JP2023058256A - 位置判定システム、位置判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】携帯デバイスから発せられる信号をもとに携帯デバイスの位置をより精度良く判定可能な位置判定システム、位置判定方法を提供する。【解決手段】通信制御部Ｆ２は、複数の室外機と複数の室内機のそれぞれから携帯デバイスからの信号の受信強度を取得する。また、通信制御部Ｆ２は各室外機に順番に携帯デバイスと測距用の信号を送受信させることにより、室外機毎のＴｏＦ関連値として２周波位相差又はＲＴＴ（ラウンドトリップ時間）を取得する。位置推定部Ｆ３は、携帯デバイスが車室内に存在するか否かについては室内機で観測された受信強度と室外機で観測された受信強度に基づいて判定する。一方、携帯デバイスが施開錠エリア内に存在するか否かについては２周波位相差又はＲＴＴによって定まる距離情報を用いて判断する。【選択図】図５

Description

本開示は、車両に搭載されて使用されるシステムであって、ユーザによって携帯される携帯デバイスから送信される無線信号の受信状況に基づいて、車両に対する携帯デバイスの相対位置を推定する位置判定システム、位置判定方法に関する。

ユーザによって携帯される携帯デバイスの位置に応じてドアの開錠等を実施する車両用電子キーシステムを実現するためのサブシステムとして、車載装置が携帯デバイスと無線通信を実施することによって、携帯デバイスの位置推定する位置判定システムがある。例えば特許文献１には、車載装置がＬＦ（Low Frequency）帯の電波を用いて携帯デバイスと無線通信できたことに基づいて、携帯デバイスが施開錠エリアに存在すると判定する構成が開示されている。施開錠エリアは、携帯デバイスが携帯デバイスとの無線通信による自動的なドアの開錠の実行を許容するエリアであって、車室外のうち、ドアから所定距離以内となる領域である。

一般的に車両用電子キーシステムでは、盗難防止等の観点から、車両からユーザが一定距離（例えば２ｍ）以上離れている場合には、携帯デバイスとの無線通信による自動的なドアの開錠は実行しないことがシステム要件として求められることがある。前述の施開錠エリアは、上記のセキュリティの観点から、ドアから１ｍ以内など、車両から２ｍ以内の領域に設定されることが多い。

多くの車両用電子キーシステム／位置判定システムにおいて、車両から携帯機への信号送信にＬＦ帯の電波が用いられる理由は、無線信号の到達範囲を車両近傍に限定しやすいためである。車両においてＬＦ帯の電波を送信するためのアンテナは、無線信号が当該施開錠エリアにのみ到達するように、送信電力等が調整されている。

ところで、近年はスマートフォンやウェアラブル端末などの携帯型の情報処理端末を、車両の鍵として機能させたいといった需要が高まっている。それに伴い、ＬＦ帯の電波の代わりに、Bluetooth（登録商標）等の近距離通信で使用される高周波電波の受信強度を用いて車両に対する携帯デバイスの位置を判定可能な構成が求められている。

特許文献２には、スマートフォンなどの携帯デバイスから発せられる所定の近距離無線通信規格に準拠した信号の受信強度に基づいて、携帯デバイスが室外のドア付近、つまり施開錠エリアに存在するか否かを認証装置が判定する構成が開示されている。ここでの近距離通信とは、例えばBluetoothやWi-Fi（登録商標）などといった、通信範囲が例えば数十メートル程度となる所定の無線通信規格に準拠した通信を指す。

なお、特許文献３－７には、携帯デバイス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。これら先行技術文献の記載内容は、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。

特許第５４３８０４８号公報 特開２０２０－８５４８７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

ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）などの近距離通信には、例えば２．４ＧＨｚや９２０ＭＨｚなど、９００ＭＨｚ以上の電波（以降、高周波電波）が使用される。このような高周波電波は、ＬＦ帯の電波に比べて直進性が強く、車両のボディなどの金属体で反射されやすい性質を持つ。また、高周波電波は、ＬＦ帯の電波に比べて伝搬距離による信号強度の減衰度合いが小さい。さらに、高周波電波は人体によって減衰されやすい。そのため、携帯デバイスから発せられる高周波信号の受信強度を判断材料として、携帯デバイスが室外作動エリアに存在するかを精度良く判別することは現実的には難しい。ここでの室外作動エリアとは例えば施開錠エリアなど、車室外において一部の車両制御を実行可能なエリアを指す。不作動エリアは、室外作動エリアよりもその外側に位置する領域を指す。

なお、車室内と車室外との間には、車両のボディといった電波の伝搬を阻害する要素が存在するため、携帯デバイスが車室内に存在するのか車室外に存在するのかに応じて、携帯デバイスから送信された信号の車載通信機での受信強度には有意な差が生じうる。故に、携帯デバイスが車室内に存在するのか否かについては、受信強度によっても或る程度の確度で判別することはできる。

しかしながら、室外作動エリアと、不作動エリアとの間には車両のボディのような構造体は存在しない。そのため、特許文献２に開示の構成では、携帯デバイスが車室外のうちの、室外作動エリアに存在するのか不作動エリアに存在するのかを判別することは現実的には難しい。

本開示は、上記の課題に基づいて成されたものであり、その目的の１つは、携帯デバイスから発せられる信号をもとに携帯デバイスの位置をより精度良く判定可能な位置判定システム、位置判定方法を提供することにある。

ここに開示される位置判定システムは、車両のユーザによって携帯される携帯デバイスと無線通信することで車両に対する携帯デバイスの位置を判定する車両用の位置判定システムであって、携帯デバイスと無線通信可能に構成された通信機であって、車両の外面部のそれぞれ異なる位置に設置されている複数の室外機（７ａ～７ｅ）と、車両の車室内に設置されている通信機である、少なくとも１つの室内機（７ｐ～７ｒ）と、複数の室外機及び少なくとも１つの室内機の動作を制御する通信制御部（Ｆ２）と、携帯デバイスが車室内に存在するか否か、及び、車室外において車両から所定距離以内となるエリアである室外作動エリア（Ｌｘ、Ｒｍ）に携帯デバイスが存在するか否かを判定する位置推定部（Ｆ３）と、を備え、通信制御部は、複数の通信機のそれぞれにおける携帯デバイスからの信号の受信強度を取得することと、少なくとも１つの室外機から携帯デバイスまでの電波の飛行時間を直接的に又は間接的に示す、受信強度とは別のパラメータであるＴｏＦ関連値を取得することと、を実行し、位置推定部は、携帯デバイスが車室内に存在するか否かについては室外機で観測された受信強度と、室内機で観測された受信強度に基づいて判定する一方、室外作動エリアに携帯デバイスが存在するか否かについてはＴｏＦ関連値に基づいて判定する。

