する。本実施の形態では、集合住宅５に設置された既存の集合住宅コンセント５１に対して、認証機能や各種の機能を直接実装するのではなく、集合住宅コンセント５１に対して差し込むことができるプラグ４９を有する外付けの装置であるコンセント型充電設備４に対して各種の機能を実装する。これにより、既存の集合住宅コンセント５１に対する改変等を可能な限り不要とし、充電設備の設置コストを大きく低減することができる。
【００２３】
本実施の形態では、集合住宅５には、インターネット６等の外部のネットワークとＨＤ−ＰＬＣ（High Definition Power Line Communication：高速電力線通信）により接続するための中継器であるＨＤ−ＰＬＣコンセントレータ５２が設置される。本実施の形態ではＨＤ−ＰＬＣを用いるものとしているが、ＰＬＣを用いるものであってもよい。ＨＤ−ＰＬＣコンセントレータ５２は、ＨＤ−ＰＬＣによる通信機能を有するＰＬＣ通信部５２１を備え、これに対して１つ以上の既存の集合住宅コンセント５１が接続される。
【００２４】
ＰＬＣによる通信を可能とすることで、例えば、地下駐車場等、後述するユーザ端末３が無線通信によりインターネット６等のネットワークに接続できないようなオフライン環境下でも、本実施の形態による充電サービスを提供することが可能となる。換言すれば、ユーザ端末３が無線通信によりインターネット６等のネットワークに接続できるオンライン環境では、ＰＬＣによる通信機能を備えていない集合住宅コンセント５１を用いて本実施の形態による充電サービスを提供することも可能である。
【００２５】
コンセント型充電設備４は、上述したように、集合住宅コンセント５１に対して差し込むことができるプラグ４９を有する外付けの装置であり、基本的にはプラグ４９が常時集合住宅コンセント５１に差し込まれた状態で設置されている。図１の例では、プラグ４９はコンセント型充電設備４の筐体に直接設けられているため、プラグ４９が集合住宅コンセント５１に差し込まれた状態では、コンセント型充電設備４の筐体は、集合住宅コンセント５１（およびこれが設置された壁面や床等）に対して固定された状態となる。これに対し、集合住宅コンセント５１の設置場所の制約によりコンセント型充電設備４を直接固定できない場合には、コンセント型充電設備４を別の場所に設置し、図示しないケーブルを介してコンセント型充電設備４とは分離した状態で接続されたプラグ４９を集合住宅コンセント５１に差し込む構成としてもよい。
【００２６】
コンセント型充電設備４は、さらに、充電対象の電気自動車２に接続された充電用ケーブル２１の充電プラグ２２を差し込むことができるコンセント４１を有する。ユーザは、例えば、集合住宅コンセント５１にコンセント型充電設備４のプラグ４９が差し込まれ、かつ当該コンセント型充電設備４のコンセント４１に充電プラグ２２が差し込まれた状態とすることで、集合住宅コンセント５１から供給される電力をコンセント型充電設備４を介して対象の電気自動車２に充電することができる。なお、本実施の形態のコンセント型充電設備４は、一般の集合住宅コンセント５１を用いて設置コストを低減させるため、単相ＡＣ２００Ｖもしくは１００Ｖを使用する普通充電設備（急速充電ではない）とする。
【００２７】
また、本実施の形態では、コンセント型充電設備４がコンセント４１のみを備え、充電用ケーブル２１はユーザが自身で準備する（車載のものを用いる）構成とすることで、コンセント型充電設備４の設置コストを大きく低減することを可能としているが、コンセント型充電設備４側が充電用ケーブル２１まで備える構成を排除するものではない。また、充電用ケーブル２１を延長ケーブル等のアタッチメントに接続し、当該延長ケーブルをコンセント４１に接続することにより、充電用ケーブル２１をコンセント４１に接続するようにしてもよい。
【００２８】
コンセント型充電設備４は、例えば、マイコンや半導体回路、その他の装置等のハードウェア、もしくはＣＰＵ（Central Processing Unit）上で動作するソフトウェア等により実装されたプラグロック制御部４２、通電制御部４３、ＰＬＣ通信部４４、ＮＦＣ通信部４５、画面表示部４６、およびコンセントアプリケーション４７等の各部を有する。
【００２９】
