JP2023058255A - 車両用電子キーシステム、車両用認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用携帯機に加えて携帯端末を車両の鍵として利用可能な構成において、車両用携帯機又は車載システムの消費電力を抑制可能な車両用電子キーシステム、車両用認証装置を提供する。【解決手段】スマートキーと携帯端末には、車両との認証に使用される鍵情報が保存されており、車両の鍵（キーデバイス）として機能する。スマートキーも携帯端末も、車載システムとの認証等の通信はＢＬＥ通信によって実施する。スマートキー２は節電のため、基本的にはＢＬＥ通信不能なスリープモードで動作する。スマートキー２は、車両から定期送信されるウェイク信号の受信に伴ってＢＬＥ通信可能な状態に移行する。車載システム１は、車両から所定距離以内に携帯端末３が存在することを検知している場合には、ウェイク信号の定期送信を停止する。【選択図】図１１

Description

本開示は、スマートフォンなどの携帯端末を車両の鍵として利用可能な車両用電子キーシステム、車両用認証装置に関する。

特許文献１には、スマートフォンなどの携帯端末を、キーデバイスとして使用可能な構成が開示されている。例えば特許文献１には車両に搭載された車載システムが、携帯端末とBluetooth（登録商標）に準拠した無線通信によって、携帯端末の位置推定及び認証処理を実施し、車両の施錠／開錠等を実行する構成が開示されている。なお、ここでのキーデバイスとは、車両の鍵として機能するデバイスであって、車両を使用しようとする人物の正当性を証明するためのデバイスを指す。

また、特許文献２には、携帯端末に加えて車両用携帯機とも無線通信による認証処理を実施する構成が開示されている。ここでの車両用携帯機とは、車両の鍵としての機能を備える専用的なデバイスであって、キーフォブ、スマートキー、キーカードなどと呼ばれるものを指す。車両用携帯機もキーデバイスに該当する。特許文献２において車両用携帯機との通信はＬＦ（Low Frequency）帯を用いて実施される。

なお、特許文献２－６には、携帯端末の位置を高精度に推定するための構成が種々開示されている。例えば、車両の複数箇所に通信機を設置し、各通信機での携帯端末との通信状況、例えば受信強度や信号飛行時間などに基づいて、携帯端末に対する車両の位置を検出する構成が開示されている。これら先行技術文献の記載内容、例えば携帯端末の位置判定にかかるアルゴリズムや装置／システムの構成などは、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用することができる。

特開２０１５－２１４３１６号公報 特開２０２０－１８２１４９号公報 特開２０２０－２６９９６号公報 特開２０２０－２６９９８号公報 特開２０１９－１５８７６５号公報 特開２０１９－７３９６０号公報 特開２０１８－１４１７７１号公報

携帯端末をキーデバイスとして利用可能になったとしても、車両用携帯機の販売／配布が廃止されるとは限らない。車両用携帯機は、オーナであることの証明、又は、実体を有するマスターキーとして今後も車両の付属品として販売／配布されることが予見される。また、ユーザの中には、その好みによって、あえて携帯端末ではなく車両用携帯機を車両の鍵として使用し続けるユーザの存在も想定される。つまり、車載装置としては、車両用携帯機と携帯端末の双方と通信可能な構成が求められる。

特許文献２に開示の構成では、車載装置が車両用携帯機と携帯端末のそれぞれと通信による認証を実施する。そのため、仮にユーザが携帯端末と車両用携帯機の両方を携帯した状態で車両に接近した場合には、携帯端末だけでなく車両用携帯機もまた車載装置との無線通信を実行するため、不必要に電力を消費しうる。

本開示は、上記の着眼点に基づいて成されたものであり、その目的の１つは、車両用携帯機に加えて携帯端末を車両の鍵として利用可能な構成において、車両用携帯機又は車載システムでの消費電力を抑制可能な車両用電子キーシステム、車両用認証装置を提供することにある。

ここに開示される車両用電子キーシステムは、車載システム（１）が、車両のキーとして使用されるデバイスであるキーデバイス（Ｋｄ）と、第１周波数帯の電波を用いる所定の通信規格に準拠した無線通信である近距離通信を実施することにより、所定の車両制御を実行する車両用電子キーシステムであって、車載システムは、キーデバイスの情報を記憶するキー情報記憶部（Ｍ１）と、近距離通信を実施可能に構成された通信モジュールである、複数の第１通信部（７、９）と、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯の無線信号であって、車両を操作するための専用デバイスである車両用携帯機（２）を一時的に近距離通信が可能な状態へと遷移させる所定のウェイク信号を送信するための通信モジュールである、少なくとも１つの第２通信部（８）と、第１通信部及び第２通信部のそれぞれの動作を制御する通信制御部（Ｆ２）と、複数の第１通信部でのキーデバイスからの信号の受信状況に基づいて、車両に対するキーデバイスの位置を判定する位置推定部（Ｆ３）と、第１通信部を介してキーデバイスから受信したデータに基づいてユーザを認証する認証処理部（Ｆ４）と、を備え、キー情報記憶部には、キーデバイスとして、車両用携帯機と、近距離通信を実施可能な汎用的な情報処理デバイスである携帯端末（３）の両方を登録可能に構成されており、通信制御部は、携帯端末がキーデバイスとして登録されている場合、位置推定部が判定している携帯端末の位置に応じて、第２通信部の動作を変更するように構成されている。

携帯端末と車両用携帯機の両方を車両の鍵として利用可能なシステムにおいては、携帯端末が車両の近くにいる場合、車載システムは携帯端末との通信によってユーザを認証しうる。そのため、携帯端末が車両の近くにいる場合には、車載システムは車両用携帯機と近距離通信を通信する必要がない。

本開示の車両用電子キーシステムは上記の点に着眼して創出されたものであって、まず、本開示の車両用携帯機はウェイク信号を受信したことに基づいて一時的に近距離通信を実施可能な状態に遷移する。換言すれば、車両用携帯機はウェイク信号を受信しない場合、近距離通信を行わない状態を維持しうる。そのため、車両用携帯機における消費電力を抑制することができる。また、通信制御部は、携帯端末の位置に応じて、第２通信部の動作、すなわちウェイク信号の送信制御態様を変更する。例えば通信制御部は携帯端末が車両の近くに場合にはウェイク信号の送信を停止するなどの制御を実行可能となる。車載システムがウェイク信号を送信しなければ車両用携帯機はウェイク信号に基づいて近距離通信を行わない状態を維持するため、車両用携帯機での消費電力をより一層抑制可能となる。また、車載システムはウェイク信号を送信しない分だけでの消費電力を抑制できる。

また、本開示の車両用認証装置は、車両のキーとして使用されるデバイスであるキーデバイス（Ｋｄ）と、所定の第１周波数帯の電波を用いる所定の通信規格に準拠した無線通信である近距離通信を実施することにより、ユーザの認証を行う車両用認証装置であって、キーデバイスの情報を格納するためのキー情報記憶部（Ｍ１）と、車両においてそれぞれ異なる位置に配置されている、近距離通信を実施するための通信モジュールである複数の第１通信部（７、９）を制御する第１通信制御部（Ｆ２１）と、第１周波数帯とは異なる第２周波数帯の無線信号であって、車両を操作するための専用デバイスである車両用携帯機（２）を、一時的に近距離通信を実施可能な状態へと遷移させる所定のウェイク信号を送信するための通信モジュールである、少なくとも１つの第２通信部（８）を制御する第２通信制御部（Ｆ２２）と、複数の第１通信部におけるキーデバイスからの信号の受信状況に基づいて、車両に対するキーデバイスの位置を判定する位置推定部（Ｆ３）と、を備え、キー情報記憶部には、キーデバイスとして、車両用携帯機と、近距離通信を実施可能な汎用的な情報処理デバイスである携帯端末（３）の両方を登録可能に構成されており、第２通信制御部は、携帯端末がキーデバイスとして登録されている場合、位置推定部が判定している携帯端末の位置に応じて、第２通信部（８）の動作を変更するように構成されている。

上記の車両用認証装置によれば、上記車両用電子キーシステムと同様の原理により、車両用携帯機又は車載システムでの消費電力を抑制可能となる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

車両用電子キーシステムの全体像を示すブロック図である。 ＢＬＥ通信機の構成を示すブロック図である。 ＢＬＥ通信機及びＬＦ送信機の搭載位置の一例を示す図である。 スマートキーの構成を示すブロック図である。 携帯端末の構成を示すブロック図である。 スマートＥＣＵの機能ブロック図である。 デバイス登録画面の一例を示す図である。 施開錠エリア判定処理についてのフローチャートである。 車内外判定処理についてのフローチャートである。 スニッフィング方式について説明するための図である。 ウェイク信号の送信制御の例を示す図である。 接続関連処理についてのフローチャートである。 スタンバイ中のスマートＥＣＵの作動を説明するためのフローチャートである。 臨時応答処理についてのフローチャートである。 スマートキーの最終使用日からの日数に応じてキーデバイスの登録を自動解除する処理に対応するフローチャートである。 強度調整処理についてのフローチャートである。 キーデバイスの位置推定方法の変形例を説明するための図である。 携帯端末が接近中であることに基づいてウェイク信号の定期送信を停止する場合の処理の一例を示すフローチャートである。 ＬＦ送信機がドアごとに分散配置されている構成の一例を示す図である。 アクティブ２ウェイ方式による送受信位相差の算出原理を説明するための図である。 パッシブ２ウェイ方式による送受信位相差の算出原理を説明するための図である。 １ウェイ方式による送受信位相差の算出原理を説明するための図である。 ＢＬＥ通信機等の搭載パターンの変形例を示す図である。 ＵＷＢ通信機を用いてキーデバイスの位置推定を行うシステム構成例を示す図である。

以下、本開示に係る車両用電子キーシステムの実施形態の一例について、図を用いて説明する。図１は、車両用電子キーシステムの概略的な構成の一例を示す図である。図１に示すように車両用電子キーシステムは、車載システム１と、スマートキー２と、を含む。また、車両用電子キーシステムは、任意の要素として、１つ又は複数の携帯端末３を含む。車載システム１は、車両Ｈｖに搭載されているシステムである。スマートキー２は、車両Ｈｖの電子キーとしての専用デバイスである。携帯端末３は、車両Ｈｖのユーザによって携帯される汎用的な情報処理端末である。

＜前置き＞
以下の説明における車両Ｈｖは、一例として個人によって所有される車両である。故に、車両Ｈｖのユーザとは、所有者（オーナー）や、その家族などを指す。もちろん、車両Ｈｖは会社組織が保有する社用車や、公的機関が保有する公用車であってもよい。車両Ｈｖが社用車や公用車である場合には、当該車両Ｈｖを管理する組織に属する人物がユーザとなりうる。さらに、車両Ｈｖは、貸出サービスに供される車両（いわゆるレンタカー）であってもよいし、カーシェアリングサービスに供される車両（いわゆるシェアカー）であってもよい。車両Ｈｖは、ロボットタクシーなど、旅客輸送サービスに供される車両でもよい。車両Ｈｖが上記サービスに供される車両（以下、サービス車両）である場合には、それらのサービスの利用契約を行っており、且つ、サービスの利用予約等に基づき、一時的に当該車両Ｈｖを利用する権限を有する人物がユーザとなりうる。

本実施形態では一例として車両Ｈｖはエンジン車とする。ただし、車両Ｈｖは、プラグインハイブリッド車や電気自動車といった電動車であってもよい。ここでのエンジン車は動力源としてエンジンのみを備える車両を指し、ハイブリッド車は動力源としてエンジンとモータを備える車両を指す。電気自動車は、モータのみを駆動源として備える車両を指す。本開示は四輪自動車に限らず、トレーラや、二輪自動車、三輪自動車等、道路上を走行可能な多様な車両に搭載可能である。原動機付き自転車も二輪自動車に含めることができる。本開示では一例として車両Ｈｖは右側に運転席が設けられた車両とするが、車両Ｈｖは左側に運転席が設けられた車両でも良い。以下の説明における前後、左右、上下の各方向は、車両Ｈｖを基準として規定される。前後方向は、車両Ｈｖの長手方向に相当する。左右方向は、車両Ｈｖの幅方向に相当する。上下方向は、車両Ｈｖの高さ方向に相当する。

＜全体概要＞
車載システム１、スマートキー２、及び、携帯端末３はそれぞれ、実質的な通信可能距離が例えば５ｍから３０ｍ、最大でも１００ｍ程度となる所定の近距離無線通信規格に準拠した通信（以降、近距離通信とする）を実施可能に構成されている。ここでの近距離通信の規格としては、例えばＢＬＥ（Bluetooth Low Energy、Bluetoothは登録商標）や、Wi-Fi（登録商標）、ZigBee（登録商標）等を採用することができる。近距離通信の方式としては、ＵＷＢ－ＩＲ（Ultra Wide Band - Impulse Radio）も採用可能である。近距離通信は高周波電波を用いて実施される。なお、本開示における高周波電波とは、例えば２．４ＧＨｚなど、９００ＭＨｚ以上の電波を指す。高周波電波には１ＧＨｚ以上の電波に限らず、９２０ＧＨｚなどのサブギガ帯の電波も含まれる。

ここでは車載システム１、スマートキー２、及び、携帯端末３はそれぞれ、ＢＬＥ規格に準拠した無線通信（以降、ＢＬＥ通信）を実施可能に構成されている場合を例にとって各部の作動を説明する。通信接続及び暗号通信などにかかる通信方法の細部はＢＬＥ規格で規定されるシーケンスによって実施される。

なお、以下では車両Ｈｖに搭載されたＢＬＥ通信機７がスマートキー２や携帯端末３との通信におけるマスターとして振る舞うように設定されている場合について説明する。スマートキー２及び携帯端末３は、スレーブとして振る舞う。ＢＬＥ通信におけるスレーブは、間欠的にアドバタイズ信号を送信するとともに、マスターからの要求に基づいてデータの送受信を実行するデバイスである。スレーブは、ペリフェラルとも称される。マスターは、スレーブとの通信接続状態や通信タイミングを制御するデバイスである。マスターは、セントラルとも称される。他の態様として、スマートキー２及び携帯端末３が車載システム１との通信におけるマスターとして動作するように設定されていても良い。

なお、アドバタイズ信号は、自分自身の存在を他のデバイスに通知するための信号である。アドバタイズ信号は、アドバタイズフレームあるいはアドバタイズパケットと呼ぶことができる。アドバタイズ信号など、ＢＬＥで送受信される信号には、送信元情報が含まれている。送信元情報は、例えば携帯端末３に割り当てられた固有の識別情報（以降、デバイスＩＤとする）である。デバイスＩＤとしては例えばデバイスアドレスや、ＵＵＩＤ（Universally Unique Identifier）などを採用可能である。なお、Bluetoothにおけるデバイスアドレスは、４８ビットで表現されうる。また、ＵＵＩＤは１２８ビットで表現されうる。デバイスアドレスは、固定的なパブリックアドレスであってもよいしランダムアドレスであってもよい。パブリックアドレスはEthernet（登録商標）におけるＭＡＣ（Media Access Control）アドレスに相当する。

スマートキー２及び携帯端末３は、車両Ｈｖを使用するための鍵情報を保持しており、当該鍵情報を用いて車両Ｈｖの電子キーとして機能するデバイスである。ここでの鍵情報とは、後述する認証処理で使用されるデータである。鍵情報は、車両Ｈｖにアクセスしようとしている人物がユーザであること、つまり、車両Ｈｖにアクセスしようとしている人物の正当性を証明するためのデータである。鍵情報は、認証鍵や、暗号鍵、鍵コードと呼ぶことができる。鍵情報は、例えばユーザが設定したパスワードを所定のハッシュ関数に入力して暗号化した文字列（値）とすることができる。鍵情報は、デバイスＩＤをもとに生成されても良い。本開示では、スマートキー２及び携帯端末３のことをキーデバイスＫｄとも称する。

鍵情報は、キーデバイスＫｄ毎に異なりうる。車載システム１には、キーデバイスＫｄ毎の鍵情報がデバイスＩＤと対応付けられて保存登録されている。複数のキーデバイスＫｄは、デバイスＩＤの代わりに、車両Ｈｖが登録順に割り当てるキーＩＤで区別されてもよい。デバイスＩＤは、例えば４８ビット／１２８ビット程度の長さで表現される一方、キーＩＤは、例えば１バイトなど数バイトで表現されうる。鍵情報そのものは１バイト以上の長さを有するビット列で表現されうる。鍵情報は長いほどそのセキュリティ性が強固となり好適である。鍵情報は例えば１６バイト又は２７バイトなどで表現されうる。鍵情報を２７バイト以下とする構成によればＢＬＥ暗号通信における１つのパケットで鍵情報を全て送信可能となる。

車載システム１は、多様なキーデバイスＫｄと、無線通信による自動的な認証処理を行う。そして、認証が成功していることを条件として、車両Ｈｖに対するユーザの位置に応じた車両制御を実施するパッシブエントリパッシブスタートシステムを実現する。ここでの車両制御とは、ドアの施錠／開錠、電源オン／オフ、エンジン始動などである。

例えば車載システム１は、キーデバイスＫｄが車両Ｈｖに対して予め設定されている施開錠エリアＬｘ内に存在することを確認できている場合、後述するドアボタン５に対するユーザ操作に基づいて、ドアの施錠や開錠といった制御を実行する。また、車載システム１は、キーデバイスＫｄとの無線通信によってキーデバイスＫｄが車室内に存在することを確認できている場合には、後述するスタートボタン６に対するユーザ操作に基づいて、エンジンの始動制御を実行する。