さらに、本開示の位置判定方法は、車両のユーザによって携帯される携帯デバイスの位置を判定するための、少なくとも１つのプロセッサによって実行される位置判定方法であって、携帯デバイスと無線通信可能に構成されている通信機であって、車両の外面部のそれぞれ異なる位置に配置されている複数の室外機から、携帯デバイスからの信号の受信強度を示すデータを取得することと、車室内に配置されている通信機である少なくとも１つの室内機から、携帯デバイスからの信号の受信強度を示すデータを取得することと、室外機で観測された受信強度と、室内機で観測された受信強度に基づいて、携帯デバイスが車室内に存在するか否かを判定することと、少なくとも１つの室外機から携帯デバイスまでの電波の飛行時間を直接的に又は間接的に示す、受信強度とは別のパラメータであるＴｏＦ関連値を取得することと、ＴｏＦ関連値に基づいて、車室外において車両から所定距離以内となるエリアである室外作動エリア（Ｌｘ、Ｒｍ）内に、携帯デバイスが存在するか否かを判定することと、を含む。

上記位置判定システム／位置判定方法では、携帯デバイスが室内に存在するかの判定と、携帯デバイスが室外の施開錠エリアに存在するか否かの判定とで、判定処理に使用する物理パラメータが変更される。すなわち、室内に存在するかの判定には受信強度が用いられる一方、室外の施開錠エリアに存在するか否かの判定には、通信機から携帯デバイスまでの無線信号の飛行時間を直接的に又は間接的に示すＴｏＦ関連値が用いられる。
無線信号の飛行時間は通信機から携帯デバイスまでの距離に比例するため、ＴｏＦ関連値は通信機から携帯デバイスまでの距離を直接的又は間接的に示す。そして、ＴｏＦ関連値は、人体の影響を受けにくく、受信強度に比べてデバイスとの距離に応じた値を取ることが期待できる。よって上記構成によれば、携帯デバイスが室外作動エリアに存在するか否かの判定精度を、受信強度の強弱により判定する構成よりも高めることができる。つまり、携帯デバイスから発せられる信号をもとに携帯デバイスの位置をより精度良く判定可能となる。

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通信機の搭載位置の一例を示す図である。 携帯デバイス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。 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の概要を説明するための図である。 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。 強度調整処理についてのフローチャートである。 デバイス位置に応じた送信電力の調整態様の一例を示す図である。 ＢＬＥ通信機の搭載パターンの変形例を示す図である。 ＢＬＥ通信機の搭載パターンの変形例を示す図である。 ＢＬＥ通信機の搭載パターンの変形例を示す図である。 ＢＬＥ通信機の搭載パターンの変形例を示す図である。 ＢＬＥ通信機の搭載パターンの変形例を示す図である。 施開錠エリア判定処理の変形例についてのフローチャートである。 デバイス位置の推定材料のバリエーション及びその観測主体の一例を示す図である。 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。 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。 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。 ウェイク信号を送信可能な車載システム１の構成の一例を示す図である。 ＵＷＢ通信機を用いて携帯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、携帯デバイス２と、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。携帯デバイス２は、車両Ｈｖのユーザによって携帯されるデバイスである。携帯デバイス２は、複数存在しうる。車両用電子キーシステムが位置判定システムに相当する。

＜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、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。エンジン車にはディーゼル車も含まれる。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。また一例として車両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。また、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。

＜全体概要＞
車載システム１及び携帯デバイス２は何れも近距離通信可能に構成されている。ここでの近距離通信とは、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を指す。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。

本実施形態では車載システム１、及び、携帯デバイス２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が携帯デバイス２との通信におけるマスターとして振る舞い、携帯デバイス２がスレーブ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。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、携帯デバイス２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（すなわちアドバタイズ）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、例えば携帯デバイス２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。

携帯デバイス２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れ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。

鍵情報は、携帯デバイス２毎に異なりうる。車載システム１には、携帯デバイス２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。複数の携帯デバイス２は、デバイスＩＤの代わりに、登録順に割り当てられたキーＩＤで区別されてもよい。デバイスＩＤは、４８ビット（６バイト）／１２８ビット（１６バイト）程度の長さで表現される一方、キーＩＤは、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８ビッ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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２との無線通信によって携帯デバイス２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、当該エリア内に携帯デバイス２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、室外作動エリアの一種であって、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、セキュリティの観点から２ｍよりも小さく設定されている。以降では車室外のうち施開錠エリアＬｘよりもさらに外側となる領域を不作動エリアと称する。不作動エリアは、車両から２ｍ以上遠方となる開錠禁止エリアを含みうる。

車載システム１による携帯デバイス２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、鍵情報を元に携帯デバイス２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。携帯デバイス２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、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、電源ＥＣＵ１１、ボディＥＣＵ１２、ボディ系アクチュエータ１３、及びボディ系センサ１４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。

スマートＥＣＵ４は、ドアボタン５、スタートボタン６、及びＢＬＥ通信機７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、携帯デバイス２の位置を推定する。また、スマートＥＣＵ４は携帯デバイス２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、例えばデバイス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、携帯デバイス２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。ストレージ４３が、通信機設定データが格納されている記憶装置に相当する。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。座標系の中心としては、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規格に則って携帯デバイス２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。２．４ＧＨｚ帯が所定周波数帯の一例に相当する。なお、ＢＬＥ通信に供される周波数帯は２４００ＭＨｚから２４８３．５ＭＨｚまでである。アンテナ７２は送受信部７３と電気的に接続されている。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、携帯デバイス２のデバイスＩＤを認証するとともに、スマートＥＣＵ４からの要求に基づき、携帯デバイス２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７４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、受信強度と同様に、自発的に又はスマートＥＣＵ４からの指示に基づき受信信号の周波数ごとの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携帯デバイス２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携帯デバイス２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は後端部付近の施開錠エリア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携帯デバイス２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、携帯デバイス２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。よって、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。よって、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携帯デバイス２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とは別々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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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携帯デバイス２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携帯デバイス２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、鍵情報を発行するデジタルキー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、携帯デバイス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、携帯デバイス２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ＢＬＥ通信機７ｘがマスターとして振る舞うパッシブスキャン方式にて車両周辺に存在する携帯デバイス２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携帯デバイス２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、携帯デバイス２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携帯デバイス２との通信接続を確立する。そして、スマートＥＣＵ４が携帯デバイス２と暗号化されたデータ通信を開始する。なお、ＢＬＥ通信機７ｘは、携帯デバイス２との通信接続を確立すると、通信接続している携帯デバイス２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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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。携帯デバイス２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。