プラグロック制御部４２は、コンセント４１に差し込まれた充電プラグ２２について、通電中に外れないようにロック／アンロックする図示しないロック機構を制御する機能を有する。通電制御部４３は、プラグ４９（集合住宅コンセント５１）とコンセント４１（充電プラグ２２）との間の通電のＯＮ／ＯＦＦを制御するとともに、通電ＯＮ時に流れる電力量を制御する機能を有する。ＰＬＣ通信部４４は、コンセント型充電設備４側でのＰＬＣ通信機能を有する。
【００３０】
ＮＦＣ通信部４５は、後述するコンセントアプリケーション４７からの制御に基づいて、ユーザが保有するユーザ端末３との間でＮＦＣ（Near Field Communication）により無線通信を行い、ユーザの鍵情報（公開鍵・秘密鍵）を取得する機能を有する。後述するコンセントアプリケーション４７の充電時間記録部４７１により取得された充電時間（充電開始時間・完了時間）の履歴情報をユーザ端末３に対して送信する機能を有していてもよい。無線通信の方式は特に限定されず、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）その他の公知の近距離無線通信方式を適宜用いる構成としてもよい。
【００３１】
画面表示部４６は、例えば、小型のタッチパネル等のディスプレイを有し、後述するコンセントアプリケーション４７からの制御に基づいて充電状況や充電明細等の充電に係る各種情報を表示したり、ユーザからの指示や操作を受け付けたりする機能を有する。ディスプレイを有さない構成として、ＮＦＣ通信部４５によるユーザ端末３との無線通信を介してユーザ端末３において同様の機能を実現させる構成としてもよい。
【００３２】
コンセントアプリケーション４７は、コンセント型充電設備４の動作を制御する機能を有するアプリケーションプログラムであり、例えば、充電時間記録部４７１および鍵管理部４７２の各部（機能）を有する。充電時間記録部４７１は、通電制御部４３からの制御信号に基づいて、ユーザ毎の充電時間（充電開始時間・完了時間）を、メモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記録装置からなる記憶部４８に記録して管理する機能を有する。また、記憶部４８に記録された各ユーザの充電時間に係る情報（利用明細情報）を、所定のタイミングで、ＰＬＣ通信部４４を介して電力会社システム７に送信する機能も有する。鍵管理部４７２は、コンセント型充電設備４の公開鍵・秘密鍵を生成して、記憶部４８等に記録して管理する機能を有する。
【００３３】
鍵管理部４７２は、コンセント型充電設備４の秘密鍵、およびＮＦＣ通信部４５により取得したユーザ（ユーザ端末３）の秘密鍵によって、充電時間記録部４７１により作成された利用明細情報に対して後述するように電子署名を行ってブロックチェーンのブロックとするブロックチェーンのクライアントとしての機能を有するものとする。また、コンセント型充電設備４の公開鍵、およびＮＦＣ通信部４５により取得したユーザの公開鍵を、ＰＬＣ通信部４４を介して電力会社システム７に送信する機能を有していてもよい。ユーザの公開鍵については、ユーザ端末３から直接インターネット６を介して電力会社システム７に送信するようにしてもよい。
【００３４】
ユーザ端末３は、例えば、スマートフォンやタブレット端末等の携帯型の情報処理端末であり、図示しないＣＰＵ上で動作するアプリケーションプログラムとして、コンセント型充電設備４による充電サービスを利用するための充電アプリケーション３０を有する。充電アプリケーション３０は、例えば、アカウント情報管理部３１、ＮＦＣ通信部３２、充電履歴管理部３３、残高管理部３４、および鍵管理部３５等の各部（機能）を有する。
【００３５】
アカウント情報管理部３１は、例えば、ユーザ端末３を保有するユーザのアカウント情報を管理する機能を有する。アカウント情報には、例えば、充電アプリケーション３０のログインパスワードや、ユーザの氏名、住所、アドレス情報等の各種属性情報が含まれる。ユーザが保有する電気自動車２の車種やバッテリーの特性情報等、充電時に要する電力の推定を可能とする情報を含んでいてもよい。
【００３６】
ＮＦＣ通信部３２は、コンセント型充電設備４のＮＦＣ通信部４５との間でＮＦＣにより無線通信を行い、後述する鍵管理部３５により管理されるユーザの鍵情報を送信する機能を有する。コンセント型充電設備４のコンセントアプリケーション４７から充電時間（充電開始時間・完了時間）の履歴情報を受信する機能を有していてもよい。受信した履歴情報は、充電履歴管理部３３により管理する。充電履歴管理部３３は、例えばさらに、ユーザの充電サービスの利用に係る料金の支払履歴の情報を管理するようにしてもよい。