施開錠エリアＬｘとは、車室外のうち、当該エリア内にキーデバイスＫｄが存在することに基づいて、車載システム１がドアの施錠や開錠といった所定の車両制御を実行するためのエリアである。施開錠エリアＬｘは室外作動エリアあるいはパッシブエントリエリアと呼ぶこともできる。例えば、運転席用のドア付近や、助手席用のドア付近、トランクドア付近が施開錠エリアＬｘに設定されている。ドア付近とは、外側ドアハンドルから、所定の作動距離以内となる範囲を指す。外側ドアハンドルとは、ドアの外側面に設けられた、ドアを開閉するための把持部材を指す。施開錠エリアＬｘの大きさを規定する作動距離は、例えば１．５ｍである。もちろん、作動距離は１ｍであってもよいし、０．７ｍであってもよい。作動距離は、防犯性の観点から２ｍよりも小さく設定される。

車載システム１によるキーデバイスＫｄの認証は、例えばチャレンジ－レスポンス方式によって実施されうる。認証処理は、鍵情報を元にキーデバイスＫｄで生成されたレスポンスコードと、車両Ｈｖが保持又は動的に生成した検証コードとを照合する処理を伴うため、照合処理と言い換えることもできる。認証処理の詳細は別途後述する。キーデバイスＫｄの認証が成功したということは、車両Ｈｖにアクセスしようとしている人物が正規のユーザであると判定することに相当する。

＜車載システム１の構成について＞
ここでは、車載システム１の構成及び作動について述べる。車載システム１は、図１に示すように、スマートＥＣＵ４、ドアボタン５、スタートボタン６、ＢＬＥ通信機７、及びＬＦ送信機８を備える。また車載システム１は、電源ＥＣＵ１１、ボディＥＣＵ１２、ボディ系アクチュエータ１３、ボディ系センサ１４、ディスプレイ１５、入力装置１６、及び広域通信部１７を備える。部材名称中のＥＣＵは、Electronic Control Unitの略であり、電子制御装置を意味する。ＬＦはLow Frequencyの略である。

スマートＥＣＵ４は、複数のドアボタン５、スタートボタン６、複数のＢＬＥ通信機７、及びＬＦ送信機８のそれぞれと専用の信号線で接続されている。また、スマートＥＣＵ４は、電源ＥＣＵ１１やボディＥＣＵ１２、ディスプレイ１５、入力装置１６などと、車両内ネットワークＮｗを介して相互通信可能に接続されている。車両内ネットワークＮｗは、車両Ｈｖ内に構築されている通信ネットワークである。車両内ネットワークＮｗの規格としては、Controller Area Network（以降、ＣＡＮ：登録商標）や、Ethernetなど、多様な規格を採用可能である。なお、ボディＥＣＵ１２などの一部は、車両内ネットワークＮｗを介さずにスマートＥＣＵ４と専用線で接続されていてもよい。装置同士の接続形態は適宜変更可能である。

スマートＥＣＵ４は、ＢＬＥ通信機７等との協働により、キーデバイスＫｄの位置を推定する。また、スマートＥＣＵ４はキーデバイスＫｄの位置の推定結果に応じた車両制御を他のＥＣＵとの協働によって実現する。スマートＥＣＵ４は、コンピュータを用いて実現されている。すなわち、スマートＥＣＵ４は、プロセッサ４１、ＲＡＭ４２、ストレージ４３、Ｉ／Ｏ４４、及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備えている。また、本実施形態のスマートＥＣＵ４は、１つのＢＬＥ通信機７が内蔵している。スマートＥＣＵ４が車両用認証装置に相当する。

プロセッサ４１はＲＡＭ（Random Access Memory）４２と結合された演算処理のためのハードウェア（換言すれば演算コア）である。プロセッサ４１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサ４１は、ＲＡＭ４２へのアクセスにより、後述する各機能部の機能を実現するための種々の処理を実行する。ＲＡＭ４２は揮発性の記憶媒体である。ストレージ４３は、フラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体を含む構成である。ストレージ４３には、プロセッサ４１によって実行される各種プログラムが格納されている。プロセッサ４１がプログラムを実行することは、当該プログラムに対応する方法、例えば位置推定方法が実行されることに相当する。Ｉ／Ｏ４４は、他装置と通信するための回路モジュールである。Ｉ／Ｏ４４は、アナログ回路素子やＩＣなどを用いて実現されている。

ストレージ４３には、キーデバイスＫｄ毎のデバイスＩＤが登録されている。また、ストレージ４３には、各ＢＬＥ通信機７の車両Ｈｖにおける搭載位置を示す通信機設定データが格納されている。各ＢＬＥ通信機７の搭載位置は、例えば、車両Ｈｖの任意の位置を中心とし、車両Ｈｖの幅方向及び前後方向の両方に平行な２次元座標系である車両座標系上の点として表現されうる。車両座標系を形成するＸ軸は車幅方向に平行に設定し、Ｙ軸は車両の前後方向に平行に設定可能である。車両座標系の中心は、例えば、車体の中心や、後輪車軸の中心などを採用可能である。

車載システム１が備える各ＢＬＥ通信機７には固有の通信機番号が設定されている。通信機番号は、複数のＢＬＥ通信機７を識別するための情報として機能する。ストレージ４３には、通信機設定データとして、各ＢＬＥ通信機７の設置位置が通信機番号と対応付けられて保存されている。スマートＥＣＵ４の機能詳細については別途後述する。

ドアボタン５は、ユーザが車両Ｈｖのドアを開錠及び施錠するためのボタンである。ドアボタン５は、各ドアに設けられている外側ドアハンドル、又はその近傍に設けられている。ドアボタン５は、ユーザによって押下されると、その旨を示す電気信号を、スマートＥＣＵ４に出力する。なお、ユーザの開錠指示及び施錠指示の少なくとも何れか一方を受け付けるための構成としては、タッチセンサを採用することもできる。タッチセンサは、ユーザがそのドアハンドルを触れていることを検出する装置である。タッチセンサはドアボタン５の代わりに、又は、ドアボタン５とともに外側ドアハンドルに設けられうる。

スタートボタン６は、ユーザが走行用電源をオン／オフを切り替えるためのプッシュスイッチである。走行用電源は、車両Ｈｖが走行するための電源であって、車両がエンジン車である場合にはイグニッション電源を指す。車両Ｈｖが電気自動車やハイブリッド車である場合、走行用電源とはシステムメインリレーを指す。スタートボタン６は駆動源（例えばエンジン）を始動させるためのスイッチと解することもできる。スタートボタン６は、ユーザによってプッシュ操作がされると、その旨を示す電気信号をスマートＥＣＵ４に出力する。

ＢＬＥ通信機７は、ＢＬＥ規格に則ってスマートキー２やキーデバイスＫｄといったキーデバイスＫｄと無線通信を実施するための通信モジュールである。各ＢＬＥ通信機７は、図２に示すように基板７１、アンテナ７２、送受信部７３、及び通信マイコン７４を備える。基板７１は、例えばプリント基板である。基板７１には、例えばアンテナ７２等のＢＬＥ通信機７を構成する電子部品が設けられている。アンテナ７２は、ＢＬＥ通信に用いられる周波数帯、すなわち２．４ＧＨｚ帯の電波を送受信するためのアンテナである。アンテナ７２は送受信部７３と電気的に接続されている。ＢＬＥ通信で使用される周波数帯が第１周波数帯に相当する。アンテナ７２は複数のアンテナ素子を並べてなるアレーアンテナとして構成されていても良い。

送受信部７３は、アンテナ７２で受信した信号を復調し、通信マイコン７４に提供する。また、通信マイコン７４を介してスマートＥＣＵ４から入力された信号を変調して、アンテナ７２に出力し、電波として放射させる。送受信部７３は、通信マイコン７４と相互通信可能に接続されている。送受信部７３は、受信強度検出部７３１と、受信位相検出部７３２と、を備える。受信強度検出部７３１は、アンテナ７２で受信した信号の強度を逐次検出する構成である。受信強度検出部７３１が検出する受信強度を示す信号又はその測定値そのものは、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator/Indication）とも呼ばれうる。受信強度検出部７３１が検出した受信強度は、受信信号の送信元を示すデバイスＩＤと対応付けられて通信マイコン７４に逐次提供される。

また、受信位相検出部７３２は、測距のための連続波（ＣＷ：Continuous Wave）信号を受信している場合、ローカル発振器の出力信号に対する受信信号の位相角である受信位相を検出する。受信位相は、例えば受信信号のＩ（In-Phase）成分に対するＱ（Quadrature-Phase）成分の比を入力値とするアークタンジェントの出力値に相当する。Ｉ成分の大きさは、受信信号の同相成分の強度に相当する。Ｑ成分の大きさは、受信信号の直交成分の強度に相当する。Ｉ成分は、受信信号にローカル発振器が出力する搬送波を乗じることで得られる。また、Ｑ成分は、ローカル発振器の出力信号の位相を９０°ずらした位相シフト信号を、受信信号に乗じることで得られる。位相シフト信号は、位相を９０°シフトさせる回路である移相シフト回路にローカル発振器の出力信号を通すことで得ることができる。ローカル発振器は、搬送周波数の正弦波又は余弦波を生成する回路であって、例えば電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage-Controlled Oscillator）などを用いて実現されている。受信位相検出部７３２が検出した位相は、受信信号の周波数と対応付けて通信マイコン７４に出力する。受信位相は、ベースバンドまで周波数を落としたＩＱ信号に基づいて特定されても良い。

通信マイコン７４は、スマートＥＣＵ４とのデータの受け渡しを制御するマイクロコンピュータである。通信マイコン７４は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を用いて実現されている。通信マイコン７４は、送受信部７３から入力された受信データを順次又はスマートＥＣＵ４からの要求に基づいてスマートＥＣＵ４に提供する。また、通信マイコン７４は、キーデバイスＫｄを認証するとともに、スマートＥＣＵ４からの要求に基づき、キーデバイスＫｄと暗号通信を実施する機能を備える。暗号化の方式としては、多様な方式を援用することができる。

通信マイコン７４は、スマートＥＣＵ４からの要求に基づいて受信強度検出部７３１が検出した受信強度を示すデータを、スマートＥＣＵ４に出力する。なお、通信マイコンは、スマートＥＣＵ４からの要求の有無に関わらずに、受信強度データを逐次スマートＥＣＵ４に出力するよう構成されていてもよい。通信マイコン７４は、スマートＥＣＵ４からの要求に基づき又は自発的に、周波数ごとの受信位相情報をスマートＥＣＵ４に出力する。

ＢＬＥ通信機７は、車両Ｈｖに少なくとも１つ設けられている。本実施形態では一例として、スマートＥＣＵ４に１つのＢＬＥ通信機７が内蔵されている。また、スマートＥＣＵ４の外部にも複数のＢＬＥ通信機７が、車両の複数箇所に分散配置されている。本実施形態では一例として、図３に示すようにＢＬＥ通信機７ａ～７ｃ、７ｐ～７ｒ、７ｘを備える。

ＢＬＥ通信機７ａは、右側ドアにおけるＢピラーの外側面に設けられている。ＢＬＥ通信機７ｂは、左側ドアにおけるＢピラーの外側面に設けられている。例えばＢＬＥ通信機７ａ、７ｂは、左右のドアが備えるＢピラーのうち、ベルトラインの上側３０ｃｍ以内となる領域に配置されている。ベルトラインはサイドウインドウの下端部に沿うラインであって、ウエストラインとも呼ばれうる。ＢＬＥ通信機７ｃは、リアバンパの左右方向の中央部に配置されている。

ＢＬＥ通信機７ａ～７ｃは、車両の外側面に設けられたＢＬＥ通信機７である室外機に相当する。室外機としてのＢＬＥ通信機７ａ～７ｃは、主として車外に存在するキーデバイスＫｄからの信号を受信するための構成に相当する。室外機は車両Ｈｖに搭乗しようとするユーザが所持するキーデバイスＫｄからの信号を良好に受信可能なように、Ｂピラー又は外側ドアハンドル付近に配されることが好ましい。本実施形態では一例として、各室外機が個別の施開錠エリアＬｘを形成する。例えばＢＬＥ通信機７ａは車両右側の施開錠エリアＬｘである右側エリアＬｘＲを形成する。また、ＢＬＥ通信機７ｂは車両左側の施開錠エリアＬｘである左側エリアＬｘＬを形成する。ＢＬＥ通信機７ｃは車両後方の施開錠エリアＬｘである後方エリアＬｘＢを形成する。

なお、Ｂピラーとしては、ドアモジュールが備えるドア側Ｂピラーと、車体の屋根部を備える支柱／フレームとしての車体側Ｂピラーとがある。ドア側Ｂピラーは、前席用ドア又は後席用ドアにおいて車体側ピラーと当接する部分に相当する。以下におけるＢピラーとは主としてドア側Ｂピラーを指す。また特に断りがない場合、室外機の取り付け位置としてのドア側Ｂピラーとは、サイドウインドウに隣接する部分、すなわちサイドウインドウの下端部よりも上側の部分を指すものとする。他の態様として室外機はドア側Ｂピラーの窓枠よりも下側となる部分や、車体側Ｂピラーに配置されていても良い。Ｂピラーは、車両Ｈｖが備えるピラーのうち、前から２番目のピラーを指す。Ｂピラーはセンターピラーとも呼ばれうる。前から３番目、あるいは、後部座席の後方に位置するピラーはＣピラーと呼ばれる。Ａピラーとは、１番前のピラーであって、前部座席の前方に位置するピラーに相当する。

ＢＬＥ通信機７ｐは、右側前ドアを構成する金属パネルの車内側の面部において、窓部よりも０．１ｍ以上、下側となる位置に配置されている。例えばＢＬＥ通信機７ｐは、右側前ドアの室内側面において、床から２０ｃｍ以内となる領域に配置されている。右側前ドアは、右側の前部座席用のドアを指す。ＢＬＥ通信機７ｑは、車両の左側においてＢＬＥ通信機７ｐと対応する位置に配置されている。すなわち、ＢＬＥ通信機７ｑは、左側前ドアを構成する金属パネルの車内側の面部において、窓部よりも０．１ｍ以上、下側となる位置に配置されている。左側前ドアは、車両左側に設けられた前部座席用のドアを指す。ＢＬＥ通信機７ｒは、トランクルーム又は後部座席の背もたれ部の背面部に設けられている。

ＢＬＥ通信機７ｐ～７ｒは、車室内に設けられたＢＬＥ通信機７である室内機に相当する。室内機としてのＢＬＥ通信機７ｐ～７ｒは、主として車内に存在するキーデバイスＫｄからの信号を受信するための構成に相当する。

室内機は、車外が見通し外となる位置に設けられていることが好ましい。或るＢＬＥ通信機７にとっての見通し外とは、当該ＢＬＥ通信機７から送信された信号が直接的には到達しない領域である。なお、ＢＬＥ通信機７から送信された信号は種々の構造物で反射されることによって、見通し外にも到達しうる。つまり、キーデバイスＫｄがＢＬＥ通信機７の見通し外に存在する場合であっても、構造物での反射や回折等によって両者は無線通信を実施し得る。

室内機は、ドアなどの金属板を挟んで室外機と対をなす位置からは外れた位置に配置されている。対をなす位置とは、金属ボディを挟んで裏表の関係にある位置をさす。より具体的には室外機からの距離が対象波長の２０％未満となる範囲が、室外機と対をなす位置に相当しうる。対をなす位置からは外れた位置とは、上記条件を充足しない位置である。例えば室内機は室外機から対象波長の２０％以上、より好ましくは４０％以上離れた位置に配置されている。ここでの対象波長は、ＢＬＥ通信に供される信号の波長であって、約１２２ｍｍである。対象波長の２０％とは約２．５ｃｍ、４０％とは約５ｃｍ程度となる。上記の配置態様は、室外機から少なくとも上下又は前後方向に１０ｃｍ以上離れた位置に室内機を配置した構成に相当する。

ＢＬＥ通信機７ｘは、スマートＥＣＵ４に内蔵されている。図３では一例としてスマートＥＣＵ４が右側Ｃピラーに取り付けられている態様を示している。スマートＥＣＵ４は、インストゥルメントパネル内部に収容されていてもよい。スマートＥＣＵ４の収容箇所としては、インストゥルメントパネルの上面部の内側や、センターガーニッシュの内側などを採用可能である。ＢＬＥ通信機７ｘは車室内だけでなく車外に存在するキーデバイスＫｄとも通信可能な位置配置されていることが好ましい。ＢＬＥ通信機７ｘを含むスマートＥＣＵ４は、車室内天井部など、窓部を介して車室外を見通せる位置に配置されていても良い。また、ＢＬＥ通信機７ｘはスマートＥＣＵ４の外側に配置されていても良い。

なお、以上で述べたＢＬＥ通信機７の搭載位置は一例であって、適宜変更可能である。例えば室外機としてのＢＬＥ通信機７ａ、７ｂは、前部座席用の外側ドアハンドルに内蔵されていても良いし、ドア下のロッカー部分などに配置されていてもよい。ロッカー部分にはサイドシルカバーの内側部分も含まれる。ＢＬＥ通信機７ｃの搭載位置は、リアナンバープレート付近や、リアウインドウ付近、トランク用のドアハンドル付近などであってもよい。ＢＬＥ通信機７の搭載位置の説明において、或る部材の「付近」とは、当該部材から例えば３０ｃｍ以内となる範囲を指す。例えばナンバープレート付近とはナンバープレートから３０ｃｍ以内となる範囲を指す。ドアハンドル付近には、ドアハンドルの内部も含まれる。

室内機としてのＢＬＥ通信機７ｐ、７ｑは、車体側Ｂピラーの根本や、運転席及び助手席の足元付近に配置されていても良い。車体側Ｂピラーの根本とは、床面から２０ｃｍ以内となる部分を指す。ＢＬＥ通信機７ｐ、７ｑはインナードアハンドル付近や、ドアスイッチパネル、ドアポケット、アームレストなどに配置されていても良い。ＢＬＥ通信機７ｒは、後部座席の中央などに埋没されていても良い。

また、車載システム１が備えるＢＬＥ通信機７の数は、６個以下であっても良いし、８個以上であっても良い。車載システム１はフロントバンパ／エンブレム付近に配置されたＢＬＥ通信機７を備えていても良い。