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やボディＥＣＵ１２といった、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。

＜携帯デバイス２について＞
携帯デバイス２は、ＢＬＥ通信機能を備えた、携帯可能かつ汎用的な情報処理端末である。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２０４がインストールされている。携帯デバイス２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。

携帯デバイス２は、車両Ｈｖの電子キーとしての専用デバイスであるスマートキーであってもよい。スマートキーは、車両Ｈｖの購入時に、車両Ｈｖとともにオーナに譲渡されるデバイスである。スマートキーは車両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。

携帯デバイス２は図４に示すように、デバイス制御部２０、ディスプレイ２１、タッチパネル２２、バッテリ２３、ＢＬＥ通信部２４、及びセルラー通信部２５を備える。

ディスプレイ２１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２１はデバイス制御部２０からの入力信号に応じた画像を表示する。タッチパネル２２は、静電容量式のタッチパネルであって、ディスプレイ２１に積層されている。タッチパネル２２及びディスプレイ２１は、ユーザが携帯デバイス２に鍵情報を登録したり、携帯デバイス２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２３は、リチウムイオン電池等の２次電池である。

ＢＬＥ通信部２４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２４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２４はデバイス制御部２０と相互通信可能に接続されている。ＢＬＥ通信部２４は、車両Ｈｖから送信されたデータを受信してデバイス制御部２０に提供するとともに、デバイス制御部２０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２５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２５は、例えば所定のアプリ配信サーバからデジタルキーアプリ２０４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２５は任意の要素であって省略されても良い。また、携帯デバイス２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。

デバイス制御部２０は、例えばプロセッサ２０１、ＲＡＭ２０２、ストレージ２０３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２０４はストレージ２０３などにインストールされている。また、ストレージ２０３には、鍵情報が保存されている。なお、デジタルキーアプリ２０４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２０４は任意の要素であって省略されてもよい。

デバイス制御部２０は、アドバタイズ信号を所定の送信間隔でＢＬＥ通信部２４に送信させる。なお、他の態様として、携帯デバイス２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、デバイス制御部２０は、ＢＬＥ通信部２４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２４に出力する。例えばＢＬＥ通信部２４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２４に出力する。デバイス制御部２０がＢＬＥ通信部２４に出力したベースバンド信号は、ＢＬＥ通信部２４にて変調され、無線信号として送信される。

デバイス制御部２０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などの携帯デバイス２の位置情報に基づいて特定されうる。

また、デバイス制御部２０は、携帯デバイス２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。携帯デバイス２が静止しているか否かは例えば携帯デバイス２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２４の作動をアプリケーション単位で制御可能な場合、デバイス制御部２０は、休止時間帯においては、車両Ｈｖ向けの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。また、ＢＬＥ通信部２４の作動をアプリケーション単位で制御可能な場合、デバイス制御部２０は、携帯デバイス２が一定時間以上静止していることに基づいて車両Ｈｖ向けのアドバタイズの送信を停止させてもよい。さらにデバイス制御部２０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５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５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、及び車両制御部Ｆ５を備える。通信制御部Ｆ２はサブ機能部として、強度収集部Ｆ２１、代表機選択部Ｆ２２、及びＴｏＦ関連値取得部Ｆ２３を備える。位置推定部Ｆ３はサブ機能部として車内外判定部Ｆ３１及び車外位置判定部Ｆ３２を備える。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される携帯デバイス２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つの携帯デバイス２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、携帯デバイス２毎の鍵情報が、キーＩＤや、デバイスＩＤ、ユーザＩＤ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。鍵情報には有効期限や、権限、シートポジションなどの情報が紐付けられて保存されていてもよい。

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の動作を制御する。通信制御部Ｆ２は、ＢＬＥ通信機７ｘを用いて携帯デバイス２とデータ通信を実施する。例えば通信制御部Ｆ２は、通信接続している携帯デバイス２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が受信した携帯デバイス２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と携帯デバイス２との無線通信は、暗号化して実施される。

通信制御部Ｆ２は、携帯デバイス２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、通信接続している携帯デバイス２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携帯デバイス２のデバイスＩＤに基づいて車両Ｈｖ周辺に存在するユーザを特定する。

通信制御部Ｆ２は、各ＢＬＥ通信機７から、携帯デバイス２からの信号の周波数ごとの受信強度を取得する。周波数ごと、通信機ごとの受信強度を取得する構成が強度収集部Ｆ２１に相当する。

通信制御部Ｆ２は、携帯デバイス２の位置判定のために代表機を一時変更しうる。便宜上、ＢＬＥ通信機７ｘを代表機に設定している状態を基本状態と称する。また、ＢＬＥ通信機７ｘ以外のＢＬＥ通信機７を代表機に設定している状態を一時変更状態と称する。代表機を変更するサブ機能部が代表機選択部Ｆ２２に相当する。

通信制御部Ｆ２は、代表機としての任意のＢＬＥ通信機７に携帯デバイス２と測距用の通信を通信させることで、少なくとも代表機を基準とするＴｏＦ関連値を取得する。ＴｏＦ関連値は、ＢＬＥ通信機７から携帯デバイスまでの電波の飛行時間を直接的に又は間接的に示すパラメータである。測距用の通信とは、代表機としてのＢＬＥ通信機７から携帯デバイス２までの距離を測定するための通信である。ＢＬＥ通信機７から携帯デバイス２までの距離は、信号の飛行時間（ＴｏＦ：Time of Flight）に対応する。携帯デバイス２までの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。