【００３７】
残高管理部３４は、例えば、後述するように、ユーザが充電サービスの利用に係る料金をポイントやコイン等の交換的価値を有する財により支払う場合に、当該財の保有残高に係る情報を管理する機能を有する。上述の充電履歴管理部３３に代えて、残高管理部３４がユーザの充電サービスの利用に係る料金のポイントやコインによる支払履歴の情報を管理するようにしてもよい。
【００３８】
鍵管理部３５は、ユーザの公開鍵・秘密鍵を生成して管理する機能を有する。生成した秘密鍵の情報は、上述したように、ＮＦＣ通信部３２を介してコンセント型充電設備４に送信され、ブロックチェーンにおいて利用明細情報を記録したブロックに対する電子署名に用いられる。生成した公開鍵の情報は、コンセント型充電設備４を経由して、もしくは直接にインターネット６を介して電力会社システム７に送信され、ブロックチェーンにおけるブロックの電子署名の検証のために用いられる。
【００３９】
電力会社システム７は、電力の供給元である電力会社が運用する情報処理システムである。電力会社システム７は実際には多数のサブシステムや機能を有するが、図１の例では、本実施の形態に関連する、利用明細と課金に係る要素のみを記載し、他の要素の記載は省略している。また、図１の例では電力会社システム７を１つのシステムとして記載しているが、例えば、複数のサブシステムに機能分割した形で構成されていてもよい。
【００４０】
電力会社システム７は、例えば、サーバ機器やクラウドコンピューティングサービス上に構築された仮想サーバ等により構成される。そして、図示しないＣＰＵにより、ＨＤＤ等の記録装置からメモリ上に展開したＯＳ（Operating System）やＤＢＭＳ（DataBase Management System）、Ｗｅｂサーバプログラム等のミドルウェアや、その上で稼働するソフトウェアを実行することで、電力の利用明細と課金に係る各種機能を実現する。電力会社システム７は、例えば、ソフトウェアとして実装されたブロックチェーン処理部７１、利用明細管理部７３、および清算システム連携部７４等の各部を有する。
【００４１】
ブロックチェーン処理部７１は、本実施の形態における利用明細情報を記録したブロックチェーンに係る処理を行うコアモジュールである。ブロックチェーン技術を実装する方法としては、各種のものが公知となっており複数のプラットフォームが存在するが、本実施の形態では、トランザクション毎に手数料が発生し、処理速度も遅い「パブリック型」（例えば、Ｂｉｔｃｏｉｎ（登録商標）やＥｔｈｅｒｅｕｍ等）ではなく、「プライベート型」の中のいわゆる「コンソーシアム型」のブロックチェーンを用いるのが望ましい。「コンソーシアム型」では、他と比較してシステムの分散度が低いため、シンプルな構成で安価に構築することが可能であり、運用負荷も低くすることができる。
【００４２】
本実施の形態では、ブロックチェーン処理部７１として、例えば、「コンソーシアム型」の分散型ブロックチェーンデータベースであるＢｉｇｃｈａｉｎＤＢを用いるものとして説明する。なお、ブロックチェーン処理部７１は、他の分散型ブロックチェーンデータベースを用いるようにしてもよい。すなわち、ブロックチェーン処理部７１は、ＨＤＤ等の記録装置からなる記憶部７２によってブロックチェーンデータベースを構成するとともに、ブロックチェーンにおける各トランザクションの検証を行う検証ノードとしての機能を有する。この構成では、各コンセント型充電設備４において個別にトランザクションの検証ノードを設ける必要がない。
【００４３】
利用明細管理部７３は、充電サービスの利用料金の請求のために、ユーザ毎の充電時間（充電開始時間・完了時間）を利用明細として出力する機能を有する。利用明細の出力は、例えば、月次のバッチ処理として実行する。清算システム連携部７４は、電力会社が有する既存の図示しない料金清算システムやポイント管理システム等の清算管理基盤との連携機能を有する。これにより、例えば、利用明細管理部７３により出力された利用明細の情報に基づいて、後述するような手法により、ユーザおよび集合住宅５の管理者との間で、電気料金の請求処理や、金銭もしくはポイントやコイン等の財による決済・清算処理を自動的に行うことができる。
【００４４】
＜画面例・利用イメージ＞