車載システム１が備えるＢＬＥ通信機７のうち、キーデバイスＫｄとのデータ通信に使用されるものを、本開示では代表機又はゲートウェイ通信機と称する。本開示ではＢＬＥ通信機７ｘが基本的には代表機として動作する。代表機の設定はプロセッサ４１により動的に変更されうる。

スマートＥＣＵ４は、複数のＢＬＥ通信機７の何れかを用いて、キーデバイスＫｄと鍵交換プロトコルの実行（いわゆるペアリング）を実施する。ペアリングによって取得したキーデバイスＫｄについての情報であるデバイス情報は、ストレージ４３に保存されるとともに、各ＢＬＥ通信機７の通信マイコン７４が備える不揮発性のメモリにも保存される。デバイス情報とは、例えば、ペアリングによって交換した鍵や、デバイスＩＤなどである。なお、車両Ｈｖが複数のユーザによって共用される場合には、各ユーザが保有するキーデバイスＫｄのそれぞれについてのデバイス情報が保存される。また、車両Ｈｖがサービスカーである場合、スマートＥＣＵ４は、鍵情報を発行する管理サーバから、利用予約しているユーザに対応するデバイス情報を事前に取得して所定の記憶媒体に一時的保管しても良い。

ＢＬＥ通信機７ｘひいては車載システム１は、携帯端末３やスマートキー２から送信されてくる信号、例えばアドバタイズ信号や、スキャン応答信号を受信することで、携帯端末３が車載システム１と近距離通信可能な範囲内に存在することを検出する。スキャン応答信号は、マスターから発せられるスキャン要求信号に対してスレーブが発する応答信号に相当する。ここでは一例として車載システム１はパッシブスキャン方式にて車両周辺に存在するキーデバイスＫｄを検出する。車載システム１は、スキャン要求の送信を伴うアクティブスキャン方式によってキーデバイスＫｄを探索しても良い。２種類のスキャン方式はシーンによって使い分けられても良い。

ＢＬＥ通信機７ｘは、キーデバイスＫｄからのアドバタイズ信号やスキャン応答信号を受信すると、保存済みのデバイス情報を用いて自動的にキーデバイスＫｄとの通信接続を確立する。そして、スマートＥＣＵ４がキーデバイスＫｄと暗号化されたデータ通信を実施する。なお、ＢＬＥ通信機７ｘは、キーデバイスＫｄとの通信接続を確立すると、通信接続しているキーデバイスＫｄのデバイスＩＤを接続デバイス情報としてスマートＥＣＵ４に提供する。

なお、ＢＬＥ通信では、デバイス間の通信接続が確立している状態では、３７個のチャンネルを逐次変更しながらデータの送受信を実施する。代表機としてのＢＬＥ通信機７ｘは、通信制御部Ｆ２に対して、キーデバイスＫｄとの通信に使用するチャンネルを示す情報（以降、チャンネル情報）を逐次提供する。チャンネル情報は、具体的なチャンネル番号であっても良いし、使用チャンネルの遷移規則を示すパラメータ（いわゆるhopIncrement）であってもよい。HopIncrementは、通信接続時にランダムに決定される５から１６までの数字である。チャンネル情報は、現在のチャンネル番号と、HopIncrementを含むことが好ましい。

スマートＥＣＵ４の外部に設けられている各ＢＬＥ通信機７は、専用の通信線又は車両内ネットワークＮｗを介してスマートＥＣＵ４と相互通信可能に接続されている。各ＢＬＥ通信機７はスマートＥＣＵ４が備える通信制御部Ｆ２からの制御信号に基づいて動作する。また、各ＢＬＥ通信機７は受信データや、キーデバイスＫｄからの信号の受信状況に関する情報をスマートＥＣＵ４に提供する。キーデバイスＫｄからの信号の受信状況に関する情報については別途後述する。

ＬＦ送信機８は、スマートＥＣＵ４からの指示に基づき、ＬＦ帯に属する所定の周波数の信号を送信する装置である。ＬＦ帯が第２周波数帯に相当する。ここでのＬＦ帯は３０ｋＨｚ～３００ｋＨｚを指す。車載システム１からスマートキー２への信号送信に使用されるＬＦ帯の周波数とは、例えば１２５ｋＨｚや１３４ｋＨｚである。ＬＦ帯の無線信号のことを以降ではＬＦ信号とも称する。ＬＦ送信機８は、例えばスマートＥＣＵ４からの入力信号に基づき、ウェイク信号を送信する。ウェイク信号は、スマートキー２をアクティブモードに移行させるためのＬＦ信号である。ＬＦ送信機８は、ＬＦ送信回路とＬＦ送信アンテナとを備える。ＬＦ送信回路は、デジタルアナログ変換、周波数変換、変調等といった所定の信号処理を行う回路である。ＬＦ送信回路はスマートＥＣＵ４が備えていても良い。

車載システム１は図３に示すように、ＬＦ送信機８として、ＬＦ送信機８ａ、８ｂを備える。ＬＦ送信機８ａは、例えばインストゥルメントパネルの車幅方向中央部や、センターコンソールボックス付近に設けられている。ＬＦ送信機８ｂは、後部座席の着座面に埋没されている。なお、ＬＦ送信機８ａは天井部に設けられていても良い。ＬＦ送信機８ｂは、トランク内に配置されていても良い。ＬＦ送信機８の設置位置や設置数もまた適宜変更可能である。ＬＦ送信機８は、車室内を含む車両から５ｍ以内を有効な通信エリアになるように、送信電力や搭載箇所が設定されている。有効な通信エリアとは、ウェイク信号が所定強度を保って伝搬する範囲を指す。

電源ＥＣＵ１１は、車両Ｈｖに搭載された走行用電源のオンオフ状態を制御するＥＣＵである。例えば電源ＥＣＵ１１は、例えばスマートＥＣＵ４などの、他のＥＣＵからの指示信号に基づき、走行用電源をオンに設定する。なお、車両Ｈｖがエンジン車である場合には、電源ＥＣＵ１１は上記指示信号に基づきエンジンを始動させる。

ボディＥＣＵ１２は、スマートＥＣＵ４やユーザからの要求に基づいて、ボディ系アクチュエータ１３を制御するＥＣＵである。ボディＥＣＵ１２は、種々のボディ系アクチュエータ１３や、種々のボディ系センサ１４と通信可能に接続されている。ここでのボディ系アクチュエータ１３とは、例えば、各ドアのロック機構を構成するドアロックモータである。ボディ系センサ１４には、ドア毎に配置されているカーテシスイッチなどが含まれる。カーテシスイッチは、ドアの開閉を検出するセンサである。ボディＥＣＵ１２は、例えばスマートＥＣＵ４からの要求に基づいて、車両Ｈｖの各ドアに設けられたドアロックモータに所定の制御信号を出力することで各ドアを施錠したり開錠したりする。

ディスプレイ１５は、画像を表示するデバイスである。例えばディスプレイ１５はスマートＥＣＵ４からの入力に基づき、キーデバイスＫｄを登録する画面や、登録済みのキーデバイスＫｄを削除する画面などを表示しうる。ディスプレイ１５としては例えば、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイ等を採用できる。ディスプレイ１５は、例えばインストゥルメントパネルの車幅方向の中央領域に設けられた、センターディスプレイである。ディスプレイ１５は、運転席の正面領域に配置された、メータディスプレイであってもよい。

入力装置１６は、車載システム１、より具体的にはスマートＥＣＵ４に対するユーザの指示操作を受け付けるための装置である。入力装置１６としては、ステアリングスイッチや、ディスプレイ１５に積層されたタッチパネルを採用可能である。ディスプレイ１５及び入力装置１６は、ユーザが携帯端末３をキーデバイスＫｄとして登録したり、キーデバイスＫｄとして登録済みのデバイスを削除したりするためのインターフェースに相当する。入力装置１６は、当該装置に対してユーザが行った操作に対応する電気信号を操作信号としてスマートＥＣＵ４に出力する。入力装置１６が出力する操作信号は、ユーザの操作内容を示す。

広域通信部１７は、セルラー通信又はＷｉ－Ｆｉ通信によって、インターネットにアクセスするための通信モジュールである。ここでのセルラー通信とは４Ｇや５Ｇなどを指す。４Ｇや５Ｇ、Ｗｉ－Ｆｉなど、インターネットにアクセス可能な通信を本開示では広域通信とも称する。なお、車両Ｈｖがサービスカーである場合、スマートＥＣＵ４は広域通信部１７を介して、車両外部に配置された管理サーバとデータ通信を実施する。管理サーバは、車両Ｈｖの予約状況や、利用予約しているユーザに関するデータをスマートＥＣＵ４に配信しうる。予約者に関する配信データには、当該ユーザが所持する携帯端末３のデバイス情報や鍵情報などが含まれうる。管理サーバが外部サーバに相当する。

＜スマートキー２について＞
スマートキー２は、車両Ｈｖにアクセスするための電子キーとしての専用デバイスである。スマートキー２は、車両Ｈｖの購入時に、車両Ｈｖとともにオーナに提供されるデバイスである。スマートキー２は、基本的にオーナによって所持される。スマートキー２は車両Ｈｖの付属物の１つと解することができる。スマートキー２は、扁平な直方体型や、扁平な楕円体型（いわゆるフォブタイプ）、カード型など、多様な形状を採用可能である。スマートキー２は、車両用携帯機、キーフォブ、キーカード、アクセスキーなどと呼ばれうる。

スマートキー２は動作モードとして、ＢＬＥ通信可能なアクティブモードと、アクティブモードと比較して実行可能な機能を限定することで消費電力を抑制するモードであるスリープモードとを備える。スリープモードは、例えばＢＬＥ通信部２３への電力供給を停止し、その動作を停止させている状態に相当する。

スマートキー２は図４に示すように、キー制御部２０、操作部２１、ＬＦ受信部２２、ＢＬＥ通信部２３、及び内蔵電池２４を備える。

操作部２１は、スマートキー２に対するユーザ操作を受け付けるための構成である。操作部２１としては、プッシュスイッチなどを採用可能である。操作部２１は複数のスイッチを備えていてもよい。例えば操作部２１は、車両Ｈｖのドアを施錠するためのスイッチである施錠スイッチと、車両Ｈｖのドアを開錠するためのスイッチである開錠スイッチとを含みうる。なお、操作部２１はディスプレイとタッチパネルとの組み合わせによって実現されていてもよい。スマートキー２は、ユーザによって操作されたスイッチに応じた遠隔制御信号をスマートＥＣＵ４に向けて無線送信することで、車両ドアの施錠／開錠等の制御を実行する、いわゆるリモートキーレスエントリーシステムを提供する。

ＬＦ受信部２２は、ＬＦ帯に属する所定の周波数の無線信号であるＬＦ信号を受信するための構成である。ＬＦ受信部２２は、ＬＦ信号を受信するためのアンテナや、受信信号を復調する回路（いわゆる復調回路）を用いて実現されている。ＬＦ受信部２２は、アンテナで受信した信号に対して、アナログデジタル変換や、復調、復号などといった、所定の処理を施すことで、受信信号に含まれるデータを抽出する。そして、その抽出したデータをキー制御部２０に提供する。

ＢＬＥ通信部２３は、ＢＬＥ用の通信モジュールである。ＢＬＥ通信部２３の概略的な構成はＢＬＥ通信機７と同様とすることができる。ＢＬＥ通信部２３は、キー制御部２０の制御の下、動作する。例えばＢＬＥ通信部２３は、キー制御部２０によってその動作状態が切り替えられる。ＢＬＥ通信部２３は、アドバタイズ信号等を送受信可能な状態であるアクティブ状態と、通信不能な非アクティブ状態とを備える。非アクティブ状態は例えば通電されていない状態とすることができる。内蔵電池２４は、スマートキー２の作動のための電力を供給する電源である。内蔵電池２４は、例えばリチウム電池等の１次電池である。

キー制御部２０は、ＣＰＵ２０１やメモリ２０２を備えるマイクロコンピュータとして構成されている。キー制御部２０はＩＣ（Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を用いて実現されていてもよい。メモリ２０２には、鍵関連情報が保存されている。鍵関連情報は、例えば鍵情報や、対応する車両ＩＤなどを指す。

キー制御部２０は、ＬＦ受信部２２が所定の閾値以上の強度を有するウェイク信号を受信したことに基づいて起動し、スマートキー２全体をスリープモードからアクティブモードに移行させる。また、キー制御部２０はウェイク信号を受信した場合以外にも、操作部２１が操作された場合にもスリープモードからアクティブモードへと移行しうる。すなわち、キー制御部２０はウェイク信号の受信や操作部２１へのユーザ操作をトリガとしてＢＬＥ通信部２３を起動させる。

アクティブモード時においてキー制御部２０は、ＢＬＥ通信部２３から、車載システム１との通信接続状態を示す情報や、車載システム１からの受信データを取得する。キー制御部２０は、ＢＬＥ通信部２３がチャレンジコードを受信した場合にはメモリ２０３に保存されている鍵情報を用いたレスポンスコードを生成し、ＢＬＥ通信部２３に送信させる。キー制御部２０は、操作部２１が操作された場合にも、操作内容に応じた制御信号をＢＬＥ通信部２３から送信させる。

その他、キー制御部２０は、アクティブモードにおいて、車載システム１と通信接続していない状態が一定間継続した場合、及び、操作部２１が操作されていない状態が一定時間継続した場合に、スマートキー２をスリープモードに移行させる。

＜携帯端末３について＞
携帯端末３は、ＢＬＥ通信機能を備えた、携帯可能かつ汎用的な情報処理デバイスである。車両Ｈｖの電子キーとして機能させるためのアプリケーションであるデジタルキーアプリ３０４がインストールされている。携帯端末３としては、例えば、スマートフォンや、タブレット端末、ウェアラブルデバイス等などを採用することができる。ウェアラブルデバイスは、ユーザの身体に装着されて使用されるデバイスであって、リストバンド型、腕時計型、指輪型、メガネ型、イヤホン型など、多様な形状のものを採用可能である。

携帯端末３は図５に示すように、端末制御部３０、ディスプレイ３１、タッチパネル３２、バッテリ３３、ＢＬＥ通信部３４、及びセルラー通信部３５を備える。

ディスプレイ３１は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイである。ディスプレイ３１は端末制御部３０からの入力信号に応じた画像を表示する。タッチパネル３２は、静電容量式のタッチパネルであって、ディスプレイ３１に積層されている。タッチパネル３２及びディスプレイ３１は、ユーザが携帯端末３に鍵情報を登録したり、携帯端末３を車載システム１とペアリングしたりするためのインターフェースに相当する。バッテリ３３は、リチウムイオン電池等の２次電池である。

ＢＬＥ通信部３４はＢＬＥ通信を実施するための通信モジュールである。ＢＬＥ通信部３４の概略的な構成はＢＬＥ通信機７と同様とすることができる。ＢＬＥ通信部３４は端末制御部３０と相互通信可能に接続されている。ＢＬＥ通信部３４は、車両Ｈｖから送信されたデータを受信して端末制御部３０に提供するとともに、端末制御部３０から入力されたデータを変調して車両Ｈｖに送信する。

セルラー通信部３５は、無線基地局を介してインターネットに接続するための通信モジュールであって、例えば４Ｇや５Ｇといった規格に準拠した無線通信を実施可能に構成されている。セルラー通信部３５は、例えば所定のサーバからデジタルキーアプリ３０４をインストールするためのデータパッケージを受信しうる。なお、セルラー通信部３５は任意の要素であって省略されても良い。また、携帯端末３は４Ｇや５Ｇといったセルラー回線の代わりにＷｉ－Ｆｉ回線でインターネットアクセス可能に構成されていても良い。

端末制御部３０は、例えばプロセッサ３０１、ＲＡＭ３０２、ストレージ３０３等を備えた、コンピュータとして構成されている。デジタルキーアプリ３０４はストレージ３０３などにインストールされている。また、ストレージ３０３には、鍵情報が保存されている。なお、デジタルキーアプリ３０４は、鍵情報の取得、保存、認証処理等をセキュアに行うためのアプリである。デジタルキーアプリ３０４は任意の要素であって省略されてもよい。

端末制御部３０は、アドバタイズ信号を所定の送信間隔でＢＬＥ通信部３４に送信させる。なお、他の態様として、携帯端末３は、車載システム１からの要求、例えばスキャン要求に基づいてスキャン応答を送信する態様となっていてもよい。また、端末制御部３０は、ＢＬＥ通信部３４から受信データが入力されると、この受信データに対応する応答信号に相当するベースバンド信号を生成し、ＢＬＥ通信部３４に出力する。例えばＢＬＥ通信部３４がチャレンジコードを受信すると、当該チャレンジコードと鍵情報とをもとに所定の手順／関数を用いてレスポンスコードを生成する。そして、当該レスポンスコードを含むベースバンド信号をＢＬＥ通信部３４に出力する。端末制御部３０がＢＬＥ通信部３４に出力したベースバンド信号は、ＢＬＥ通信部３４にて変調され、無線信号として送信される。

端末制御部３０は、ユーザによって設定されている休止時間帯においては、レスポンスコードを返送しないように構成されていても良い。当該構成によればユーザが車両Ｈｖを使用する意思がない状況において認証が成功する恐れを低減できる。休止時間帯は、車両Ｈｖを使用する可能性がない時間帯に対応するように、ユーザによって手動設定されうる。例えば、ユーザが寝る時間帯や、学校又は会社に行っている時間帯などが、休止時間帯に設定されうる。休止時間帯は、ユーザの行動履歴情報から自動的に登録されても良い。ユーザの行動履歴は、ＧＰＳなどの携帯端末３の位置情報に基づいて特定されうる。

また、端末制御部３０は、携帯端末３が一定時間以上静止している場合には、レスポンスコードを返送しないように構成されていても良い。携帯端末３が静止しているか否かは例えば携帯端末３が備える加速度センサやジャイロセンサの出力に基づき特定されうる。