ＴｏＦは、２周波位相差や、ラウンドトリップ時間（ＲＴＴ：Round-Trip Time）に基づいて定まる。２周波位相差や、ＲＴＴがＴｏＦ関連値に相当する。ＴｏＦ関連値は距離関連値と呼ぶこともできる。これらＴｏＦ関連値は、受信強度とは異なるパラメータである。ここでの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。２周波位相差は、周波数の変化による位相角の変位量に対応する。送受信位相差は、送信したＣＷ信号と受信したＣＷ信号の位相差に相当する。送受信位相差は単純に位相角とも呼ばれうる。２周波位相差及び送受信位相差は、電波を用いた測距方式の技術分野において２周波ＣＷ方式として知られているものと概念的には同じものである。

本実施形態では一例としてＴｏＦ関連値として、周波数の組み合わせ毎の２周波位相差を採用する。ＢＬＥ通信においては、通信に供される周波数は２以上存在するため、周波数の組み合わせが異なる２以上の２周波位相差、つまり多周波位相差が得られる。本実施形態のスマートＥＣＵ４は、多周波位相差をもとにデバイス距離を推定する。

ＴｏＦ関連値として多周波位相差を用いる構成において、測距用の通信とは２以上の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。複数の周波数でＣＷ信号を送受信することが測距用の通信に該当しうる。代表機の通信マイコン７４は、周波数ホッピングが行われるたびに、使用周波数での受信位相を観測する。また、通信マイコン７４は、観測された受信位相をもとに送受信位相差を特定する。プロセッサ４１は、代表機の通信マイコン７４から周波数ごとの送受信位相差を取得する。

なお、送受信位相差の算出は、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。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。さらにプロセッサ４１は周波数毎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ごとの２周波位相差を複数セット得る。送受信位相差ひいては２周波位相差を取得するサブ機能部がＴｏＦ関連値取得部Ｆ２３に相当する。

その他、通信制御部Ｆ２は、代表機以外からも、周波数毎のＣＷ信号の受信位相を示すデータを取得しうる。通信制御部Ｆ２は、各ＢＬＥ通信機７での携帯デバイス２からの信号の受信状況を示すデータを、例えば位置推定部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、携帯デバイス２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。受信強度や、位相、到来方向などは受信信号の特徴と呼ぶことができる。

位置推定部Ｆ３は、各ＢＬＥ通信機７での携帯デバイス２からの信号の受信状況に基づいて、携帯デバイス２の位置を推定する。本開示では携帯デバイス２の位置をデバイス位置とも表現しうる。携帯デバイス２は、ユーザに対応するものであるため、携帯デバイス２の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つの携帯デバイス２と通信接続している間、所定の推定間隔で、デバイス位置の推定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、携帯デバイス２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、複数の携帯デバイス２からの信号を受信している場合には、複数の携帯デバイス２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、携帯デバイス２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。

位置推定部Ｆ３のサブ機能部としての車内外判定部Ｆ３１は、ＢＬＥ通信機７で観測される携帯デバイス２からの信号の受信強度に基づいて、携帯デバイス２が車室内に存在するか否かを判定する構成である。また、車外位置判定部Ｆ３２は、後述するＴｏＦ関連値に基づいて定まる室外機から携帯デバイス２までの距離情報に基づいて、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘ内に存在するか否かを判定する構成である。本開示では携帯デバイス２が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。また、本開示では携帯デバイス２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。車内外判定部Ｆ３１及び車外位置判定部Ｆ３２としての位置推定部Ｆ３／プロセッサ４１の作動の詳細については別途後述する。

認証処理部Ｆ４は、ＢＬＥ通信機７ｘと連携して、通信相手が携帯デバイス２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携帯デバイス２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と携帯デバイス２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と携帯デバイス２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による携帯デバイス２の認証が成功していることを条件として、携帯デバイス２（換言すればユーザ）の位置及び車両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。デバイス位置は、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によって携帯デバイス２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。

＜接続関連処理＞
ここでは図６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に接近する携帯デバイス２と通信接続するための処理である。接続関連処理は、主として車両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Ｓ１１～Ｓ１５を含む。接続関連処理は、プロセッサ４１がＢＬＥ通信機７ｘと連携して実施する。なお、本開示の種々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。

まずステップＳ１１では通信制御部Ｆ２が、ＢＬＥ通信機７ｘを待受状態に設定し、携帯デバイス２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Ｓ１１でのスキャニングの結果、携帯デバイス２が１つも検出されなかった場合にはステップＳ１２以降の処理は省略して本フローを終了する。

ステップＳ１２では、ＢＬＥ通信機７ｘにステップＳ１１でのスキャニングで検出した携帯デバイス２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Ｓ１２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、通信相手の認証処理を実施する。チャレンジコードは、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。通信相手の認証が成功した場合にはステップＳ１５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７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つの側面において正規の携帯デバイス２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。車両周辺とは施開錠エリアＬｘや車室内が含まれる。

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、携帯デバイス２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。走行中に携帯デバイス２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２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２０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も良い。

スマートＥＣＵ４は携帯デバイス２の認証に失敗した場合、認証処理を再度実行しても良いし、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、車載ディスプレイ／ディスプレイ２１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。スマートＥＣＵ４は認証失敗時、所定の制御信号を送信する事により、ディスプレイ２１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７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７に示すステップＳ２１～Ｓ２８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Ｓ２１として、各ＢＬＥ通信機７から携帯デバイス２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。ＴｏＦ関連値もまた、位置推定用情報の一種に相当する。プロセッサ４１は、携帯デバイス２が車室外に存在すると判定している場合、各室外機から位置推定用情報として、周波数ごとの送受信位相差、又は、周波数の組み合わせ毎の２周波位相差を取得しうる。さらに、ＴｏＦ関連値としてＲＴＴを採用するシステム構成においては、プロセッサ４１は各室外機からＲＴＴを取得しうる。ＢＬＥ通信機７毎のＴｏＦ関連値は、複数のＢＬＥ通信機７に順次測距用の通信を実施させることにより取得可能である。なお、別途後述するようにスニッフィング方式を援用することにより、各ＢＬＥ通信機７が個別に携帯デバイス２と双方向通信を実施することなく、個々のＢＬＥ通信機７を起点とするＴｏＦ関連値を取得可能である。