図２は、本実施の形態における充電サービス利用時のユーザ端末３およびコンセント型充電設備４に表示される画面例について概要を示した図である。上段にはユーザが保有するユーザ端末３に表示される画面、下段にはコンセント型充電設備４の表面部分に設置された画面表示部４６に表示される画面（コンセント型充電設備４がディスプレイを有さない場合は、ユーザ端末３に表示される画面）の遷移を時系列で示している。
【００４５】
電気自動車２への充電を行うユーザが、自身のユーザ端末３の充電アプリケーション３０を起動すると、ユーザ端末３には上段の（Ａ）に示すような指示画面が表示される。これに従い、ユーザがユーザ端末３をコンセント型充電設備４の表面部分に設置されたＮＦＣ通信部４５（の読み取り部）にかざす、もしくはタッチする（以下では単に「タッチ」と記載する場合がある）。このとき、コンセント型充電設備４のＮＦＣ通信部４５は、ユーザ端末３からユーザの公開鍵の情報を読み取る。
【００４６】
公開鍵を読み取ると、コンセント型充電設備４は、画面表示部４６に図２の下段の（ａ）に示すような充電開始のための画面を表示する。ユーザが、電気自動車２に接続された充電用ケーブル２１の充電プラグ２２をコンセント４１に差し込み、コンセント型充電設備４の画面表示部４６の「充電開始」ボタンを押下すると、充電が開始する。
【００４７】
充電中は、コンセント型充電設備４の画面表示部４６には、図２の下段の（ｂ）のような画面が表示され、ユーザは充電状況を把握することができる。「充電終了」ボタンを押下することで、充電を途中で終了させることができる。充電が完了すると、画面表示部４６には、図２の下段の（ｃ）のような利用明細を示す画面が表示される。このとき、ユーザが、「充電終了」ボタンを押下し、ユーザ端末３をコンセント型充電設備４のＮＦＣ通信部４５にタッチすることで、ユーザ端末３は利用明細の情報を取得し、その内容を図２の上段の（Ｂ）の画面に示すように表示する。
【００４８】
また、その際に、コンセント型充電設備４は、ＮＦＣ通信部４５を介してユーザ端末３からユーザの秘密鍵を読み取る。秘密鍵を読み取ると、コンセント型充電設備４は、画面表示部４６に図２の下段の（ｄ）に示すような充電完了のための画面を表示する。ユーザが、充電プラグ２２をコンセント４１から抜き取ることで、一連の充電処理は終了する。
【００４９】
図３は、本実施の形態におけるユーザ端末３に表示される利用明細の管理画面の例について概要を示した図である。上段の図では、ユーザ端末３の充電アプリケーション３０においてユーザが充電履歴（利用明細）を確認する操作を行った場合に表示される充電履歴管理画面の例を示している。ここでは、例えば、月毎の利用金額合計と充電（チャージ）回数、および充電履歴（利用日時、充電時間、利用金額）のリストが表示されている。
【００５０】
ここで、表示している月の利用料金が未払いであった場合に、ユーザが「支払」ボタンを押下すると、左下の図に示すように、対象月の料金の支払を行う画面が表示される。本実施の形態では、支払手段として金銭に代えて、交換的価値を有する財であるコインによって支払うものとする。なお、本実施の形態における電気料金の請求や、充電サービスの利用料金の支払、清算等に係る課金の手法については後述する。
【００５１】
図３の上段の図において、充電履歴のリストから任意の履歴をユーザが選択すると、右下の図に示すような当該履歴の詳細内容を表示する画面が表示される。詳細内容には、リストでの表示項目に加えて、例えばさらに、利用場所や充電開始時間、終了時間等の詳細な情報が表示される。
【００５２】
＜ブロックチェーンによる「電気利用明細の真正性」の担保＞
図４は、本実施の形態におけるブロックチェーンのＭｕｌｔｉＳｉｇを利用した利用明細データに対する合意形成の例について概要を示した図である。ブロックチェーン技術においてＭｕｌｔｉＳｉｇとは、ブロックに対して複数の秘密鍵で電子署名することで、一定数以上の鍵を集めなければ当該ブロックにアクセスできないようにしてセキュリティを向上させる技術である。これを利用して、ブロックに保持した利用明細の情報を複数の秘密鍵により署名することで、「電気利用明細の真正性」を比較的容易に担保することができる。
【００５３】
まず、ブロックがない状態において、コンセント型充電設備４では、コンセントアプリケーション４７により、コンセント型充電設備４の秘密鍵による署名により、コンセント型充電設備４が保有するブロック７１ａを作成する。このブロック７１ａには、充電開始時刻・終了時刻等の利用明細の情報が取り込まれており、コンセント型充電設備４の署名により、以降の保有が移転しても、利用明細の情報は改竄できない状態となる。