なお、ＢＬＥ通信部３４の作動をアプリケーション単位で制御可能な場合、端末制御部３０は、休止時間帯においては、アドバタイズの送信を停止させてもよい。そのような構成によれば不要なアドバタイズによる電力消費を抑制することができる。同様に、携帯端末３が一定時間以上静止していることに基づいてアドバタイズの送信を停止させてもよい。さらに端末制御部３０は、休止時間帯であること又は一定時間以上停止していることに基づいて、車載システム１との通信接続を禁止するように構成されていても良い。

＜スマートＥＣＵ４の機能について＞
ここでは図６を用いてスマートＥＣＵ４の機能及び作動について説明する。スマートＥＣＵ４は、ストレージ４３に保存されているプログラムを実行することにより、図６に示す種々の機能ブロックに対応する機能を提供する。すなわち、スマートＥＣＵ４は機能ブロックとして、車両情報取得部Ｆ１、通信制御部Ｆ２、位置推定部Ｆ３、認証処理部Ｆ４、車両制御部Ｆ５、及びデバイス管理部Ｆ６を備える。通信制御部Ｆ２はサブ機能部としてＢＬＥ制御部Ｆ２１とＬＦ制御部Ｆ２２を備える。ＢＬＥ制御部Ｆ２１が第１通信制御部に相当し、ＬＦ制御部Ｆ２２が第２通信制御部に相当する。また、スマートＥＣＵ４は、キー情報記憶部Ｍ１を備える。

キー情報記憶部Ｍ１は、車両Ｈｖの電子キーとして利用可能なスマートキー２及び携帯端末３の情報を保存するための記憶媒体である。キー情報記憶部Ｍ１には少なくとも１つのキーデバイスＫｄについての情報が保存されている。キー情報記憶部Ｍ１には、キーデバイスＫｄ毎の鍵情報が、キーＩＤや、デバイスＩＤ、ユーザＩＤ、デバイス種別情報などと対応づけられて保存されている。ユーザＩＤは複数のユーザを識別するための識別子であってユーザごとに設定される。デバイスの種別とは、スマートキー２か、携帯端末３かを指す。鍵情報には有効期限や、権限、などの情報が紐付けられて保存されていてもよい。さらに鍵情報には、シートポジションなどといった車室内環境に対するユーザの個人設定情報が紐付けられていてもよい。

キー情報記憶部Ｍ１は、ストレージ４３が備える記憶領域の一部を用いて実現されている。なお、キー情報記憶部Ｍ１は、ストレージ４３とは物理的に独立した不揮発性の記憶媒体を用いて実現されていても良い。キー情報記憶部Ｍ１はプロセッサ４１によるデータの書き込み、読出、削除等が実施可能に構成されている。

車両情報取得部Ｆ１は、車両Ｈｖに搭載されたセンサやＥＣＵ、スイッチなどから、車両Ｈｖの状態を示す種々の車両情報を取得する。例えば、車両電源の状態や、各ドアの開閉状態、各ドアの施錠／開錠状態、ドアボタン５の押下の有無、スタートボタン６の押下の有無、シフトポジション等が車両情報に該当する。車両電源の状態には、走行用電源がオンであるか否かを含む。車両情報の種類は、上述したものに限らない。ブレーキペダルの踏込量／踏込力を検出するブレーキセンサの出力値や、パーキングブレーキの作動状態を示す信号もまた車両情報に含めることができる。

車両情報取得部Ｆ１は、上述した種々の情報に基づいて、車両Ｈｖの現在の状態を特定する。例えば車両情報取得部Ｆ１は、エンジンがオフであり、全てのドアが施錠されている場合に、車両Ｈｖは駐車されていると判定する。車両Ｈｖが駐車されていると判定する条件は適宜設計されればよく、多様な判定条件を適用可能である。なお、ドアボタン５やスタートボタン６からの電気信号を取得することは、これらのボタンに対するユーザ操作を検出することに相当する。車両情報取得部Ｆ１はドアの開閉や、ドアボタン５の押下、スタートボタン６の押下、ドアの開閉などといった、車両Ｈｖに対するユーザの操作を検出する。

通信制御部Ｆ２は、ＢＬＥ通信機７及びＬＦ送信機８の動作を制御する。ＢＬＥ通信機７を制御する構成がＢＬＥ制御部Ｆ２１に相当し、ＬＦ送信機８を制御する構成がＬＦ制御部Ｆ２２に相当する。通信制御部Ｆ２は、ＢＬＥ通信機７ｘを用いてキーデバイスＫｄとデータ通信を実施する。例えば通信制御部Ｆ２は、通信接続しているキーデバイスＫｄ宛のデータを生成し、ＢＬＥ通信機７ｘに出力する。これにより、所望のデータに対応する信号を電波として送信させる。また、通信制御部Ｆ２は、ＢＬＥ通信機７ｘが受信したキーデバイスＫｄからのデータを受信する。本実施形態ではより好ましい態様としてスマートＥＣＵ４とキーデバイスＫｄとのデータ通信は、暗号化して実施される。

通信制御部Ｆ２は、キーデバイスＫｄから送信されるＢＬＥ信号を受信したことに基づいて、ユーザが車両Ｈｖ周辺に存在することを認識する。また、通信制御部Ｆ２は、ＢＬＥ通信機７ｘから、通信接続相手のデバイスＩＤを取得する。車両Ｈｖが複数のユーザによって共有される車両であっても、スマートＥＣＵ４は、ＢＬＥ通信機７が通信接続しているキーデバイスＫｄのＩＤに基づいて車両Ｈｖ周辺に存在するユーザを特定する。

また、通信制御部Ｆ２は、後述する位置推定部Ｆ３が推定する、携帯端末３の位置情報に基づいて、ＬＦ送信機８の動作を制御する。換言すれば、通信制御部Ｆ２は、携帯端末３の位置に応じて、ＬＦ送信機８の制御態様を異ならせる。ＬＦ送信機８の制御態様にかかる詳細は別途後述する。

その他、通信制御部Ｆ２は、複数のＢＬＥ通信機７のそれぞれから、キーデバイスＫｄからの信号の受信状況を示すデータを取得する。例えば通信制御部Ｆ２は、キーデバイスＫｄからの信号の受信状況として、周波数ごとの受信強度及び位相を示すデータを取得する。通信制御部Ｆ２は、各ＢＬＥ通信機７でのキーデバイスＫｄからの信号の受信状況を示すデータを位置推定部Ｆ３など、他の機能／回路モジュールにも提供する。

なお、通信制御部Ｆ２は、キーデバイスＫｄからの信号の受信状況を示す情報として、信号の到来方向を取得しても良い。信号の到来方向の推定は、例えばＭＵＳＩＣ法やＥＳＰＲＩＴ法などの多様な手法にて実施可能である。本開示におけるデータ取得には、外部から入力される態様に限らず、内部演算によって生成／検出することも含まれる。受信強度や、位相、到来方向などは受信特徴と呼ぶことができる。

位置推定部Ｆ３は、各ＢＬＥ通信機７でのキーデバイスＫｄからの信号の受信状況に基づいて、キーデバイスＫｄの位置を推定する。本開示ではキーデバイスＫｄの位置をデバイス位置とも表現しうる。キーデバイスＫｄはユーザに対応するものであるため、デバイス位置を推定することは、ユーザの位置を推定することに相当する。

位置推定部Ｆ３は、ＢＬＥ通信機７ｘが少なくとも１つのキーデバイスＫｄと通信接続している間、所定の推定間隔で、デバイス位置を推定する処理を逐次実行する。推定間隔は１００ミリ秒とすることができる。推定間隔は、２００ミリ秒や１５０ミリ秒などであってもよい。位置推定部Ｆ３による位置推定処理については、別途後述する。

なお、位置推定部Ｆ３は、キーデバイスＫｄからの信号を受信している場合には、通信接続していなくとも、当該受信信号に基づいて送信元の位置を推定するように構成されていても良い。位置推定部Ｆ３は、複数のキーデバイスＫｄからの信号を受信している場合には、複数のキーデバイスＫｄのそれぞれに対して位置を推定する処理を並列的に実施しうる。位置推定部Ｆ３は、キーデバイスＫｄとして登録されている端末に限らず、未登録の端末に対してもその位置を判定するように構成されていてもよい。

認証処理部Ｆ４は、ＢＬＥ通信機７ｘと連携して、通信相手がキーデバイスＫｄであることを確認（換言すれば認証）する処理を実施する。認証のための通信は、暗号化されて実施される。認証処理自体は、チャレンジ－レスポンス方式など多様な方式を用いて実施されればよい。例えば認証処理部Ｆ４は、所定の／ランダムに生成されるチャレンジコードをキーデバイスＫｄに向けて送信する。また、当該チャレンジコードに、通信相手のデバイスＩＤ／キーＩＤに応じた鍵情報を用いて所定の手順により検証用コードを生成する。そして、通信相手から返送されてきたレスポンスコードと検証用コードとを照らし合わせ、両者が一致していることに基づいて認証成功と判定する。

認証処理部Ｆ４が認証処理を実施するタイミングは、例えばＢＬＥ通信機７とキーデバイスＫｄとの通信接続が確立したタイミングとすることができる。認証処理部Ｆ４は、ＢＬＥ通信機７とキーデバイスＫｄとが通信接続している間、所定の周期で認証処理を実施するように構成されていても良い。また、ユーザによってスタートボタン６が押下された場合やドアが開閉された場合など、車両Ｈｖに対する所定のユーザ操作をトリガとして認証処理のための通信を実施するように構成されていても良い。

車両制御部Ｆ５は、認証処理部Ｆ４によるキーデバイスＫｄの認証が成功していることを条件として、デバイス位置及び車両Ｈｖの状態に応じた車両制御を、ボディＥＣＵ１２等と協働して実行する構成である。車両Ｈｖの状態は、車両情報取得部Ｆ１によって判定される。キーデバイスＫｄの位置は位置推定部Ｆ３によって判定される。例えば車両制御部Ｆ５は、位置推定部Ｆ３によってキーデバイスＫｄは車室内に存在すると判定されており、かつ、スタートボタン６がユーザによって押下されたことを検出した場合には、電源ＥＣＵ１１と連携してエンジンを始動させる。車室内は、パッシブスタートエリアと呼ぶことができる。

デバイス管理部Ｆ６は、キーデバイスＫｄとして登録されている装置を管理する機能部である。デバイス管理部Ｆ６は、ユーザ操作に基づき、キーデバイスＫｄを登録／削除する。デバイス管理部Ｆ６は、例えば入力装置１６から入力される操作信号に基づいてキーデバイス管理画面Ｄ１をディスプレイ１５に表示する。キーデバイス管理画面Ｄ１は、例えば図７の（Ａ）に示すように、登録ボタンＢ１１、削除ボタンＢ１２、及びリスト表示ボタンＢ１３を備えうる。登録ボタンＢ１１は、キーデバイスＫｄを登録するためのボタン画像である。削除ボタンＢ１２は、登録しているキーデバイスＫｄを削除するためのボタン画像である。リスト表示ボタンＢ１３は登録されているキーデバイスＫｄのリストを表示するボタン画像である。

デバイス管理部Ｆ６は、操作信号に基づき例えば登録ボタンＢ１１が選択されたことを検出すると、図７の（Ｂ）に示すように、新規登録するデバイスである登録対象デバイスの種別等を入力するためのデバイス情報入力画面Ｄ２を表示する。デバイス情報入力画面Ｄ２は例えば図７に示すように、新規登録するデバイスがスマートキー２であることを入力するためのスマートキー指定ボタンＢ２１と、その他のデバイスであることを入力するための汎用端末指定ボタンＢ２２とを含む。また、デバイス情報入力画面Ｄ２は、デバイス種別を選択した上でペアリング等を開始するためのペアリング開始ボタンＢ２３を含んでいても良い。デバイス情報入力画面Ｄ２がデバイス登録画面の一例に相当する。

デバイス管理部Ｆ６は、デバイス登録時に、登録されるデバイスの種類を取得することにより、スマートキー２がキーデバイスＫｄとして登録されているか否かを取得することができる。デバイス管理部Ｆ６が取得したキーデバイスＫｄの種別情報は、キー情報記憶部Ｍ１に、鍵情報と対応付けられて保存される。

スマートキー２は、例えばディーラショップなどでキーデバイスＫｄとして登録されうる。ただし、キーデバイスＫｄとしてスマートキー２を登録するか否かは任意の要素である。キーデバイスＫｄとしてのスマートキー２の登録は、ユーザ操作により解除／無効化されてもよい。ユーザ／オーナの希望により、携帯端末３のみがキーデバイスＫｄとしてキー情報記憶部Ｍ１に登録されていても良い。キー情報記憶部Ｍ１に有効なキーデバイスＫｄとして登録されている端末を、日常使用デバイスとも称する。日常使用デバイスは、日常において使用されるキーデバイスＫｄを指す。

＜デバイス位置の判定方法について＞
ここではキーデバイスＫｄの位置の推定方法について説明する。位置推定方法としては多様な方式を採用可能である。キーデバイスＫｄの位置であるデバイス位置の判定は、例えば施開錠エリアＬｘ内に存在するか否かを判定する施開錠エリア判定処理と、車室内に存在するか否かを判定する車内外判定処理に分けることができる。本開示ではキーデバイスＫｄが施開錠エリアＬｘに存在するか否かを判定することを、施開錠エリア判定とも称する。本開示では車室内に存在するか否かを判定することを、車内外判定とも称する。

まずは図８を用いて施開錠エリア判定処理について説明する。施開錠エリアＬｘ判定処理は一例としてステップＳ１１～Ｓ１６を備える。施開錠エリアＬｘ判定部処理は、例えば次に説明する車内外判定処理の結果として、キーデバイスＫｄは車室内には存在しない、換言すれば車室外に存在すると判定されていることを条件として実施されうる。施開錠エリアＬｘ判定処理は、通信接続しているキーデバイスＫｄが存在することを条件として、例えば２００ミリ秒毎など、所定の周期で実施されうる。なお、図８に限らず、本開示のフローチャートは何れも一例であって、各フローチャートが備えるステップ数や処理順序は、適宜変更可能である。

ステップＳ１１は、各室外機にキーデバイスＫｄと測距用の通信を実施させるステップである。測距用の通信とは、ＢＬＥ通信機７からキーデバイスＫｄまでの距離を測定するための通信である。ＢＬＥ通信機７からキーデバイスＫｄまでの距離であるデバイス距離は、信号の飛行時間（ＴｏＦ：Time of Flight）に対応する。デバイス距離を特定することには、ＴｏＦを特定することと等価である。デバイス距離は、２周波位相差や、ラウンドトリップ時間（ＲＴＴ：Round-Trip Time）に基づいて算出される。ここでは一例として複数周波数の組み合わせ毎の２周波位相差、つまり多周波位相差情報を用いてデバイス距離を算出する。

２周波位相差は、互いに異なる２つの周波数で観測された送受信位相差の差である。送受信位相差は、送信したＣＷ信号に対する受信したＣＷ信号の位相角である。例えば各室外機は、測距用の通信として、キーデバイスＫｄと、ＣＷ信号を送受信することにより、１つの周波数での送受信位相差を特定する。個々の周波数での送受信位相差の算出方法としては、多様なアルゴリズムを援用可能である。デバイス距離の算出材料として多周波位相差を用いる構成においては、測距用の通信とは具体的には周波数ごとの送受信位相差を特定するための通信と解することができる。

ＢＬＥ通信では周波数ホッピングによって使用周波数は経時変化する。各周波数で測距通信としてＣＷ信号の送受信が行われることにより、複数の周波数における送受信位相差が収集される。ＴｏＦ関連値取得部Ｆ２３としてのプロセッサ４１は、同一の室外機で観測された周波数ごとの送受信位相差を組み合わせることにより、周波数の組み合わせ毎の２周波位相差を算出する。プロセッサ４１は当該２周波位相差の算出処理を室外機毎に実施することにより、各室外機での他周波位相差情報を取得する。なお、送受信位相差の算出は、各通信マイコン７４から提供される受信位相情報をもとに、プロセッサ４１が実施しても良い。

ステップＳ１２は各室外機からキーデバイスＫｄまでの距離を算出するステップである。位置推定部Ｆ３は、ステップＳ１１で収集された室外機毎の多周波位相差情報に基づいて、各室外機からキーデバイスＫｄまでの距離を算出する。なお、デバイス距離の算出処理は、スマートＥＣＵ４ではなく、各ＢＬＥ通信機７の通信マイコン７４が実施しても良い。位置推定部Ｆ３の機能の一部は通信マイコン７４が備えていても良い。

なお、２周波位相差をΔφ、電波の伝搬速度をＣ（３×１０＾８ｍ／ｓｅｃ）、２つの周波数の差をΔｆ、キーデバイスＫｄまでの距離をＬとすると、Ｌ＝Ｃ・Δφ／（２πΔｆ）の関係を有する。ただし、１組の周波数における２周波位相差には、マルチパス等に由来する誤差が含まれうる。また、周波数毎にマルチパスの影響度合いは異なる。そのような事情から、プロセッサ４１は、２組以上の２周波位相差、つまり、３以上の周波数での送受信位相差に基づいてデバイス距離を特定する。当該構成によれば、測距精度を高める効果が期待できる。

もちろん、位置推定部Ｆ３は、２周波位相差ではなく、ＲＴＴを元にデバイス距離を算出しても良い。ＲＴＴは、応答要求信号を送信してから応答信号を受信するまでの時間である。ＲＴＴを用いる場合、室外機毎のデバイス距離は、各室外機が個別にキーデバイスＫｄと測距用の信号を送受信することで特定可能である。

ステップＳ１３はステップＳ１２の結果に基づいて、室外機のうち、キーデバイスＫｄから最も近いＢＬＥ通信機７である最寄り室外機を特定する。ステップＳ１４は、最寄り室外機からキーデバイスＫｄまでの距離が所定値未満であるか否かを判定する。ステップＳ１４の判定処理で使用される所定値としては、例えば前述の作動距離を採用可能である。最寄り室外機からキーデバイスＫｄまでの距離が作動距離未満である場合にはステップＳ１５に移り、キーデバイスＫｄは施開錠エリアＬｘ内に存在すると判定する。一方、最寄り室外機からキーデバイスＫｄまでの距離が作動距離以上である場合にはステップＳ１６に移り、キーデバイスＫｄは施開錠エリアＬｘ外であると判定する。ステップＳ１４は、ステップＳ１２で観測された複数のＢＬＥ通信機７ごとの距離の中の最小値が作動距離未満であるか否かを判定する処理と解することができる。