ステップＳ２２は、プロセッサ４１（位置推定部Ｆ３）が、ステップＳ２１で各ＢＬＥ通信機７から取得した位置推定用情報に基づき、デバイス位置を判定するステップである。具体的にはプロセッサ４１は、デバイス位置が車室内か否か、及び、もし車室外にあると判定している場合には、施開錠エリアＬｘ内か否かを判定する。また、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘ内に存在すると判定している場合、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。デバイス位置の判定方法については別途後述する。

ステップＳ２２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、車両に対して所定の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Ｓ２４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、所定の施錠条件が充足している状態において、ドアボタン５が押下された場合、ドアを施錠する。施錠条件としては、車両Ｈｖが開錠されていること、走行用電源がオフであること、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いること、デバイス位置が施開錠エリアＬｘ内と判定されていることなどを採用することができる。

なお、車両制御部Ｆ５は、位置推定部Ｆ３が判定しているデバイス位置と、操作ボタン位置が整合していない場合には車両制御の実行をキャンセルしうる。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。デバイス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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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。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。

ステップＳ２５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Ｓ１４又は後述するステップＳ２６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Ｓ２１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Ｓ２６として、携帯デバイス２を認証するための通信を再度実行する。

ステップＳ２６の再認証処理の結果として認証成功と判定された場合には、スタンバイモードを継続する。つまり、ステップＳ２１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Ｓ２８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、携帯デバイス２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を統合した領域である。

＜デバイス位置の判定方法について＞
ここでは携帯デバイス２の位置の判定方法について説明する。デバイス位置の判定は、例えば車室内に存在するか否かを判定する車内外判定処理と、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に分けることができる。

まずは図８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Ｓ３１～Ｓ３６を備える。車内外エリア判定処理は、スタートボタン６が押下されたことをトリガとして実行されうる。また、車内外判定処理は、施錠に向けた処理として、車両Ｈｖが開錠されている状態において、ドアボタン５が押下されたことをトリガに実行されても良い。車内外判定処理は、車両Ｈｖが開錠されている場合、あるいは、走行用電源がオンに設定されている状態において、推定間隔で定期的に実行されてもよい。

ステップＳ３１は各ＢＬＥ通信機７から、携帯デバイス２からの信号の受信強度を収集するステップである。受信強度の収集は随時実行されうる。なお、携帯デバイス２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が携帯デバイス２と通信接続する必要はない。図９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、携帯デバイス２が発した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、本開示では観測機又は傍聴機と称する。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９に示すＳｇ＿Ｄは、携帯デバイス２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、コネクション確立後はデータ信号である。コネクション確立前はアドバタイズ信号である。Ｓｇ＿ＤはＣＷ信号であってもよい。ＲＳＳＩは受信強度を意味する。

ところで、コネクション確立後の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しか携帯デバイス２からのデータ信号を捕捉できない。つまり、観測機は携帯デバイス２からの信号を観測できなくなる。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、携帯デバイス２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、通信接続せずとも携帯デバイス２からの信号の受信強度等を検出及び報告可能となる。

このように代表機に携帯デバイス２と双方向通信を実施させるとともに、携帯デバイス２から代表機に向けて送られた信号の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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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から携帯デバイス２までの距離を示す指標を並列的に収集可能となるため、携帯デバイス２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が個別に携帯デバイス２と双方向通信を実施し、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Ｓ３１に続くステップＳ３２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携帯デバイス２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うち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携帯デバイス２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。また、個別強度代表値は周波数ごとに算出されても良い。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２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、次に述べるステップＳ４２～Ｓ４２と同様の手法により、室内機のうち、携帯デバイス２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Ｓ３２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携帯デバイス２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Ｓ３４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、携帯デバイス２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）よりも大きい場合に、携帯デバイス２は車室内に存在すると判定する（ステップＳ３５）。つまり、ＲＳＳ＿Ｉｎ－ＲＳＳ＿Ｏｕｔ＝ΔＲＳＳ＞ＴｈＧａｐを充足する場合、携帯デバイス２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、携帯デバイス２は車室外に存在すると判定する（ステップＳ３６）。差分閾値は、５ｄＢや１０ｄＢ、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携帯デバイス２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携帯デバイス２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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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携帯デバイス２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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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。室外判定値もまたは、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。さらに、位置推定部Ｆ３は、ΔＲＳＳ＞ＴｈＧａｐを充足する場合であっても、所定の室内機からのデバイス距離が所定値以上であることに基づいて、携帯デバイス２が車室外に存在すると判定しても良い。例えば位置推定部Ｆ３は、ＢＬＥ通信機７ｘからの距離が３ｍ以上である場合には、ΔＲＳＳ＞ＴｈＧａｐを充足する場合であっても携帯デバイス２は車室内に存在しないと判定しても良い。

次に図１０を用いて施開錠エリア判定処理について説明する。施開錠エリア判定処理は一例としてステップＳ４１～Ｓ４６を備える。施開錠エリアＬｘ判定部処理は、例えば前述の車内外判定処理の結果として、携帯デバイス２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、通信接続している携帯デバイス２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。また、施開錠エリア判定処理は、ドアボタン５が押下されたことをトリガとして実行されうる。

ステップＳ４１は、複数の室外機に順番に携帯デバイス２と測距用の通信を実施させるステップである。本実施形態ではＴｏＦを間接的に示すパラメータとして、多周波位相差を採用する。故にスマートＥＣＵ４は、複数の室外機に順番に携帯デバイス２とＣＷ信号を送受信させることにより、多周波位相差の算出材料となる個々の周波数での送受信位相差を取得する。通信制御部Ｆ２は、例えばＢＬＥ通信機７ａ、７ｂ、７ｃの順に測距用の通信を実施させる。室外機による測距用の通信は代表機を一時的に変更することにより実施されうる。つまりステップＳ４１は代表機を順番に変更する処理を含みうる。ＣＷ信号や、ＲＴＴを計測するための信号が測距用の所定信号に相当する。

ＣＷ信号の送受信による送受信位相差の算出方法としては多様な方式を採用可能であり、その具体例については多別途後述する。なお、ＢＬＥでは周波数ホッピングによって使用周波数は経時変更される。ＴｏＦ関連値取得部Ｆ２３としてのプロセッサ４１は各周波数でＣＷ信号を送受信させることにより、複数の周波数における送受信位相差を室外機毎に収集する。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、各室外機での多周波位相差情報を取得する。