【００５４】
その後、コンセント型充電設備４では、さらに、コンセント型充電設備４の秘密鍵によりブロック７１ａに対して署名してブロック７１ｂとすることで、ブロック７１ｂをコンセント型充電設備４とユーザ（ユーザ端末３）との「共同保有」とする。ただし、この段階ではユーザ（ユーザ端末３）の秘密鍵による署名がないため、暫定的な共同保有である。
【００５５】
ここで、ユーザがユーザ端末３を介してブロック７１ｂに係る利用明細の情報を参照し、その内容に同意した場合に、コンセント型充電設備４では、ブロック７１ｂに対してコンセント型充電設備４とユーザ（ユーザ端末３）の秘密鍵により署名してブロック７１ｃとする。これにより、ブロック７１ｃについてのコンセント型充電設備４とユーザ（ユーザ端末３）との共同保有を確定させるとともに、その保有を電力会社に移転する。コンセント型充電設備４とユーザ（ユーザ端末３）の共同保有に係るブロック７１ｂは、両者の複数署名（ＭｕｌｔｉＳｉｇ）によってのみ保有を移転することができる。確定状態のブロック７１ｃに係る利用明細のみが有効であり、それ以外は有効な利用明細とは取り扱われないため、「電気利用明細の真正性」を担保することができる。
【００５６】
＜処理の流れ（充電時）＞
図５は、本実施の形態における充電時の処理の流れの例について概要を示したフロー図である。電気自動車２を充電するユーザは、まず、ユーザ端末３において充電アプリケーション３０を起動した状態で、ユーザ端末３をコンセント型充電設備４のＮＦＣ通信部４５にタッチする（Ｓ０１）。これにより、ユーザ端末３の充電アプリケーション３０のＮＦＣ通信部３２と、コンセント型充電設備４のＮＦＣ通信部４５との間でＮＦＣによる通信セッションが確立する。
【００５７】
この通信セッションを介して、コンセント型充電設備４では、コンセントアプリケーション４７により、ユーザ端末３の充電アプリケーション３０の鍵管理部３５により管理されているユーザの公開鍵を読み取る（Ｓ０２）。コンセントアプリケーション４７は、公開鍵を読み取ったことにより、認証が成功したものとして充電サービスを利用可能とする。すなわち、ユーザは、特定のコンセント型充電設備４に限定されず、任意の場所に設置されたコンセント型充電設備４を自由に使用することができる。
【００５８】
なお、コンセント型充電設備４のコンセントアプリケーション４７は、読み取った公開鍵を、このタイミングでもしくは後に作成する利用明細と合わせてＰＬＣ通信部４４を介して電力会社システム７に送信するようにしてもよい。電力会社システム７では、送信された利用明細の検証の際に、これと合わせて送信されたユーザの公開鍵を用いてもよいし、予めユーザ端末３からインターネット６等を介して直接送信された公開鍵を用いるようにしてもよい。
【００５９】
また、ユーザ端末３がコンセント型充電設備４に送信する公開鍵（および秘密鍵）は、ユーザが充電サービスを利用する毎に都度生成するようにしてもよい。このとき、例えば、充電アプリケーション３０の鍵管理部３５では、ユーザがユーザ端末３の図示しないカメラ機能を用いて自身の顔を「自撮り」することで得られるバイオメトリクス情報に基づいて公開鍵（および秘密鍵）を生成するようにしてもよい。さらに、例えば、ユーザが自身の顔を「自撮り」する際に、自身の顔と併せて、充電対象の電気自動車２の所定の箇所（例えば、フロントデザインやリアデザイン、充電用ケーブル２１の差込口、ナンバープレート等、当該電気自動車２の車種や属性情報が特定可能な箇所）が写るようにし、電気自動車２の画像（電気自動車２の「顔」の画像）も含めてバイオメトリクス情報を得るようにしてもよい。
【００６０】
また、ここで電気自動車２の車種や属性情報が特定できる場合は、その情報をコンセント型充電設備４に送信するようにしてもよい。コンセント型充電設備４のコンセントアプリケーション４７では、得られた情報に基づいて対象の電気自動車２の充電特性（例えば、バッテリーの容量や満充電に要する時間等）を特定し、これと実際の充電時間の情報に基づいて利用料金を計算するようにしてもよい。
【００６１】
コンセント型充電設備４によりユーザの公開鍵の情報を読み取った後、ユーザが、電気自動車２に接続された充電用ケーブル２１の充電プラグ２２をコンセント型充電設備４のコンセント４１に差し込むと（Ｓ０３）、コンセント型充電設備４では、プラグロック制御部４２が、コンセント４１に差し込まれた充電プラグ２２をロックするとともに（Ｓ０４）、通電制御部４３により通電を可能化する（Ｓ０５）。