なお、位置推定部Ｆ３は、最寄り室外機からキーデバイスＫｄまでの距離が作動距離未満であることに加えて、最寄り室外機での受信強度が室内機での受信強度よりも大きいことを条件として、キーデバイスＫｄが施開錠エリアＬｘ内に存在すると判定してもよい。ここで使用される室内機での受信強度は、複数の室内機での受信強度の代表値（例えば最大値）であってもよいし、最寄り室外機から最も近い室内機での受信強度であってもよい。

次に図９を用いて車内外判定処理について説明する。車内外判定処理は一例としてステップＳ２１～Ｓ２６を備える。ステップＳ２１は各ＢＬＥ通信機７から、受信強度を取得するステップである。受信強度の取得は随時実行されうる。

なお、キーデバイスＫｄからの信号の受信強度を特定する上では、すべてのＢＬＥ通信機７がキーデバイスＫｄと通信接続する必要はない。図１０に示すように、代表機としてのＢＬＥ通信機７ｘ以外のＢＬＥ通信機７は、キーデバイスＫｄからの信号の受信強度の観測のみを実行するように構成されていても良い。代表機以外のＢＬＥ通信機７を以降では観測機と称する。観測機は傍聴機と呼ぶこともできる。観測機は、信号送信はせずに受信のみを行うＢＬＥ通信機７に相当する。図１０に示すＳｇ＿Ｄは、キーデバイスＫｄからＢＬＥ通信機７ｘ／不特定多数に向けられて送信された信号を示している。Ｓｇ＿Ｄは、データ信号であっても良いし、アドバタイズであってもよい。Ｓｇ＿ＤはＣＷ信号であってもよい。

ところで、データ通信時は周波数ホッピングが行われるため、通常は、通信接続しているＢＬＥ通信機７ｘしかキーデバイスＫｄからのデータ信号を捕捉できない。そこでスマートＥＣＵ４は、代表機としてのＢＬＥ通信機７ｘから取得したチャンネル情報及びデバイスＩＤを、各観測機に参照情報として配信する。

各観測機は、参照情報に示されるチャンネル情報によって、ＢＬＥで使用可能な多数のチャンネルのうち、何れのチャンネルを受信すれば、キーデバイスＫｄからの信号を受信できるのかを認識可能となる。その結果、観測機は、通信接続せずともキーデバイスＫｄからの信号の受信強度等を検出及び報告可能となる。また、観測機は、参照情報に示されるデバイスＩＤによって、複数のデバイスからの信号を受信している場合であっても、何れのデバイスからの信号の受信強度をスマートＥＣＵ４に報告すべきかを特定可能となる。なお、図１０に示すＲＳＳＩは受信強度を示す。

このように一部のＢＬＥ通信機７を観測機として用い、観測機での受信状況に基づいてデバイス位置を判定する方式を本開示ではスニッフィング方式とも称する。スニッフィング方式によれば、キーデバイスＫｄが通信接続するＢＬＥ通信機７を最小で１台に抑制可能となるため、キーデバイスＫｄでの消費電力を抑制可能となる。また、スニッフィング方式によれば複数のＢＬＥ通信機７からキーデバイスＫｄまでの距離を示す指標を並列的に収集可能となるため、キーデバイスＫｄを所持したユーザの接近に対するシステム応答性を高めることができる。もちろん、他の態様としては、各ＢＬＥ通信機７が個別にキーデバイスＫｄと測距のための通信を実施し、受信強度や受信位相などの情報をスマートＥＣＵ４に提供してもよい。

ステップＳ２２は、直近一定時間以内において少なくとも１つの室内機で観測されたキーデバイスＫｄからの信号の受信強度を元に、室内機観測強度（ＲＳＳ＿Ｉｎ）を決定するステップである。例えば位置推定部Ｆ３は、室内機観測強度を決定するための準備処理として、室内機毎の個別強度代表値を算出する。そして、位置推定部Ｆ３は、室内機ごとの個別強度代表値の最大値を室内機観測強度として採用する。

個別強度代表値は、単一の室内機において直近所定時間以内に観測されたキーデバイスＫｄからの信号の受信強度を代表的に示す値である。ここでは一例として、個別強度代表値は、直近１００ミリ秒又は２００ミリ秒以内の受信強度の平均値とする。１つの個別強度代表値、あるいは、室内機観測強度を決定するための受信強度のサンプリング期間は適宜変更可能である。このような個別強度代表値は、受信強度の移動平均値に相当する。

個別強度代表値は、所定の１つの周波数について算出されてもよいし、複数周波数の受信強度をもとに決定されても良い。代表値は、平均値ではなく、中央値又は最大値であってもよい。さらに、母集団から外れ値を除外したものの平均値、中央値、又は最大値であってもよい。外れ値は、もとの母集団の平均値又は中央値から標準偏差の２倍又は３倍以上離れた値とすることができる。外れ値判定の方法としては、スミルノフグラブス検定や、トンプソン検定など多様な方法を援用できる。なお、個別強度代表値は、必ずしも複数時点での観測値に基づいて決定する必要はない。個別強度代表値は、任意の１つの時点での観測値、例えば最新の受信強度の観測値であっても良い。

また、室内機観測強度は、上記以外の方法で決定されても良い。例えば、ステップＳ１２～Ｓ１３と同様の手法により、室内機のうち、キーデバイスＫｄから最も近いＢＬＥ通信機７である最寄り室内機を特定し、当該最寄り室内機での個別強度代表値を室内機観測強度として採用しても良い。なお、最寄り室内機は、最寄り室外機から最も近い室内機であってもよい。プロセッサ４１は、通信機設定データを参照し、最寄り室外機から最も近い位置に配置されている室内機を最寄り室内機として採用しても良い。

ステップＳ２３は、直近一定時間以内において少なくとも１つの室外機で観測されたキーデバイスＫｄからの信号の受信強度を元に、室外機観測強度（ＲＳＳ＿Ｏｕｔ）を決定するステップである。室外機観測強度の決定方法自体は、室内機観測強度の決定方法と同様とすることができる。

ステップＳ２４では、室内機観測強度（ＲＳＳ＿Ｉｎ）と室外機観測強度（ＲＳＳ＿Ｏｕｔ）が車内判定条件を充足しているか否かを判定する。車室内判定条件は、キーデバイスＫｄが車室内に存在すると判定する条件である。例えば位置推定部Ｆ３は、室内機観測強度から室外機観測強度を減算してなる内外差分値（ΔＲＳＳ）が、所定の差分閾値（ＴｈＧａｐ）よりも大きい場合、キーデバイスＫｄは車室内に存在すると判定する（ステップＳ２５）。つまり、ＲＳＳ＿Ｉｎ－ＲＳＳ＿Ｏｕｔ＝ΔＲＳＳ＞ＴｈＧａｐを充足する場合、キーデバイスＫｄは車室内に存在すると判定する。また、内外差分値が差分閾値以下である場合、すなわちΔＲＳＳ≦ＴｈＧａｐを充足する場合には、キーデバイスＫｄは車室外に存在すると判定する（ステップＳ２６）。差分閾値は、１０ｄＢや２０ｄＢなどである。差分閾値は０であってもよい。差分閾値を０とする構成は、室内機観測強度が室外機観測強度よりも大きいことに基づいてキーデバイスＫｄが車室内に存在すると判定する構成に相当する。

また、位置推定部Ｆ３はΔＲＳＳ≦ＴｈＧａｐを充足する場合であっても、室内機観測強度（ＲＳＳ＿Ｉｎ）が所定の室内判定値（ＴｈＩｎ）を超過している場合にはキーデバイスＫｄは車室内に存在すると判定してもよい。つまり、ＲＳＳ＿Ｉｎ＞ＴｈＩｎを充足する場合には、ΔＲＳＳによらずに、キーデバイスＫｄは車室内に存在すると判定してもよい。ここで使用される室内判定値（ＴｈＩｎ）は、キーデバイスＫｄは車室内に存在すると判定するための室内機観測強度に対する閾値である。室内判定値は適宜試験等によって設計される。室内判定値は、誤判定の可能性を抑制できるよう十分に大きい値に設定されている。例えば、室内判定値は車室内にキーデバイスＫｄが存在する場合に観測されうる室内機観測強度の最大値から１０ｄＢほど小さい値に設定されている。

また、位置推定部Ｆ３は、ΔＲＳＳ＞ＴｈＧａｐを充足する場合であっても、室外機観測強度（ＲＳＳ＿Ｏｕｔ）が室外判定値（ＴｈＯｕｔ）を超過している場合にはキーデバイスＫｄは車室外に存在すると判定してもよい。つまり、ＲＳＳ＿Ｏｕｔ＞ＴｈＯｕｔを充足する場合には、ΔＲＳＳによらずに、キーデバイスＫｄは車室外に存在すると判定してもよい。ここで使用される室外判定値（ＴｈＯｕｔ）は、キーデバイスＫｄは車室外に存在すると判定するための室外機観測強度に対する閾値である。室外判定値もまた適宜試験等によって設計される。室外判定値は、誤判定の可能性を抑制できるよう十分に大きい値に設定されている。例えば、室外判定値は施開錠エリアＬｘ内にキーデバイスＫｄが存在する場合に観測されうる室外機観測強度の最大値から１０ｄＢほど小さい値に設定されている。

位置推定部Ｆ３によるキーデバイスＫｄの位置の判定結果、つまりデバイス位置情報はＲＡＭ４２に保存される。また、デバイス位置情報は多様なプログラム／機能部によって参照により使用される。

また、位置推定部Ｆ３は、ステップＳ１２～Ｓ１３により特定された最寄り室外機とキーデバイスＫｄとの距離情報も、デバイス位置情報として、ＲＡＭ４２に逐次保存する。つまり、ＲＡＭ４２には、キーデバイスＫｄが、車室内、施開錠エリアＬｘ内、及び施開錠エリアＬｘ外の何れに存在するかだけでなく、最寄り通信機との距離情報も保存されうる。位置推定部Ｆ３は、最寄り通信機だけでなく、その他の各ＢＬＥ通信機との距離情報もＲＡＭ４２に保存してもよい。各データは、取得時刻を示すタイムスタンプとともに保存されうる。

位置推定部Ｆ３は、ＢＬＥ通信機７ｘが複数のキーデバイスＫｄからの信号を受信している場合には、キーデバイスＫｄごとに、車両Ｈｖに対する相対位置や距離を特定する。また、位置推定部Ｆ３は、通信接続しているキーデバイスＫｄのＩＤなどにより、当該デバイスがスマートキー２であるか携帯端末３であるかを判別しうる。

さらに、位置推定部Ｆ３は、携帯端末３が遠方領域、中間領域、近傍領域、及び車室内の何れのエリアに存在するかも判定する。遠方領域は、例えば車両Ｈｖから５ｍ以上となる領域を指す。近傍領域は車両Ｈｖから２ｍ以内を指す。中間領域は、遠方領域と近傍領域の間、すなわち、車両Ｈｖから２ｍ以上、５ｍ未満となる範囲を指す。なお、車外領域の分割態様は適宜変更可能である。中間領域は、遠方領域又は近傍領域の何れか一方と統合されていてもよい。近傍領域や遠方領域を規定する距離も適宜変更可能である。例えば近傍領域は、車両Ｈｖから１．５ｍ以内と定義されていても良いし、施開錠エリアＬｘと一致するように定義されていても良い。

例えば位置推定部Ｆ３は、ＲＡＭ４２に保存されているデバイス位置情報に基づき、携帯端末３が車内に存在せず、かつ、最寄り室外機からの距離が２ｍ未満である携帯端末３が存在する場合には、携帯端末３が近傍領域に存在するとみなす。また、位置推定部Ｆ３は、車室内にも近傍領域にも携帯端末３が存在しない状況において、最寄り室外機からの距離が２ｍ以上、５ｍ未満である携帯端末３が存在する場合には、携帯端末３が中間領域に存在するとみなす。位置推定部Ｆ３は、車室内、近傍領域、及び中間領域の何れにも携帯端末３が存在しない場合に、携帯端末３は遠方領域に存在すると判定する。また、位置推定部Ｆ３は、携帯端末３からの信号を受信できていない場合も携帯端末３が遠方領域に存在するとみなす。

＜ＬＦ送信機の制御態様について＞
ここでは通信制御部Ｆ２によるＬＦ送信機８の制御態様、具体的にはウェイク信号の送信制御態様について、図１１を用いて説明する。通信制御部Ｆ２は、位置推定部Ｆ３が推定した携帯端末３の位置に基づいて、ウェイク信号の送信にかかる制御態様を変更する。図１１はその一例を示したものである。ウェイク信号を送信しないことは、スマートキー２を起こさないことに対応する。故に、ウェイク信号の送信制御態様の変更は、スマートキー２を起こすか否かを切り替えることに対応する。ウェイク信号の送信は、スマートキー２とは通信接続していないことを前提として実行される。以降における携帯端末３とは、既にチャレンジレスポンスなどによる認証処理が成功している携帯端末３とすることが好ましい。

ここでは一例として通信制御部Ｆ２は、携帯端末３が遠方領域に存在する場合、中間領域に存在する場合、近傍領域に存在する場合、及び車内に存在する場合に分けて、ウェイク信号の送信態様を変更する。

まず、携帯端末３は遠方領域にあると判定されている場合、通信制御部Ｆ２は、ウェイク信号を所定のポーリング間隔で定期送信する。ポーリング間隔は、１００ミリ秒や、１５０ミリ秒、２００ミリ秒などである。通信制御部Ｆ２は、所定のユーザ操作を検知した場合にもウェイク信号を送信する。ここでのユーザ操作とは、例えばドアボタン５の押下や、スタートボタン６の押下などといった、車両Ｈｖを使用するためのユーザによる所定の操作行為を指す。本開示ではドアボタン５やスタートボタン６、タッチセンサ等に対するユーザ操作を検知したこと基づいてウェイク信号を送信することを、トリガ送信とも称する。

上記の構成によれば、携帯端末３を所持せずに、スマートキー２のみを所持したユーザが車両Ｈｖに接近した場合にも、速やかにスマートキー２をアクティブモードに移行させ、ＢＬＥ通信による認証処理を実行可能となる。なお、スマートキー２のみを所持したユーザとは、スマートキー２は所持している一方、携帯端末３は所持していないユーザを指すものであって、当然、例えばカバンや傘など、携帯端末３以外の物体を所持していても良い。

また携帯端末３は中間領域に存在すると判定されている場合、通信制御部Ｆ２は、所定のポーリング間隔でウェイク信号を送信する。また、通信制御部Ｆ２は、携帯端末３は中間領域にあると判定している状況下でもトリガ送信を実施する。携帯端末３がまだ車両Ｈｖから２ｍ以上離れているにも関わらず、ドアボタン５等が押下されたということは、携帯端末３を所持しているユーザとは別に、スマートキー２のみを所持した他のユーザが車両Ｈｖ周辺に存在する可能性を示唆する。携帯端末３が中間領域に存在することを検知済みである状況においても、トリガ送信を行う構成によれば、スマートキー２のみを所持する正規のユーザによる車両操作に対して車載システム１が応答しなかったり、応答が遅れたりする恐れを低減できる。

なお、携帯端末３が中間領域にある場合のポーリング間隔は、携帯端末３は遠方領域にある場合のポーリング間隔と同一であっても良いし、異なっていても良い。スマートキー２の電池消費抑制の観点からは、仮にスマートキー２と携帯端末３の双方が車両周辺に存在する場合には、通信相手としては携帯端末３を優先的に採用することが好ましい。そしてウェイク信号のポーリング間隔を伸ばすほど、スマートキー２は反応しにくくなる。そのような事情から、携帯端末３が中間領域に存在する場合には、携帯端末３が遠方領域に存在する場合よりもポーリング間隔を所定量（例えば２００ミリ秒）長めに設定してもよい。当該制御態様によればスマートキー２を不必要に起こす可能性、ひいては、スマートキー２の電力消費を抑制可能となる。

近傍領域に携帯端末３が存在すると判定されている場合、通信制御部Ｆ２は、ウェイク信号の定期送信を停止する。また、通信制御部Ｆ２は、近傍領域に携帯端末３が存在すると判定している状況下においては、特定の送信条件を充足する場合のみトリガ送信を実行する。

例えば通信制御部Ｆ２は、近傍領域に携帯端末３が存在すると判定している状況下においては、携帯端末３の位置と、操作ボタン位置が整合していないことを条件として、トリガ送信を実行する。通信制御部Ｆ２は、近傍領域に携帯端末３が存在すると判定している状況下においては、携帯端末３の位置と操作ボタン位置が整合している場合には、ウェイク信号を送信させない。操作ボタン位置とは、ユーザによって押下されたボタンの位置を指す。なお、ボタンの代わりにタッチセンサが適用される場合には、操作ボタン位置はタッチ位置と読み替えることができる。操作ボタン位置やタッチ位置は操作部材位置の概念に含まれる。

携帯端末３の位置と操作ボタン位置が整合していない場合とは、例えば、携帯端末３が助手席やトランク付近など、運転席から離れた位置にある状況において、運転席用のドアボタン５が押下された場合が該当する。また、携帯端末３が車室外に存在すると判定されている状況において、スタートボタン６が押下された場合も、携帯端末３の位置と操作ボタン位置が整合していないケースに該当しうる。通信制御部Ｆ２は、携帯端末３が助手席側の施開錠エリアＬｘに存在すると判定されている状況において、運転席用のドアボタン５が押下されたことを検知した場合には、ＬＦ送信機８からウェイク信号を送信させる。