ステップＳ４２は、ステップＳ４１で収集した観測値をもとに各室外機から携帯デバイス２までの距離を推定するステップである。位置推定部Ｆ３は、Ｓ４１で収集された室外機毎の多周波位相差情報に基づいて、各室外機から携帯デバイス２までの距離を推定する。なお、デバイス距離の推定処理は、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、携帯デバイス２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組の周波数による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。一方、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、他の実施形態として位置推定部Ｆ３は１つの２周波位相差に基づいてデバイス距離を推定してもよい。

また、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推定しても良い。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、各室外機が個別に携帯デバイス２と測距用の信号を送受信することで特定可能である。ＲＴＴを用いて測距を行う場合の測距用の信号とはＣＷ信号である必要はない。ＲＴＴを取得するための測距用の信号としては、任意のビット列を含む任意の構成を採用可能である。位置推定部Ｆ３は、任意の１つの周波数でのＲＴＴの観測値をもとにデバイス距離を推定しても良いし、複数の周波数でのＲＴＴの観測値の平均又は中央値をもとにデバイス距離を推定しても良い。

ステップＳ４２はステップＳ４２の結果に基づいて、室外機のうち、携帯デバイス２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Ｓ４４は、最寄り室外機から携帯デバイス２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Ｓ４４の判定処理で使用される所定値としては、前述の作動距離を採用可能である。

最寄り室外機から携帯デバイス２までの距離が作動距離未満である場合にはステップＳ４５に移り、携帯デバイス２は施開錠エリアＬｘ内に存在すると判定する。一方、最寄り室外機から携帯デバイス２までの距離が作動距離以上である場合にはステップＳ４６に移り、携帯デバイス２は施開錠エリアＬｘ外であると判定する。ステップＳ４４は、ステップＳ４２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、最寄り室外機から携帯デバイス２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観測強度よりも大きいことを条件として、携帯デバイス２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観測強度は、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。

位置推定部Ｆ３による携帯デバイス２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Ｓ４１～Ｓ４２により特定された最寄り室外機と携帯デバイス２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、携帯デバイス２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ＢＬＥ通信機からのデバイス距離も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が複数の携帯デバイス２からの信号を受信している場合には、携帯デバイス２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、通信接続している携帯デバイス２のＩＤなどにより、当該デバイスがスマートキーであるかを判別しうる。

なお、位置推定部Ｆ３は、車両Ｈｖが駐車されている状態、すなわち施錠されてあって且つ走行用電源がオフである場合には、携帯デバイス２は車室外に存在するものとみなして、施開錠エリア判定のみを実施するように構成されていても良い。つまり、アンロックに向けられたシーンにおいては施開錠エリア判定のみを実施してもよい。また、車両が開錠されている場合には、車内外エリア判定と施開錠エリア判定を順次実行してもよい。位置推定部Ｆ３は、車両Ｈｖが開錠されている状態においてドアボタン５が押下されたことをトリガとして、車内外判定処理、施開錠エリア判定処理の順にじっこうしてもよい。施錠は、携帯デバイス２の車内閉じ込めを抑制するために、携帯デバイス２が車内に存在しないことを確認した上で実施されることが好ましい。

＜効果等について＞
上記構成は、車内外判定と施開錠エリア判定とで、判定に使用する物理パラメータを変える構成に相当する。すなわち、プロセッサ４１は、車内外判定に関しては携帯デバイス２からの信号に対する室外機及び室内機での受信強度を用いて実施する一方、施開錠エリア判定に関しては、２周波位相差やＲＴＴといったＴｏＦ関連値を用いて実施する。

車室内と車室外との間には、車両のボディといった電波の伝搬を阻害する要素が存在する。そのため、携帯端末が車室内に存在するのか車室外に存在するのかに応じて、携帯端末から送信された信号の室外機、室内機での受信強度には有意な差が生じうる。しかしながら、施開錠エリアＬｘと不作動エリアとの間には車両のボディのような構造体は存在しない。施開錠エリアＬｘと不作動エリアは空間的に連続しているため、携帯デバイス２からの信号の受信強度に有意な差が生じにくい。

また、ＢＬＥ通信は、ＬＦ（Low Frequency）帯の電波ではなく、高周波電波を用いる。そのため、マルチパスや人体の影響等によって携帯デバイス２からの信号の受信強度は不安定となりやすい。よって、室外機における携帯デバイス２からの信号の受信強度が強いからといって、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘに存在するとは限らない。同様に、室外機における携帯デバイス２からの信号の受信強度が小さいからといって携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘに存在しないとは限らない。

上記構成によれば、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘに存在するか否かは、室外機が携帯デバイス２と通信することで定まるＴｏＦ関連値、具体的には多周波位相差やＲＴＴに基づいて判別する。多周波位相差のもととなる送受信位相差やＲＴＴといったＴｏＦ関連値は、人体の影響を受けにくく、受信強度に比べてデバイス距離に応じた値を取ることが期待できる。故に、携帯デバイス２が車室外のうちの施開錠エリアＬｘに存在するのか不作動エリアに存在するのかを、単純に受信強度の強弱によって判別する構成に比べて精度良く判定可能となる。なお、本開示における高周波電波とは、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。

一方、位置推定部Ｆ３は携帯デバイス２が車室内に存在するのか否かに関しては、室外機及び室内機での受信強度を用いて判定する。具体的には、室外機での受信強度と室内機での受信強度の相対比較、及び／又は、各受信強度の閾値比較によって携帯デバイス２が車室内に存在するのか否かを判定する。前述の通り、車室内と車室外との間には、車両のボディといった電波の伝搬を阻害する要素が存在するため、室外機及び室内機での受信強度を用いて所望の精度で判定可能となる。また、受信強度は、２周波位相差やＲＴＴといったＴｏＦ関連値に比べて簡易に計測可能である。加えて、受信強度の計測に際しては、双方向通信は不要である。よって、ＴｏＦ関連値を用いて内外判定を行う構成よりも、プロセッサ４１や通信マイコン７４等での処理負荷を低減することができる。

上記実施形態では、室外機がドア付近に搭載されているため、車内外判定と施開錠エリア判定とで室外機を兼用可能となる。当該構成によれば、車内外判定用の通信機とは別に及び施開錠エリア判定用の通信機を設ける構成よりもコストを低減することが可能となる。

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補足や変形例などは、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、以上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ことがある。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上記説明を適用することができる。