【００６２】
ここでユーザがコンセント型充電設備４の画面表示部４６に表示された「充電開始」ボタンの押下等により充電開始を指示すると（Ｓ０６）、コンセント型充電設備４の通電制御部４３により通電が開始され、電気自動車２への充電が完了するか、ユーザにより充電終了の指示がされるまで通電が行われる（Ｓ０７）。このとき、コンセントアプリケーション４７の充電時間記録部４７１は、通電の開始時刻と終了時刻を記録しておく。なお、これらの時刻の正確性を担保するため、例えば、コンセントアプリケーション４７は、日次等の所定のタイミングでＰＬＣ通信部４４を介してインターネット６経由で図示しないＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバ等にアクセスして時刻補正を行うようにしてもよい。
【００６３】
充電が完了・終了して通電が終了すると、コンセント型充電設備４では、コンセントアプリケーション４７の充電時間記録部４７１が、開始時刻・終了時刻を記録した利用明細の情報を作成する（Ｓ０８）。この利用明細は、図４に示したように、鍵管理部４７２で管理されているコンセント型充電設備４の秘密鍵で電子署名することでブロックチェーンのブロック７１ａとして作成する。そして、これに対してさらにコンセント型充電設備４の秘密鍵で署名して、利用明細をユーザとの共同保有のブロック７１ｂとする（Ｓ０９）。
【００６４】
その後、コンセント型充電設備４は、充電が完了した旨と利用明細の内容を、画面表示部４６により表示してユーザに通知する（Ｓ１０）。コンセント型充電設備４が画面表示部４６を有さない場合は、ランプ等により通知してもよいし、ユーザ端末３の充電アプリケーション３０を介して通知するようにしてもよい。
【００６５】
ユーザは、通知された利用明細の内容を確認し、ユーザ端末３をコンセント型充電設備４のＮＦＣ通信部４５にタッチする（Ｓ１１）。このとき、コンセント型充電設備４では、ＮＦＣによる通信セッションを介して、コンセントアプリケーション４７により、ユーザ端末３の充電アプリケーション３０の鍵管理部３５により管理されているユーザの秘密鍵を読み取る（Ｓ１２）。秘密鍵が読み取れると、通電制御部４３により通電を不能化するとともに（Ｓ１３）、コンセント４１に差し込まれた充電プラグ２２をアンロックする（Ｓ１４）。これにより、ユーザはコンセント４１から充電プラグ２２を抜き取ることができる（Ｓ１５）。
【００６６】
コンセント型充電設備４では、ユーザの秘密鍵を読み取ると、コンセントアプリケーション４７により、図４に示したように、利用明細（ブロック７１ｂ）に対して、読み取ったユーザの秘密鍵とコンセント型充電設備４の秘密鍵とで電子署名（ＭｕｌｔｉＳｉｇ）することで、利用明細を確定させてブロック７１ｃとするとともに、保有を電力会社に移転させる（Ｓ１６）。以上の一連の処理により、ユーザは、コンセント型充電設備４を利用して電気自動車２に対して充電することができる。
【００６７】
＜処理の流れ（課金時）＞
図６は、本実施の形態における利用料金の課金時の処理の流れの例について概要を示したフロー図である。本実施の形態では、充電サービスを利用するユーザ３’は、上述したように、利用料金の支払手段として、金銭に代えて、電力会社７’が発行する交換的価値を有する財であるコインによって支払うものとするが、これに限られない。例えば、他の事業者等が発行するコインやポイント等によって支払うものとしてもよいし、金銭によって支払うものとしてもよい。
【００６８】
月次等の所定のタイミングで、電力会社７’では、ユーザ３’毎に充電サービスの利用明細を集計して、利用時間に基づいて利用料金を算出し、これを各ユーザ３’にそれぞれ通知する（Ｓ２１）。通知の手段は特に限定されず、例えば、ユーザ端末３上の充電アプリケーション３０に対してオンラインで通知してもよいし、電子メール等や郵便により通知してもよい。ユーザ３’がユーザ端末３等を介して電力会社システム７の利用明細管理部７３等にアクセスして利用料金や利用明細を参照できるようにしてもよい。
【００６９】
利用料金の通知を受けたユーザ３’は、利用料金に相当するコインを電力会社７’から購入する（Ｓ２２、Ｓ２３）。購入に際しては、例えば、図３の左下の画面例に示したように、ユーザ端末３の充電アプリケーション３０上でユーザが利用明細を確認した際に、コインで支払う旨を指示することで、電力会社７’が提供する図示しないコインサービス等の清算システムのＷｅｂサイトへリンクし、必要な金額のコインを購入できるようにする。なお、残高管理部３４において管理している、ユーザ３’が保有するコインの残高が利用料金の支払に十分である場合には、コインの購入を不要としてもよい。