上記構成によれば、操作ボタン位置と携帯端末３との位置が整合している場合には、スマートキー２を起こさない。そのため、スマートキー２の電力消費を抑制可能となる。また、操作ボタン位置と携帯端末３との位置が整合していない場合には、ウェイク信号を送信するため、スマートキー２のみを所持したユーザのボタン押下にも迅速に応答可能となる。さらに、上記構成によれば、検出している携帯端末３に対応するユーザとは別に、スマートキー２のみを携帯しているユーザが存在することも特定可能となる。その結果、搭乗者の人員構成や、ドライバとしての役割を担うユーザなどを精度良く特定可能となる。

最後に、車室内に携帯端末３が存在すると判定されている場合には、通信制御部Ｆ２は、ウェイク信号の定期送信及びトリガ送信を停止する。なお、携帯端末３が近傍領域にある場合と車内にある場合とで、ウェイク信号の送信制御態様は同一であっても良い。例えば、携帯端末３が車内に存在する場合であっても、トリガ送信は所定の条件付きで実行されても良い。当該構成によれば、携帯端末３の認証失敗などによって、車両Ｈｖが使用不可となる恐れを低減できる。また、近傍領域又は車室内に携帯端末３が存在する場合には、ウェイク信号の送信は全面的に停止されてもよい。

＜接続関連処理＞
ここでは図１２に示すフローチャートを用いて接続関連処理について説明する。接続関連処理は、ユーザとともに車両Ｈｖに接近するキーデバイスＫｄと通信接続するための処理である。接続関連処理は、例えば車両Ｈｖが駐車されている状態において、所定のスキャン間隔で実行される。スキャン間隔は１００ミリ秒や２００ミリ秒などに設定されうる。接続関連処理はステップＳ３１～Ｓ３５を含む。接続関連処理は、プロセッサ４１がＢＬＥ通信機７ｘやＬＦ送信機８と連携して実施する。

まずステップＳ３１では通信制御部Ｆ２が、ＬＦ送信機８からウェイク信号を送信させる。これにより、仮に車両周辺にスマートキー２が存在する場合には、スマートキー２をＢＬＥ通信可能な状態に移行させることができる。ただし、前述の通り、本処理を一通り実施することにより、近傍領域に携帯端末３が存在することを検知できている場合には、ステップＳ３１によるウェイク信号の送信は省略されうる。

ステップＳ３２では通信制御部Ｆ２が、ＢＬＥ通信機７ｘを待受状態に設定し、キーデバイスＫｄの探索（いわゆるスキャニング）を実施させる。ここでの待受状態とは、アドバタイズ信号を受信可能な状態を指す。ステップＳ３２でのスキャニングの結果、キーデバイスＫｄが１つも検出されなかった場合にはステップＳ３３以降の処理は省略して本フローを終了する。

ステップＳ３３では、ＢＬＥ通信機７ｘにステップＳ３２でのスキャニングで検出したキーデバイスＫｄと通信接続させる。通信接続は、接続要求の送信とその応答とをやり取りすることで実現されうる。プロセッサ４１は、アドバタイズ信号等に含まれる送信元情報等に基づき、通信相手を特定する。スキャニングから通信接続、暗号通信の開始にかかる詳細なシーケンスは、ＢＬＥ規格に準拠して実施されれば良い。

ステップＳ３４では、例えばチャレンジコードと、キー情報記憶部Ｍ１に保存されている通信相手の鍵情報とを用いて、キーデバイスＫｄの認証処理を実施する。チャレンジコードとしては、乱数表など用いて生成される所定長の乱数を採用することができる。認証が成功した場合にはステップＳ３５に移り、スタンバイモードに移る。スタンバイモードは、別途図１３を用いて別途説明するように、ドアボタン５等に対するユーザ操作に基づいて、開錠／施錠、走行用電源のオン／オフ切り替えなどを実施可能な状態に相当する。スタンバイモードは、１つの側面においてキーデバイスＫｄが車両周辺に存在するとプロセッサ４１が認識している状態に対応する。車両周辺には車室内も含まれる。

本実施形態では一例として、認証成功との判定結果には有効期限が設定される。有効期限が切れると再認証を実施する。有効期限内においては認証処理を省略可能となるため、キーデバイスＫｄ及びスマートＥＣＵ４での消費電力を抑制できる。また、有効期限ごとに認証処理が実行されるため、車両Ｈｖが不正に使用される恐れを低減できる。有効期限は、走行中か否かなどのシーンによって変更されても良い。走行中にキーデバイスＫｄが車室外に移動する可能性は小さいため、走行中の有効期限は停車中よりも所定量長く設定されてもよい。例えば停車中の有効期限は１秒や３秒、５秒などに設定される一方、走行中の有効期限は１０秒や３０秒などに設定されうる。また、認証処理部Ｆ４は、ドアの開閉など、所定のイベントを検知したら有効期限が残っていても認証処理を再度実行するように構成されていても良い。なお、認証成功状態は保持せずに、操作毎、イベント毎に認証処理を実施するよう、スマートＥＣＵ４は構成されていても良い。

一方、認証に失敗した場合には、再度認証処理を実行しても良いし、認証が成功していないことをユーザが認識可能なように車載設備を動作させてもよい。例えば、認証に成功していない場合には、ディスプレイ１５に所定の認証失敗画像を表示しても良いし、サイドミラー等に設けられた灯火装置を所定パターンで点灯させても良い。通信相手が携帯端末３である場合には、所定の制御信号を送信する事により、ディスプレイ３１に認証失敗画面を表示させてもよい。認証未成功であることは、ドア周りの路面に向けて光を発するウェルカムライトの照射光の色によって表現されてもよい。

＜スタンバイモード時の作動について＞
スタンバイモード時におけるスマートＥＣＵ４の作動について図１３に示すフローチャートを用いて説明する。スタンバイモード時、プロセッサ４１は、一例として図１３に示すステップＳ４１～Ｓ４８を順次実行する。

スタンバイモード中、プロセッサ４１はステップＳ４１として、各ＢＬＥ通信機７からキーデバイスＫｄの位置を特定するための情報である位置推定用情報を逐次取得する。位置推定用情報とは例えば受信強度である。受信位相も位置推定用情報に含めることができる。また、キーデバイスＫｄが車室外に存在すると判定されている場合、プロセッサ４１は、位置推定用情報として各室外機から周波数の組み合わせ毎の２周波位相差、又は、ＲＴＴなどを取得しうる。ＴｏＦ関連値は位置推定用情報の下位概念に相当する。

ステップＳ４２は、プロセッサ４１（位置推定部Ｆ３）が、ステップＳ４１で各ＢＬＥ通信機７から取得した位置推定用情報に基づき、キーデバイスＫｄの位置を判定するステップである。具体的には車室内か否か、及び、車室外にある場合には、施開錠エリアＬｘ内か否かなどを判定する。また、キーデバイスＫｄが施開錠エリアＬｘ内に存在する場合、プロセッサ４１は最寄り通信機のＩＤに応じて、右側エリアＬｘＲ、左側エリアＬｘＬ、及び後方エリアＬｘＢの何れに存在するかを特定する。

ステップＳ４３は、プロセッサ４１がドアボタン５やスタートボタン６、カーテシスイッチなどからの信号に基づきユーザ操作が行われたか否かを判定するステップである。プロセッサ４１は、ユーザ操作に対応する信号が入力された場合には、ステップＳ４４としてユーザが操作した部材、デバイス位置、及び車両Ｈｖの状態に応じた車両制御を実行する。例えばプロセッサ４１（車両制御部Ｆ５）は、車両Ｈｖが施錠された状態において、操作部材がドアボタン５であり、かつ、デバイス位置も施開錠エリアＬｘ内と判定されている場合には、ドアを開錠する。また、プロセッサ４１は、操作部材がスタートボタン６であり、かつ、デバイス位置も車室内と判定されている場合には、走行用電源をオンに設定する。その他、プロセッサ４１は、車両Ｈｖが開錠されており、シフトポジションがパーキング又はニュートラルに設定されており、操作部材がドアボタン５であり、かつ、デバイス位置が施開錠エリアＬｘ内と判定されている場合には、ドアを施錠する。

ステップＳ４５は、認証結果の有効期限が切れたか否か、すなわち、ステップＳ３４又は後述するステップＳ４６において認証成功と判定してからの経過時間が所定時間以上となったか否かを判定する。最後に認証成功と判定してから所定時間経過していない場合、つまり有効期限内である場合にはステップＳ４１に戻る。一方、最後に認証成功と判定してから所定時間経過している場合、プロセッサ４１はステップＳ４６として、キーデバイスＫｄを認証するための通信を再度実行する。つまり、プロセッサ４１は再認証処理を実行する。

そして、ステップＳ４６の再認証処理の結果として認証成功と判定した場合には、スタンバイモードを継続する。つまり、ステップＳ４１以降の処理が順次実行される。一方、認証に失敗した場合には、プロセッサ４１はステップＳ４８として、スタンバイモードを解除する。なお、スタンバイモードは、認証処理が規定回数連続して失敗したことに基づいて解除されても良い。また、プロセッサ４１は、認証に失敗した場合に限らず、キーデバイスＫｄが所定の認証状態維持エリアから離脱したことを検知した場合に、スタンバイモードを終了してもよい。スタンバイモードを終了させることは、認証結果を破棄することに対応する。認証状態維持エリアは、例えば車室内及び施開錠エリアＬｘを統合した領域に設定されうる。

＜デバイス未検知時での操作応答＞
ここではキーデバイスＫｄが施開錠エリアＬｘ又は車室内に存在すると判定していない状態においてドアボタン５等に対するユーザ操作を検知した場合にスマートＥＣＵ４が実施する臨時応答処理について図１４に示すフローチャートを用いて説明する。なお、スマートＥＣＵ４は、デバイス位置と、ユーザによって操作されたボタンの位置が整合していないことを条件として臨時応答処理を実行してもよい。臨時応答処理は主としてスマートキー２のみを所持したユーザによる車両操作に対応する処理である。臨時応答処理一例としてステップＳ５１～Ｓ５Ａを備える。

ステップＳ５１は、通信制御部Ｆ２としてのプロセッサ４１がＬＦ送信機８と協働して、ウェイク信号を送信させるステップである。ステップＳ５２は、ステップＳ３２と同様にスキャニングを行うステップである。ここで予め登録されているスマートキー２が検出された場合には（ステップＳ５３ ＹＥＳ）、通信制御部Ｆ２はステップＳ５４としてＢＬＥ通信機７ｘにスマートキー２と通信接続させる。

ステップＳ５５では認証処理部Ｆ４がＢＬＥ通信機７ｘを用いた暗号通信にて、スマートキー２と認証用の通信、例えばチャレンジ／レスポンスコードの送受信を実行する。つまりステップＳ５５はプロセッサ４１が認証処理を実行するステップである。認証処理が成功した場合には（ステップＳ５６ ＹＥＳ）、位置推定部Ｆ３はステップＳ５７として位置判定処理を実行する。位置推定部Ｆ３は例えば位置判定処理として、まずは車内外判定処理を実行し、その結果を踏まえて、適宜施開錠エリア判定処理を実行してもよい。ただし、車両Ｈｖが駐車状態にある場合など、車内にスマートキー２が存在しないことが明らかな場合においては、位置推定部Ｆ３は車内外判定処理を省略し、施開錠エリア判定処理のみ実施してもよい。

ステップＳ５８は、本フローのトリガとなったユーザ操作が行われたボタンの位置である操作ボタン位置と、ステップＳ５７で判定されたスマートキー２の位置が整合しているか否かを判定する。例えば操作ボタンが運転席用のドアボタン５であって、スマートキー２の位置が右側エリアＬｘＲである場合などが、両者の位置が整合している場合に該当する。

操作ボタン位置とスマートキー２の位置とが整合している場合には（ステップＳ５８ ＹＥＳ）、車両制御部Ｆ５は操作内容等に応じた車両制御、例えばドアの開錠などを実行する（ステップＳ５９）。一方、操作ボタン位置と、スマートキー２の位置とが整合していない場合には、ステップＳ５Ａを実行する。なお、ステップＳ５６での認証処理が失敗した場合、ステップＳ５３でスマートキー２が発見されなかった場合にもプロセッサ４１はステップＳ５Ａを実行する。

ステップＳ５Ａは、車両Ｈｖへの操作を検出しているにもかかわらず、正規のデバイス／ユーザを検出できていない場合に対応する所定のエラー処理を実行するステップである。例えば車両制御部Ｆ５としてのプロセッサ４１は、車載設備などを用いて、適正な位置にキーデバイスＫｄが見つからないことをユーザに通知するための処理を実行する。例えば、プロセッサ４１はエラー処理として、ディスプレイ１５に所定の認証失敗画像を表示する。また、プロセッサ４１はエラー処理として、サイドミラー等に設けられた灯火装置を所定パターンで点灯させても良い。その他、プロセッサ４１は通報先として指定されているメールアドレス又は管理サーバに、車両の不正使用の疑いがあることを示すメッセージを送信してもよい。

＜キーデバイスの管理について＞
スマートキー２をキーデバイスＫｄとして日常的に使用するか否かは、ユーザの好みによる。ユーザの中には、キーデバイスＫｄとして携帯端末３を使用し、スマートキー２は一切携帯しない、といったユーザも想定される。車両Ｈｖの鍵としてスマートキー２が使用される可能性がないならば、ウェイク信号の送信は不必要な動作である。そのような観点から、プロセッサ４１は、スマートキー２が一定期間使用されていない場合には、スマートキー２を日常使用デバイスから除外し、ウェイク信号の定期送信も停止するように構成されていても良い。

図１５は上記技術思想に対応するプロセッサ４１の作動例を示したものである。図１５に示すフローチャートは、スマートキー２が日常使用デバイスとしてキー情報記憶部Ｍ１に登録されていることを条件に、例えば走行用電源がオンに設定されるたびに実施されうる。プロセッサ４１は、走行用電源がオンになったことに基づいて図１５に示すようにステップＳ６１～Ｓ６４を順に実行する。

ステップＳ６１は、プロセッサ４１がキー情報記憶部Ｍ１に保存されているスマートキー２の最終使用日を読み出すステップである。なお、前提としてプロセッサ４１はスマートキー２と通信接続するたびに、その日付を、最終使用日としてキー情報記憶部Ｍ１に保存する。

ステップＳ６２では、最終使用日と現在の日付とを比較して、所定の無効化時間が超過しているか否かを判定する。無効化時間は例えば１ヶ月や３ヶ月、６ヶ月などとすることができる。最終使用日から無効化期間が超過している場合（ステップＳ６２ ＹＥＳ）、プロセッサ４１はステップＳ６３として日常使用デバイスのリストからスマートキー２を除外する。

そして、ＬＦ送信機８によるウェイク信号の送信が停止されるように、ＬＦ送信機８の制御にかかる設定パラメータを変更し、本フローを終了する（ステップＳ６４）。なお、以上では車両Ｈｖに紐づくスマートキー２が１つだけである場合を想定して説明したが、スペアキーなどとして、１つの車両Ｈｖに対してスマートキー２は複数発行されうる。複数のスマートキー２もまたキーＩＤで区別されうる。また、日常使用デバイスか否かは、スマートキー２ごとに登録される。ウェイク信号の送信停止は、スマートキー２が１つも日常使用デバイスに設定されていない場合に実行されればよい。

プロセッサ４１は、完全にウェイク信号の送信を停止するのではなく、スマートキー２が日常使用デバイスに含まれているか否かでポーリング間隔を変更しても良い。例えばスマートキー２が日常使用デバイスに含まれていない場合には、スマートキー２が日常使用デバイスに含まれている場合に比べて、ポーリング間隔を所定量長くしても良い。当該構成によっても節電効果を得ることができる。また、完全にポーリングを停止するわけではないため、ユーザが普段は使用しないスマートキー２を持ってきた場合であっても、ユーザの接近を検知可能となる。

また、プロセッサ４１は自動的にスマートキー２を日常使用デバイスから除外するのでなく、スマートキー２を用いたエントリーを一定期間観測しなかった場合には、登録解除提案画面をディスプレイ１５に表示しても良い。登録解除提案画面は、スマートキー２のキーデバイスＫｄとしての登録を解除することを提案する画面である。

＜ＬＦ信号の送信制御の補足＞
車両Ｈｖがシェアリングカーなどのサービスカーである場合、プロセッサ４１は、予め設定されているＬＦ休止時間帯の間はウェイク信号の送信を停止させても良い。休止時間帯としては、営業時間や、貸出期間などに対応するように設定される。サービスの利用者が、スマートキー２を持つことはなく、スマートフォンなどの携帯端末３を鍵として使用される可能性が高いためである。車両Ｈｖがシェアリングカーなどのサービスカーであるか否かの車両属性情報もまたストレージ４３に保存されうる。ＬＦ休止時間帯は、ウェイク信号の送信を停止させる時間帯に相当する。ＬＦ休止時間帯の設定データは、ユーザ／スタッフなどの手入力によってストレージ４３に保存されうる。なお、ＬＦ休止期間時間帯の設定データは、管理サーバから配信されて保存されても良い。さらに、車両Ｈｖがシェアリングカーなどのサービスカーである場合、ウェイク信号の送信／停止は管理サーバからの指示信号で切り替え可能に構成されていても良い。

また、車両Ｈｖがオーナーカーである場合であっても、ＬＦ休止時間帯が登録可能に構成されていても良い。通信制御部Ｆ２は、ユーザによって登録されたＬＦ休止時間帯の間はウェイク信号の送信を停止させる。ＬＦ休止時間帯は、車両Ｈｖを使用する可能性がない時間帯に対応するように、ユーザによって手動設定されうる。例えば、ユーザが寝る時間帯や、学校で授業を受講する時間帯、又は、勤務時間帯などが、ＬＦ休止時間帯に設定されうる。ＬＦ休止時間帯は、車両Ｈｖの使用履歴情報から自動的に登録されても良い。使用履歴情報は、走行用電源がオン／オフになった時刻の履歴を示す情報である。