＜デバイス位置に応じた送信強度の調整＞
通信制御部Ｆ２は、車両Ｈｖから携帯デバイス２までの距離、換言すればデバイス位置に応じて、ＢＬＥ通信機７の電波出力の強度を変更しても良い。例えば、車両Ｈｖから所定距離以内に携帯デバイス２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１１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１１に示すフローチャートは、携帯デバイス２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Ｓ５１）。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Ｓ５２ 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Ｓ５２）。また、プロセッサ４１はＢＬＥ通信機７ｘを介して、携帯デバイス２に向けて、所定の電力抑制指示信号を送信する（ステップＳ５４）。電力抑制指示信号は、送信電力を所定量抑制させる指示信号である。

ステップＳ５２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Ｓ５１～Ｓ５２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、携帯デバイス２が車両Ｈｖ周辺に存在することを条件としてステップＳ５４を実施する構成によれば、携帯デバイス２での消費電力も抑制可能となる。

なお、送信電力の調整は、例えば図１２に示すようにデバイス位置に応じて多段階で実施されても良い。図１２ではステップ状に送信電力を変更する態様を示しているが、最寄り室外機からの距離に応じて送信電力を曲線状、直線状に変更しても良い。なお、図１２に示すＰｓ０は標準レベルであり、Ｐｓ１～Ｐｓ２は抑制レベルに相当する。Ｐｓ１～Ｐｓ２は、Ｐｓ１＞Ｐｓ２＞Ｐｓ２の関係を有する。

例えば通信制御部Ｆ２は携帯デバイス２が車両Ｈｖから５ｍ以上離れている場合には標準レベル（Ｐｓ０）を適用し、携帯デバイス２が２ｍ以上５ｍ未満の位置に存在する場合には第１の抑制レベル（Ｐｓ１）を適用する。車両Ｈｖから携帯デバイス２までの距離としては、各室外機を基準とするデバイス距離の最小値を採用することができる。携帯デバイス２が車外において車両Ｈｖから２ｍ以内に存在する場合には第２の抑制レベル（Ｐｓ２）を適用する。携帯デバイス２が車室内に存在する場合には第２の抑制レベル（Ｐｓ２）を適用する。図１２に示すようにデバイス位置に応じたきめ細やかな電力制御を行う構成によれば、より一層の節電効果が期待できる。また、ＢＬＥ通信機７の送信電力を抑制している状態においては、車両周辺に存在する携帯デバイス２とは別の遠方に存在する携帯デバイス２が応答する恐れを低減できる。

また、プロセッサ４１は、携帯デバイス２が車室外に存在すると判定している場合には、携帯デバイス２の位置に応じて、携帯デバイス２でのＢＬＥ信号の送信電力を抑制させても良い。抑制量は図１２に例示するように近ければ近いほど大きくしてもよい。携帯デバイス２における送信電力の抑制は、電力抑制指示信号を送信することで実現されうる。電力抑制指示信号は、標準レベルに対する抑制量、又は、目標レベルを含んでいても良い。携帯デバイス２に送信電力を抑制させている場合、位置推定部Ｆ３は、車内外判定にかかる閾値又は受信強度の観測値に対し、送信電力の抑制量に応じた補正をかけて車内外判定を行ってもよい。

その他、通信制御部Ｆ２はデバイス位置に応じて通信頻度／通信間隔を変更しても良い。例えば、車両Ｈｖから５ｍ以内に携帯デバイス２が存在している場合には、所定の標準間隔で通信を実施する。一方、車両Ｈｖから５ｍ以内に携帯デバイス２が存在していない場合には、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。当該構成によれば、携帯デバイス２との通信頻度を低減できるため、携帯デバイス２及び車載システム１の双方での消費電力を抑制可能となる。

＜施開錠エリア判定処理の変形例＞
車両Ｈｖから見てユーザの後ろ側に携帯デバイス２が存在し、且つ、他の車両などの反射物が近くに存在する場合、反射波の強度が直接波の強度よりも高くなり、反射物経由の距離を算出しうる。そして、室外機での測距値が所定値以上である場合には、施開錠エリアＬｘ外と判定されてしまう。つまり、直接波よりも反射波のほうが、所定値以上強度が大きくなる状況下においては、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘ内に存在するにも関わらず、施開錠エリアＬｘ外に存在すると誤判定することが起こりうる。なお、車両Ｈｖから見てユーザの後ろ側に携帯デバイス２が存在するケースとは、例えば、ズボンの後ろポケットやリュックなどに携帯デバイス２が収容されている場合などである。

そのような事情を鑑みて、位置推定部Ｆ３は、室外機だけでなく、室内機でのＴｏＦ関連値に基づく測距値も併用して、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘに存在するか否かを判定してもよい。例えば位置推定部Ｆ３は、所定の室内機からのデバイス距離が所定値以下である場合には、室外機からのデバイス距離が所定値以上であっても施開錠エリアＬｘ内に携帯デバイス２が存在すると判定しても良い。携帯デバイス２との距離を測定する室内機は、全てであってもよいし、最寄り室外機から最も近い室内機であってもよい。また、車室内天井部の中央やセンターコンソールに配置された室内機である中央機からの測距値が所定値（例えば２ｍ）未満であることに基づいて携帯デバイス２は施開錠エリアＬｘに存在すると判定しても良い。

なお、スマートＥＣＵ４は常に室内機の測距値を用いるのではなく、ドアボタン５を介してユーザが所定パターンの操作を行ったことを検知した場合にのみ、室内機の測距値を用いた施開錠エリア判定を実施しても良い。ここで想定される所定パターンの操作とは、例えばドアボタン５が繰り返し押下された場合など、施開錠エリアＬｘにいるのにも関わらずシステムが応答しない場合にユーザが実施しうる操作パターンを指す。

＜ＢＬＥ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の搭載数、搭載箇所は図１３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。この場合、ＢＬＥ通信機７ｐは、例えば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。あるいは、車室外に存在する携帯デバイス２からの信号も受信しやすいように車内天井部の中央部やオーバーヘッドコンソール、リアガラスの上端部などに配置されていても良い。

また、ＢＬＥ通信機７は、図１４に示すように室内機は、ＢＬＥ通信機７ｐ、７ｑの２つであっても良い。この場合、ＢＬＥ通信機７ｐは、センターコンソールやインストゥルメントパネルなどに配置されうる。また、ＢＬＥ通信機７ｑは、リアガラスの上端部などに配置されうる。