【００７０】
電力会社７’の電力会社システム７では、清算システム連携部７４により、図示しない清算システムにおいて口座毎に管理されているコインについて、ユーザ３’が購入した（もしくは保持していた）利用料金に相当する額のコインを、ユーザ３’の口座から、充電サービスを利用した各集合住宅５の管理組合等の集合住宅管理者５’の口座に自動的に振り分けて転送する（Ｓ２４）。各ユーザ３’について、各集合住宅管理者５’の口座へのコインの転送が完了すると、清算システム連携部７４は、電力会社７’から契約者である各集合住宅管理者５’に対して請求する電気料金の情報を利用明細管理部７３等から取得し（Ｓ２５）、電気料金に相当する額のコインを、集合住宅管理者５’の口座から電力会社７’の口座へ転送して電気料金に充当・清算する（Ｓ２６）。
【００７１】
そして、電気料金に対して不足分がある場合には、その残額を実際に集合住宅管理者５’に請求し（Ｓ２７）、集合住宅管理者５’は請求された残額を実際に金銭によって支払う（Ｓ２８）。このような課金モデルにより、電力会社７’との間で直接的に電力供給に係る契約を締結していないユーザ３’も含めた形で課金・清算に係る処理を行うことができる。
【００７２】
以上に説明したように、本発明の一実施の形態である充電システム１によれば、ブロックチェーンの技術を用い、充電に係る利用明細をブロック上に記録することで、利用明細に対する改竄等を防止し、電力の盗用や不正請求等を防止して「電気利用明細の真正性」を担保することが可能となるとともに、このようなセキュアな充電環境を少ない開発負荷で実装することが可能となる。
【００７３】
また、集合住宅５が備える既存の集合住宅コンセント５１に対して、外付けのコンセント型充電設備４を設置することで、充電サービスの利用時間に応じた従量課金を行うことが可能となる。これにより、集合住宅コンセント５１に対して法令で規定された電力量計やスマートメーター等の設備を設けることが不要となり、集合住宅５における充電用インフラの設置・運用コストを大きく低減することが可能となる。
【００７４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記の実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００７５】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、またはＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００７６】
また、上記の各図において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも実装上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、集合住宅において居住者の電気自動車への充電を行う電気自動車充電システムおよび電気自動車充電方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１…充電システム、２…電気自動車、３…ユーザ端末、３’…ユーザ、４…コンセント型充電設備、５…集合住宅、５’…集合住宅管理者、６…インターネット、７…電力会社システム、７’…電力会社、
２１…充電用ケーブル、２２…充電プラグ、
３１…アカウント情報管理部、３２…ＮＦＣ通信部、３３…充電履歴管理部、３４…残高管理部、３５…鍵管理部、
４１…コンセント、４２…プラグロック制御部、４３…通電制御部、４４…ＰＬＣ通信部、４５…ＮＦＣ通信部、４６…画面表示部、４７…コンセントアプリケーション、４８…記憶部、４９…プラグ、
５１…集合住宅コンセント、５２…ＨＤ−ＰＬＣコンセントレータ、
７１…ブロックチェーン処理部、７１ａ〜ｃ…ブロック、７２…記憶部、７３…利用明細管理部、７４…清算システム連携部、
４７１…充電時間記録部、４７２…鍵管理部、
５２１…ＰＬＣ通信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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