＜効果等について＞
上記の構成によれば、まずスマートキー２はウェイク信号を受信していない場合には、ＢＬＥ通信部２３を停止させる。常にＢＬＥ通信可能な状態を維持するわけではないため、スマートキー２における電力消費を抑制することができる。また、車載システム１としては、ウェイク信号を送信してからスキャニングを行う。そのため、仮にユーザが所持するキーデバイスＫｄがスマートキー２であっても、ユーザの接近に伴うキーデバイスＫｄとの通信接続を速やかに実施可能となる。

また、スマートＥＣＵ４は、携帯端末３が近傍領域又は車室内に存在する場合には、ウェイク信号のポーリングを停止する。これにより、例えばユーザがスマートキー２と携帯端末３の両方を所持している場合には、携帯端末３はＢＬＥ通信機７と通信する一方、スマートキー２はスリープモードが維持される。これにより、スマートキー２における電力消費をより一層抑制可能となる。

また、上記構成においては、スマートＥＣＵ４は、通信相手が携帯端末３である場合もスマートキー２である場合も、認証用の通信は、同じ通信方式すなわちＢＬＥ通信によって実施する。比較構成としては、携帯端末３との通信はＢＬＥで行う一方、スマートキー２とはＢＬＥ以外の方式で通信する構成が想定される。ＢＬＥ以外の方式とは、ＬＦとＲＦ（Radio Frequency）を併用する方式であって、スマートキー２からのレスポンスコードはＲＦ帯の電波を用いて取得する構成である。ここでのＲＦとは、車両用電子キーの技術分野においては実質的に、３１５ＭＨｚや、９２０ＭＨｚなどのＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯を指す。そのような比較構成では、車載システム１は、ＢＬＥ通信機７の他に、ＲＦ用の受信機が必要となる。その結果、システムのコストが増大しうる。このような比較に対、本実施形態によれば、スマートキー２の認証と、携帯端末３の認証とを共通の通信方式を用いて実施するため、ＲＦ受信機の分だけコストを低減可能となる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。

＜送信強度調整処理＞
通信制御部Ｆ２は、車両Ｈｖから所定距離以内にキーデバイスＫｄが存在すると判定している場合には、ＢＬＥ通信機７での送信電力を、所定の標準レベルよりも所定量低い抑制レベルに変更しても良い。当該構成によれば、車載システム１での消費電力を低減できる。

図１６は上記技術思想に対応するプロセッサ４１の作動例を示したものである。図１６に示すフローチャートは、キーデバイスＫｄと通信接続していることを条件に、逐次実施されうる。まず、プロセッサ４１は、例えば施開錠エリア判定処理の結果としてのデバイス位置を取得する（ステップＳ７１）。つまり、プロセッサ４１は各室外機でのデバイス距離を取得する。そして、プロセッサ４１はデバイス距離が所定値未満である室外機が存在することに基づいて（ステップＳ７２ ＹＥＳ）、各室外機での送信電力を標準レベルから抑制レベルまで下げさせる（ステップＳ７３）。また、プロセッサ４１はＢＬＥ通信機７ｘを介して、キーデバイスＫｄに向けて、送信電力を所定量抑制させる指示信号を送信する（ステップＳ７４）。

ステップＳ７２で使用する閾値は、例えば２ｍや、５ｍなどとすることができる。上記ステップＳ７１～Ｓ７３の処理を実施する構成によれば、車載システム１の消費電力を低減できる。また、キーデバイスＫｄが車両Ｈｖ周辺に存在することを条件としてステップＳ７４を実施する構成によれば、キーデバイスＫｄでの消費電力も抑制可能となる。

なお、送信電力の調整は、例えばデバイス位置に応じて多段階で実施されても良い。また、通信制御部Ｆ２はＢＬＥ信号の送信電力と同様に、ＬＦ送信機８での送信電力もまた、デバイス位置に応じて調整しても良い。例えば携帯端末３が近くに在るほど、ＬＦ信号の送信電力を小さくしても良い。

＜位置判定方法の補足＞
以上では位置推定部Ｆ３は、室内機観測強度（ＲＳＳ＿Ｉｎ）が室内判定値以上であることや、内外差分値（ΔＲＳＳ）が差分閾値以上であることに基づいてキーデバイスＫｄが車室内にあると判定する態様を開示した。ただし、これは一例であって、キーデバイスＫｄが車室内に存在するか否かを判定するアルゴリズムとしては多様なアルゴリズムを採用可能である。

例えば、位置推定部Ｆ３は、室内機観測強度が室内判定値以上であり、かつ、室外機観測強度が室外判定値未満であることに基づいて、キーデバイスＫｄは車室内に存在すると判定してもよい。当該判定アルゴリズムでは、室内機観測強度が室内判定値以上であって且つ室外機観測強度が室外判定値未満である場合にキーデバイスＫｄは車室内に存在すると判定する。また、室内機観測強度が室内判定値以上であっても室外機観測強度が室外判定値以上である場合や、室内機観測強度が室内判定値未満である場合には、キーデバイスＫｄは車室外に存在すると判定してもよい。

さらに、位置推定部Ｆ３は、室内機観測強度に対する２つの閾値、すなわちハイレベル閾値とローレベル閾値を用いて、キーデバイスＫｄが車室内に存在するか否かを判定するように構成されていても良い。ハイレベル閾値は、室内機観測強度に基づいてキーデバイスＫｄが車室外から車室内に入ったと判定するための閾値である。ローレベル閾値は、室内機観測強度に基づいてキーデバイスＫｄが車室内から車室外に出たと判定するための閾値である。ハイレベル閾値は前述の室内判定値と同じであっても良い。ローレベル閾値は、ハイレベル閾値よりも１０ｄＢ以上低い値に設定されていることが好ましい。

上記構成において、位置推定部Ｆ３は、室内機観測強度がいったんハイレベル閾値以上となった場合には、室内機観測強度がローレベル閾値未満となるまで、キーデバイスＫｄは車室内に存在するとの判定を維持する。また、室内機観測強度がいったんローレベル閾値未満となった場合には、室内機観測強度がハイレベル閾値以上となるまで、キーデバイスＫｄは車室外に存在するとの判定を維持する。この場合、室外機観測強度は使用されない。故に室外機観測強度を算出する処理を省略可能となる。

以上では車室内にキーデバイスＫｄが存在するか否かの判定方法の一例を述べた。キーデバイスＫｄが施開錠エリアＬｘに存在するか否かについても、キーデバイスＫｄが車室内に存在するのか否かの判定と同様に、多様な判定アルゴリズムを適用可能である。キーデバイスＫｄの判定方法としては例えば特許文献３－６に開示の方法を参照により援用可能である。

プロセッサ４１は、定期的にキーデバイスＫｄの位置を判定する場合には、最新の判定結果と過去の判定結果とを併用して、現在位置を最終決定してもよい。例えば過去２回分の判定結果が施開錠エリアＬｘの外側であって、最新の判定結果が施開錠エリアＬｘ内である場合には、キーデバイスＫｄの現在位置の最終判定は、施開錠エリアＬｘ外とする。一方、例えば前々回の判定結果が施開錠エリアＬｘの外側であり、前回の及び最新の判定結果が施開錠エリアＬｘ内である場合には、キーデバイスＫｄの現在位置の最終判定は、施開錠エリアＬｘ内とする。このような構成は、過去の判定結果と最新の判定結果とを母集団とする多数決／平均化により、最終的なデバイス位置を決定する構成に相当する。

最新の判定結果とそれ以前の判定結果とを併用して最終的な現在位置を決定する構成よれば、瞬間的なノイズ等によってデバイス位置を誤判定する恐れを低減できる。なお当該技術思想はデバイス位置をエリア単位で判定する構成だけでなく、別途後述するように、位置座標で判定する場合にも適用可能である。キーデバイスＫｄの車両Ｈｖに対する相対位置座標を算出する構成においては、過去の所定回数分の推定結果と最新の推定結果とを重み付け平均するなどして最終的な位置座標を確定してもよい。

プロセッサ４１は、通信相手となるキーデバイスＫｄがスマートキー２か携帯端末３かに応じて、測距回数を変えてもよい。例えば通信相手が携帯端末３である場合は、携帯端末３が車室外に存在する間、継続的／定期的に測距用の通信を実施する。一方、通信相手がスマートキー２である場合は、車両Ｈｖに対するユーザ操作を検知した場合のみ、測距用の通信を実施する。当該構成によれば、スマートキー２との通信頻度を低減できるため、スマートキー２での消費電力を抑制可能となる。

また、プロセッサ４１は、通信相手となるキーデバイスＫｄがスマートキー２か携帯端末３かに応じて、通信頻度／通信間隔を変えてもよい。例えば通信相手が携帯端末３である場合は、所定の標準間隔で通信を実施する。一方、通信相手がスマートキー２である場合は、標準間隔よりも所定量長い節電間隔で通信を実施する。標準間隔を２５ミリ秒や５０ミリ秒、１００ミリ秒などとすると、節電間隔は、２００ミリ秒や４００ミリ秒などとすることができる。節電間隔は標準間隔の２倍などであってもよい。当該構成によってもスマートキー２での消費電力を抑制可能となる。

位置推定部Ｆ３は、車両Ｈｖに対するキーデバイスＫｄの相対的な２次元／３次元位置座標を算出するように構成されていても良い。例えば位置推定部Ｆ３は、キーデバイスＫｄからの信号の受信強度を利用するＲＳＳＩ方式にてキーデバイスＫｄの位置を特定してもよい。ＲＳＳＩ方式は、無線信号の電界強度は伝搬距離に応じて減衰するといった特性を利用して、各ＢＬＥ通信機７からキーデバイスＫｄまでの距離を推定し、各ＢＬＥ通信機７からの距離に基づいてデバイス位置を推定する方式である。

位置推定部Ｆ３は、各ＢＬＥ通信機７で観測されたキーデバイスＫｄからの信号の受信強度情報を距離情報に変換し、各ＢＬＥ通信機７からキーデバイスＫｄまでの距離情報を生成する。そして、各ＢＬＥ通信機７からキーデバイスＫｄまでの距離情報を統合することでキーデバイスＫｄの位置座標を算出する。例えば位置推定部Ｆ３は、３つ以上のＢＬＥ通信機７で観測された受信強度のそれぞれから算出した距離、及びこれらのＢＬＥ通信機７の搭載位置に基づいて、三点測量／三角測量の原理によって車両Ｈｖの基準点に対するキーデバイスＫｄの位置を特定する。受信強度から距離情報への変換は、受信強度は距離の３乗又は２乗に反比例して減衰するといったモデル式を用いて実現可能である。車両Ｈｖに対するキーデバイスＫｄの位置は、車両座標系の点として表現することができる。

なお、他の態様として、位置推定部Ｆ３は、電波の到来角度を用いるＡｏＡ（Angle of Arrival）方式を利用して車両Ｈｖに対するキーデバイスＫｄの位置を特定してもよい。また、位置推定部Ｆ３は、ＴｏＦ／２周波位相差／ＲＴＴに基づく各ＢＬＥ通信機７からのデバイス距離を利用して車両Ｈｖに対するキーデバイスＫｄの位置座標を特定してもよい。他にも、電波の到達時間差を用いて定位を行うＴＤＯＡ（Time Difference of Arrival）方式を利用して車両Ｈｖに対するキーデバイスＫｄの位置を特定してもよい。

また、位置推定部Ｆ３は、複数の位置推定方式を組み合わせて、デバイスの位置座標を推定しても良い。例えば図１７に示すようにスマートＥＣＵ４は、ＲＳＳＩ方式／ＴｏＦ方式とＡｏＡ方式を組み合わせてデバイス位置を推定しても良い。図１７に示すＳｇ＿Ｖは車載システム１、具体的には代表機としてのＢＬＥ通信機７ｘが送信した信号を示している。Ｓｇ＿Ｖは、キーデバイスＫｄを宛先として指定したデータ信号であっても良いし、スキャン要求信号であってもよい。また、Ｓｇ＿Ｖは、ＣＷ信号であってもよい。

例えばＢＬＥ通信機７ａ～７ｃはキーデバイスＫｄからの信号の到来角度（換言すれば到来方向）と受信強度を出力する一方、ＢＬＥ通信機７ｐ～７ｒは受信強度を出力する。ＢＬＥ通信機７ｘは測距通信を実施し、ＴｏＦそのもの、又はＴｏＦ関連値をプロセッサ４１に提供する。この場合、位置推定部Ｆ３は、ＢＬＥ通信機７ａ～７ｃ、７ｘの少なくとも何れかで観測された到来方向と、ＢＬＥ通信機７ｐ～７ｒの少なくとも何れかで観測された受信強度とを組み合わせてデバイス位置を推定可能である。もちろん、ＴｏＦ関連値に基づくＢＬＥ通信機７ｘからの距離情報を併用しても良い。到来方向を推定するＢＬＥ通信機７は、複数のアンテナ７２をアレーアンテナとして備えているものとする。アレーアンテナを備えるＢＬＥ通信機７は、での受信結果を解析することで到来方向を算出し、スマートＥＣＵ４に報告しうる。

複数のＢＬＥ通信機７は、それぞれが個別にキーデバイスＫｄと無線信号の送受信を実施することにより、受信強度、到来方向及び飛行時間の少なくとも何れか１つを算出するように構成されていても良い。

その他、位置推定部Ｆ３は、スマートキー２がウェイク信号を受信した際の受信強度を、複数のＢＬＥ通信機７での通信状況データと相補的に用いてスマートキー２の位置を判定しても良い。その場合、スマートキー２は、ウェイク信号の受信強度をＬＦ受信強度として検出するとともに、当該ＬＦ受信強度を示すデータをＢＬＥ通信で車載システム１に送信する。位置推定部Ｆ３は、例えば、スマートキー２で観測されたＬＦ受信強度が所定の閾値以上であることを条件として施開錠エリアＬｘ内又は車室内と判定するように構成されていてもよい。位置推定部Ｆ３は、ＢＬＥ信号の受信状況が施開錠エリアＬｘ内にスマートキー２が存在するとみなせる条件を充足している場合であっても、ＬＦ受信強度が所定の閾値以下である場合にはスマートキー２は施開錠エリアＬｘ外と判断してもよい。

＜デバイス位置情報を用いたＬＦ制御の補足＞
位置推定部Ｆ３が、携帯端末３の位置座標の履歴又は最寄り通信機との距離の履歴に基づいて、携帯端末３を携帯しているユーザが車両Ｈｖに接近中か否かを判定してもよい。通信制御部Ｆ２は、携帯端末３を携帯しているユーザが車両Ｈｖに接近中であると判定されていることに基づいて、ウェイク信号の定期送信を停止しても良い。図１８は当該技術思想に対応するスマートＥＣＵ４の作動例を示すフローチャートである。

また、図１９に示すようにＬＦ送信機８が例えば運転席ドア、助手席ドア、及びトランクドアのそれぞれに分散配置されている場合、携帯端末３が検出されていないエリアのＬＦ送信機８からはウェイク信号を定期的に送信させても良い。例えば、携帯端末３が助手席ドア付近に存在すると判定されている場合、トランクドアや運転席ドアのＬＦ送信機８からはウェイク信号を定期送信させてもよい。このような構成によれば、スマートキー２のみを所持したユーザの接近に対しても迅速に応答可能となる。なお、各ＬＦ送信機８はウェイク信号の送信範囲が異なるように設計されているものとする。

＜送受信位相差の検出方法の補足＞
送受信位相差の検出方法としては、アクティブ２ウェイ方式や、パッシブ２ウェイ方式、１ウェイ方式などがある。アクティブ２ウェイ方式は、図２０に示すように、イニシエータとリフレクタとがＣＷ信号を互いに送受信し合うことで各々が送信信号と受信信号との位相差を検出する。そしてリフレクタで観測された位相差をイニシエータに集めることで、送受信位相差を特定する方式である。イニシエータとは、通信を開始する側のデバイス、換言すれば、応答を要求する側のデバイスである。また、リフレクタとは、応答を返送する側のデバイスである。ここではＢＬＥ通信機７がイニシエータに相当し、キーデバイスＫｄがリフレクタに相当する。キーデバイスＫｄを指す。リフレクタは、レスポンダとも呼ばれうる。アクティブ２ウェイ方式では、リフレクタとしてのキーデバイスＫｄは、自身で観測した位相差（θｒ）を示す位相報告信号（ＲｐＳｇ）を、ＣＷ信号とは別送する。

図２０に示すＣＷ＿Ｉは、イニシエータが送信したＣＷ信号であって、初期位相をδｉとする。ＣＷ＿Ｒは、リフレクタが送信するＣＷ信号であって、初期位相をδｒとする。イニシエータ－リフレクタ間の片道分の距離に応じた本来観測されるべき位相差をφ、対象周波数をｆとすると、θｒ＝φ＋δｉ－δｒとなる。また、θｉ＝φ－δｉ＋δｒとなる。図２０に示すＲｐＳｇは、リフレクタが観測した受信位相（θｒ）の情報を含む受信位相報告信号である。

イニシエータは、自身で観測した位相角（θｉ）と、リフレクタで観測された位相角（θｒ）の平均値を、送受信位相差（φ）として採用する。なお、ここでは片道分の伝搬による位相差を想定しているため、θｉとθｒの平均値を送受信位相差としている。他の態様として、送受信位相差として往復分の伝搬による位相差を想定する場合、送受信位相差は、θｉ＋θｒ＝２φで求めることができる。

各デバイスで観測される位相差（θｉ、θｒ）には、各デバイスが信号を送信する際の初期位相（δｉ、δｒ）が含まれうる。しかしながら、各デバイスで観測された位相差の平均値においては、各デバイスでの初期位相成分は相殺される。上記方式によれば、個々のデバイスから発せられるＣＷ信号の初期位相が不明であっても、送受信位相差を算出可能となる。なお、リフレクタとしてのキーデバイスＫｄは、周波数ごとに個別に受信位相報告信号を送信しても良いし、複数周波数での受信位相をまとめて送信してもよい。

パッシブ２ウェイ方式もまた、図２１に示すように、イニシエータとリフレクタとがＣＷ信号を互いに送受信し合う方式である。アクティブ２ウェイ方式との相違点としては、リフレクタはイニシエータから送信されてきたＣＷ信号の受信位相を、送信信号の初期位相に反映して送信する点にある。例えばリフレクタにおける受信位相がθｒである場合には、ｚ（ｔ）＝Ａ・ｅｘｐ｛－ｉ（ωｔ＋θｒ＋２πｎ）｝で表現されるＣＷ信号を送信する。Ａは振幅を表す。ωは対象周波数（ｆ）に対応する角周波数であって、ω＝２πｆの関係を有する。ｎは自然数であって、リフレクタがＣＷ信号を受信してからＣＷ信号を送信するまでのインターバルに対応する。

上記のような方式によれば、イニシエータで観測される受信位相は、壁などの反射物ＯＢＪで反射されて返ってきたＣＷ信号を受信した場合と実質的に同じ値となる。故に、イニシエータで観測される受信位相は、イニシエータでの初期位相成分が相殺された値となる。その結果、送受信位相差が得られる。なお、パッシブ２ウェイ方式によれば、アクティブ２ウェイ方式に比べて、リフレクタが位相報告信号（ＲｐＳｇ）を送信する必要がないといった利点を有する。

１ウェイ方式は、図２２に示すようにデバイス間での初期位相／ローカル発振器が同期していることを前提として、キーデバイスＫｄから送信されたＣＷ信号の受信位相をそのまま送受信位相差として採用する方式である。デバイス間での初期位相／ローカル発振器の同期は、例えば所定の同期用信号を送信することで実現されうる。送受信位相差を特定する方法としては上記の方法に限らず、多様な方式を採用可能である。システムが採用する方式に対応するようにキーデバイスＫｄは作動するよう構成されうる。

＜観測機によるＴｏＦの計測方法の補足＞
ＲＴＴを用いたデバイス距離／ＴｏＦの推定は、特許文献３に記載の方法を援用して実施されても良い。複数のＢＬＥ通信機７がキーデバイスＫｄと個別に通信するのではなく、スニッフィング方式によって観測機からキーデバイスＫｄまでの距離を算出しても良い。例えば、代表機としてのＢＬＥ通信機７ｘは応答要求信号を送信してからキーデバイスＫｄからの応答信号を受信するまでのＲＴＴを計測してスマートＥＣＵ４に報告する。代表機以外のＢＬＥ通信機７である観測機は、代表機が発した応答要求信号を受信してから、キーデバイスＫｄが発した応答信号を受信するまでの受信間隔を計測してスマートＥＣＵ４に報告する。スマートＥＣＵ４は、ＲＴＴに基づいて、キーデバイス－代表機間の信号飛行時間である第１飛行時間を特定する。また、スマートＥＣＵ４は、観測機での受信間隔と第１飛行時間に基づいてキーデバイス－観測機間の信号飛行時間である第２飛行時間を特定する。第１飛行時間と第２飛行時間がそれぞれＴｏＦに相当する。

また、複数のＢＬＥ通信機７がキーデバイスＫｄと個別に通信するのではなく、スニッフィング方式によって観測機からキーデバイスＫｄまでの距離指標としての送受信位相差を算出しても良い。観測機は、代表機から発せられたＣＷ信号の受信位相と、キーデバイスＫｄから発せられたＣＷ信号の受信位相とを組み合わせる事により、観測機での送受信位相差を特定してもよい。

＜通信機の搭載パターンの変形例＞
車載システム１におけるＢＬＥ通信機７及びＬＦ送信機８の搭載数、搭載箇所は図２３に示す態様であってもよい。すなわち、室内機はＢＬＥ通信機７ｐの１つだけであっても良い。例えばＢＬＥ通信機７ｐは、車室外に電波が漏れにくいように、運転席と助手席の間の床部やセンターコンソールなどに配置されうる。ＬＦ送信機８は１つだけであってもよい。ＬＦ送信機８は車室外にも良好に電波が伝搬するように室内天井部の中央部などに配置されうる。

＜キーデバイスＫｄの位置推定に利用可能な通信方式について＞
車載システム１と携帯端末３とのデータ通信の通信方式と、デバイス位置の特定に用いる通信方式は異なっていても良い。例えば、車載システム１と携帯端末３とのデータ通信はＢＬＥ通信が使用される一方、デバイス位置の特定には、ＵＷＢ通信が使用されても良い。ＵＷＢ通信とはＵＷＢ－ＩＲ（Ultra Wide Band - Impulse Radio）方式の通信を指す。以下では端末の位置推定にＵＷＢ通信を用いるシステム構成をＵＷＢ併用構成と称する。

ＵＷＢ併用構成において、キーデバイスＫｄとなりうるスマートキー２と携帯端末３は、ＢＬＥ通信部に加えて、ＵＷＢ通信で使用されるインパルス状の電波（以下、インパルス信号）を送受信するための回路モジュールを備える。また、車載システム１は、複数のＵＷＢ通信機９を備える。ＵＷＢ通信機９は、ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号を受信するための通信モジュールである。ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号とは、パルス幅が例えば２ナノ秒といった極短時間の信号である。ＵＷＢ通信は超広帯域通信と呼ばれることもある。ＵＷＢ通信に利用できる周波数帯は、例えば、３．１ＧＨｚ～１０．６ＧＨｚ，３．４ＧＨｚ～４．８ＧＨｚ，２２ＧＨｚ～２９ＧＨｚ等である。

車載システム１は例えば図２４に示すようにＵＷＢ通信機９ａ～９ｃ、９ｐ～９ｑを備える。ＵＷＢ通信機９ａは、右側ドアにおけるＢピラーの外側面に設けられている。ＵＷＢ通信機９ｂは、左側ドアにおけるＢピラーの外側面に設けられている。ＵＷＢ通信機９ｃは、リアバンパの左右方向の中央部に配置されている。ＵＷＢ通信機９ａ～９ｃは、車両の外側面に設けられたＵＷＢ通信機９である室外機に相当する。ＵＷＢ通信機９ｐは、例えば室内天井部の中央部よりも所定距離前側となる位置に設けられている。ＵＷＢ通信機９ｐは、例えば室内天井部の中央部よりも所定距離後方となる位置に設けられている。

位置推定部Ｆ３は、所定の順番で複数のＵＷＢ通信機９のそれぞれからキーデバイスＫｄとインパルス信号を送受信させることにより、各ＵＷＢ通信機９からキーデバイスＫｄまでの距離を推定する。距離の推定はＴｏＦ方式などを採用可能である。そして、各ＵＷＢ通信機９からキーデバイスＫｄまでの距離情報と、各ＵＷＢ通信機９の通信機設定データに基づいてキーデバイスＫｄの位置を推定する。このようにＢＬＥ通信機７の代わりにＵＷＢ通信機９を用いても、デバイス位置の推定は可能である。すなわち、本明細書におけるＢＬＥ通信機７は、ＵＷＢ通信機９に置き換えて実施することができる。ＢＬＥ通信機７やＵＷＢ通信機９が第１通信部に相当し、ＬＦ送信機８が第２通信部に相当する。

＜付言＞
本開示に記載の装置、システム、並びにそれらの手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウェア論理回路を用いて実現されてもよい。さらに、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。例えばスマートＥＣＵ４が備える機能の一部又は全部はハードウェアとして実現されても良い。或る機能をハードウェアとして実現する態様には、１つ又は複数のＩＣなどを用いて実現する態様が含まれる。プロセッサ（演算コア）としては、ＣＰＵや、ＭＰＵ、ＧＰＵ、ＤＦＰ（Data Flow Processor）などを採用可能である。また、スマートＥＣＵ４が備える機能の一部又は全部は、複数種類の演算処理装置を組み合わせて実現されていてもよい。プロセッサ４１が備える機能の一部又は全部は、システムオンチップ（ＳｏＣ：System-on-Chip）や、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣなどを用いて実現されていても良い。ＡＳＩＣはApplication Specific Integrated Circuitの略である。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体（non- transitory tangible storage medium）に記憶されていてもよい。プログラムの保存媒体としては、ＨＤＤ（Hard-disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、フラッシュメモリカード等を採用可能である。

１ 車載システム、２ スマートキー（車両用携帯機）、３ 携帯端末、Ｋｄ キーデバイス、４ スマートＥＣＵ（車両用認証装置）、５ ドアボタン（部材）、６ スタートボタン、７ ＢＬＥ通信機（第１通信部）、８ ＬＦ送信機（第２通信部）、９ ＵＷＢ通信部（第１通信部）、１５ ディスプレイ、１６ 入力装置、４１ プロセッサ、Ｆ２ 通信制御部、Ｆ２１ ＢＬＥ制御部（第１通信制御部）、Ｆ２２ ＬＦ制御部（第２通信制御部）、Ｆ３ 位置推定部、Ｆ４ 認証処理部、Ｆ５ 車両制御部、Ｆ６ デバイス管理部、Ｍ１ キー情報記憶部

Claims (17)

1. 車載システム（１）が、車両のキーとして使用されるデバイスであるキーデバイス（Ｋｄ）と、第１周波数帯の電波を用いる所定の通信規格に準拠した無線通信である近距離通信を実施することにより、所定の車両制御を実行する車両用電子キーシステムであって、
   前記車載システムは、
   前記キーデバイスの情報を記憶するキー情報記憶部（Ｍ１）と、
   前記近距離通信を実施可能に構成された通信モジュールである、複数の第１通信部（７、９）と、
   前記第１周波数帯とは異なる第２周波数帯の無線信号であって、前記車両を操作するための専用デバイスである車両用携帯機（２）を一時的に前記近距離通信が可能な状態へと遷移させる所定のウェイク信号を送信するための通信モジュールである、少なくとも１つの第２通信部（８）と、
   前記第１通信部及び前記第２通信部のそれぞれの動作を制御する通信制御部（Ｆ２）と、
   複数の前記第１通信部での前記キーデバイスからの信号の受信状況に基づいて、前記車両に対する前記キーデバイスの位置を判定する位置推定部（Ｆ３）と、
   前記第１通信部を介して前記キーデバイスから受信したデータに基づいてユーザを認証する認証処理部（Ｆ４）と、を備え、
   前記キー情報記憶部には、前記キーデバイスとして、前記車両用携帯機と、前記近距離通信を実施可能な汎用的な情報処理デバイスである携帯端末（３）の両方を登録可能に構成されており、
   前記通信制御部は、前記携帯端末が前記キーデバイスとして登録されている場合、前記位置推定部が判定している前記携帯端末の位置に応じて、前記第２通信部の動作を変更するように構成されている車両用電子キーシステム。
2. 請求項１に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記位置推定部は、複数の前記第１通信部における前記携帯端末からの信号の受信状況に基づいて、前記携帯端末が車室外に設定されている所定の作動エリア内又は車室内に存在するか否かを判定し、
   前記通信制御部は、
   車室内及び前記作動エリア内の何れにも前記携帯端末は存在しないと判定されている場合には前記第２通信部に前記ウェイク信号を定期的に送信させる一方、
   前記携帯端末が車室内又は前記作動エリア内に存在すると判定されている場合には前記第２通信部による前記ウェイク信号の定期送信を停止させる車両用電子キーシステム。
3. 請求項１又は２に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記位置推定部は、前記携帯端末の位置の履歴に基づいて、前記携帯端末を携帯しているユーザが前記車両に接近中か否かを判定し、
   前記通信制御部は、前記携帯端末を携帯している前記ユーザが接近中であると判定されていることに基づいて、前記第２通信部を停止させるように構成されている車両用電子キーシステム。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記車両においてそれぞれ異なる位置に配置されてあって、且つ、前記ウェイク信号の送信範囲がそれぞれ異なる複数の前記第２通信部を備え、
   前記位置推定部は、複数の前記第１通信部における前記携帯端末からの信号の受信状況に基づいて、前記車両に対する前記携帯端末の位置座標を特定し、
   前記通信制御部は、前記位置推定部によって特定されている前記携帯端末の位置座標を送信範囲に含まない前記第２通信部からは前記ウェイク信号を定期的に送信させるように構成されている車両用電子キーシステム。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記通信制御部は、
   前記ユーザによって操作されうる部材からの入力信号に基づいて、前記ユーザによって操作された部材であるの位置である操作部材位置を特定することと、
   前記操作部材位置と前記携帯端末の位置とが整合していないことに基づいて、前記第２通信部から前記ウェイク信号を送信させるように構成されている車両用電子キーシステム。
6. 請求項１から５の何れか１項に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記車載システムは、
   前記キーデバイスとして登録されているデバイスの情報を管理するデバイス管理部（Ｆ６）を備え、
   前記デバイス管理部は、
   入力装置（１６）から出力される前記ユーザの操作信号に基づき、前記キーデバイスを新規登録するための画面であるデバイス登録画面を所定のディスプレイ（１５）に表示することと、
   前記デバイス登録画面を表示中における前記入力装置からの前記ユーザの操作信号に基づき、前記携帯端末又は前記車両用携帯機を前記キーデバイスとして新規登録することと、
   前記キーデバイスとして新規に登録されるデバイスである登録対象デバイスが、前記車両用携帯機であるか否かをデバイス種別情報として前記入力装置からの信号に基づき取得することと、
   前記登録対象デバイスの識別子であるデバイスＩＤを、前記デバイス種別情報とともに前記キー情報記憶部に保存することと、を実施可能に構成されている車両用電子キーシステム。
7. 請求項６に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記デバイス管理部は、前記入力装置からの信号に基づき、前記キーデバイスのリストから前記車両用携帯機を削除可能に構成されている車両用電子キーシステム。
8. 請求項６又は７に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記通信制御部は、前記キー情報記憶部に前記キーデバイスとして前記車両用携帯機が登録されているか否かに応じて前記第２通信部の作動を変更するように構成されている車両用電子キーシステム。
9. 請求項６又は７に記載の車両用電子キーシステムであって、
   前記通信制御部は、前記キー情報記憶部に前記キーデバイスとして前記車両用携帯機が登録されていない場合には前記第２通信部を動作させないように構成されている車両用電子キーシステム。
10. 請求項６から９の何れか１項に記載の車両用電子キーシステムであって、
    前記デバイス管理部は、前記キー情報記憶部に前記キーデバイスとして前記車両用携帯機が登録されている状態において、所定期間以上、前記車両用携帯機と前記近距離通信を実施していない場合には、前記キーデバイスのリストから前記車両用携帯機を削除することを提案する画面を前記ディスプレイに表示するように構成されている車両用電子キーシステム。
11. 請求項１から１０の何れか１項に記載の車両用電子キーシステムであって、
    前記通信制御部は、前記ユーザによって登録されている休止時間帯においては、前記第２通信部による前記ウェイク信号の定期送信を停止させるように構成されている車両用電子キーシステム。
12. 請求項１から１１の何れか１項に記載の車両用電子キーシステムであって、
    前記通信制御部は、外部サーバからの指示に基づき、第２通信部を停止させるように構成されている車両用電子キーシステム。
13. 請求項１から１２の何れか１項に記載の車両用電子キーシステムであって、
    前記通信制御部は、前記携帯端末が前記車両から所定距離以内に存在する場合には、前記第１通信部での送信電力を、所定の標準レベルよりも所定量低い抑制レベルまで低下させるように構成されている車両用電子キーシステム。
14. 請求項１３に記載の車両用電子キーシステムであって、
    前記位置推定部は、
    前記携帯端末からの信号を受信している限りは、前記携帯端末の位置を判定する処理を所定間隔で実行し、
    過去の判定結果と最新の判定結果とを組み合わせることで前記携帯端末の位置を決定するように構成されている車両用電子キーシステム。
15. 請求項１から１４の何れか１項に記載の車両用電子キーシステムであって、
    前記位置推定部は、複数の前記第１通信部における前記車両用携帯機からの信号の受信状況に基づいて、前記車両に対する前記車両用携帯機の位置も判定するように構成されており、
    前記通信制御部は、通信相手が前記車両用携帯機であるか前記携帯端末かによって、前記位置を判定するための通信を実行する頻度を変更するように構成されている車両用電子キーシステム。
16. 請求項１５に記載の車両用電子キーシステムであって、
    前記位置推定部は、前記車両用携帯機から前記ウェイク信号の受信強度を示す情報を取得し、
    複数の前記第１通信部における前記車両用携帯機からの信号の受信状況に加えて、前記車両用携帯機での前記ウェイク信号の受信強度に基づいて、前記車両用携帯機の位置を判定するように構成されている車両用電子キーシステム。
17. 車両のキーとして使用されるデバイスであるキーデバイス（Ｋｄ）と、所定の第１周波数帯の電波を用いる所定の通信規格に準拠した無線通信である近距離通信を実施することにより、ユーザの認証を行う車両用認証装置であって、
    前記キーデバイスの情報を格納するためのキー情報記憶部（Ｍ１）と、
    前記車両においてそれぞれ異なる位置に配置されている、前記近距離通信を実施するための通信モジュールである複数の第１通信部（７、９）を制御する第１通信制御部（Ｆ２１）と、
    前記第１周波数帯とは異なる第２周波数帯の無線信号であって、前記車両を操作するための専用デバイスである車両用携帯機（２）を、一時的に前記近距離通信を実施可能な状態へと遷移させる所定のウェイク信号を送信するための通信モジュールである、少なくとも１つの第２通信部（８）を制御する第２通信制御部（Ｆ２２）と、
    複数の前記第１通信部における前記キーデバイスからの信号の受信状況に基づいて、前記車両に対する前記キーデバイスの位置を判定する位置推定部（Ｆ３）と、を備え、
    前記キー情報記憶部には、前記キーデバイスとして、前記車両用携帯機と、前記近距離通信を実施可能な汎用的な情報処理デバイスである携帯端末（３）の両方を登録可能に構成されており、
    前記第２通信制御部は、前記携帯端末が前記キーデバイスとして登録されている場合、前記位置推定部が判定している前記携帯端末の位置に応じて、前記第２通信部（８）の動作を変更するように構成されている車両用認証装置。

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