図１３、図１４では実施形態と同様に、左右のＢピラー付近と、トランクドア付近の２箇所にＢＬＥ通信機７ａ～７ｃを配置した構成を示している。もちろん、室外機の配置数等もこれに限らない。例えば室外機としてのＢＬＥ通信機７は、図１５に示すように、右側前ドア、左前ドア、右後ドア、左後ドアの周りに個別の施開錠エリアＬｘを形成するよう、室外機としてのＢＬＥ通信機７ａ～７ｂ、７ｄ～７ｅが配置されていても良い。例えば、ＢＬＥ通信機７ａは右前ドアの外側ドアハンドル又はドア側Ｂピラーの室外側面に配置されている。ＢＬＥ通信機７ｂは左前ドアの外側ドアハンドル又はドア側Ｂピラーの室外側面に配置されている。ＢＬＥ通信機７ｄは右後ドアの外側ドアハンドル又はＣピラーに配置されている。ＢＬＥ通信機７ｅは右後ドアの外側ドアハンドル又はＣピラーに配置されている。右後ドア及び左後ドアとは、車両Ｈｖの左右に設けられた後部座席用のドアを指す。このような構成は、車両Ｈｖが備えるドア毎に室外機を設けた構成に相当する。

図１５に示す搭載パターンによれば、各ドアの室外機が受信する携帯デバイス２からの信号の送信元情報に基づいて、各ドアから乗車するユーザを個別に識別可能となり、ひいては、座席毎の着座者を特定可能となる。その結果、スマートＥＣＵ４は着座者に応じたシート位置の調整や、空調の自動設定変更、車内映像の再生、ウェルカム照明の点灯などといったサービスを実施可能となる。また、ＢＬＥ通信機７は図１６に示すように、車両前端部にも設けられていても良い。図１６に示すＢＬＥ通信機７ｄはフロントバンパの車幅方向中央部又はエンブレム付近に配されている。

また室外機としてのＢＬＥ通信機７ａ～７ｄは、図１７に示すように前後左右のコーナ部に配置されていても良い。例えばＢＬＥ通信機７ａ、７ｂはフロントバンパの左右コーナ部に内蔵されており、ＢＬＥ通信機７ｃ～ｄは、リアバンパの左右コーナ部に配置されている。

＜リモート操作への適用＞
スマートＥＣＵ４は、携帯デバイス２を用いた遠隔操作によって車両Ｈｖを駐車させるリモート駐車機能のための位置判定を実施していてもよい。リモート駐車は、ユーザが車両Ｈｖから所定距離以内であるリモート駐車エリアＲｍ内に存在することを条件として利用可能であると法規等にて規定されている。自動駐車機能を提供するＥＣＵは、スマートＥＣＵ４によってユーザがリモート駐車エリアＲｍ内に存在すると判定していること、及び、ユーザが携帯デバイス２の自動駐車ボタンを押下していることを条件に、目標駐車位置に向かって車両を自律的に走行させる。

リモート駐車エリアＲｍは、例えば車両Ｈｖから５ｍ以内に設定されうる。もちろんリモート駐車エリアの大きさを規定する距離は、６ｍや１０ｍなどであってもよい。車両Ｈｖが使用される地域／国の法律に準拠するようにリモート駐車エリアＲｍの大きさは設定される。

プロセッサ４１は、例えば図１６又は図１７に示すように、車両Ｈｖの全方位を見通せるよう室外機が車体の前後左右に配置されている場合、これら４つの室外機を用いて携帯デバイス２がリモート駐車エリアＲｍ内に存在するか否かを判定する。具体的には、各室外機に携帯デバイス２と測距通信を実施させ、各室外機からのデバイス距離を取得する。そして、それらの最小値が所定距離（例えば５ｍ）以下のとき、携帯デバイス２はリモート駐車エリアＲｍ内に存在すると判定しうる。リモート駐車にかかる携帯デバイス２からの制御信号は、リモート駐車エリアＲｍ内に携帯デバイス２が存在すると判定されていることを条件に、有効化される。このように位置推定部Ｆ３は、リモート駐車エリアＲｍに携帯デバイス２が存在するか否かを判定しても良い。リモート駐車エリアＲｍもまた室外作動エリアの一種に相当する。

＜通信機の搭載パターンに応じた判定アルゴリズムの自動変更＞
プロセッサ４１は、例えばストレージ４３の通信機設定データを参照することでＢＬＥ通信機７の搭載パターンを取得し、当該搭載パターンに対応するように室内外判定や施開錠エリア判定のアルゴリズムを自動的に切り替えてもよい。搭載パターンごとの判定アルゴリズムは予め用意されていれば良い。ＢＬＥ通信機７の搭載パターンは、室外機及び室内機の台数及びそれぞれの搭載箇所を含む。

例えば施開錠エリア判定に関して、図２、図１３、図１４、図１５に示すように施開錠エリアＬｘ毎に室外機が配置されている場合には、最寄り室外機が配置されている方向にユーザが存在すると判定する。そして、デバイス距離が所定値未満となっている室外機に対応する施開錠エリアＬｘに携帯デバイス２が存在すると判定する。

一方、図１７に示すように車体の４隅に室外機が配置されている場合には、各室外機から携帯デバイス２までの距離を算出し、最寄り室外機と、准最寄り室外機とを特定する。准最寄り室外機とは、２番目に携帯デバイス２から近い室外機を指す。そして、最寄り室外機と准最寄り室外機の両方に連なる外面部が存在する方向にユーザが存在すると判定する。例えば最寄り室外機がＢＬＥ通信機７ａであり、且つ、准最寄り室外機がＢＬＥ通信機７ｃである場合には、携帯デバイス２及びユーザは車両右側に存在すると判定する。位置推定部Ｆ３は、最寄り通信機と准最寄り室外機からのデバイス距離をもとに２点測量でデバイス位置を算出し、そのデバイス位置が施開錠エリアＬｘ内となっている場合に、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘに存在すると判定する。

また、車内外判定に関しても、室内機及び室外機の搭載数に応じてその細部を変更してもよい。例えば室内機が図２及び図１５に示すように、室内機が３個以上存在する場合には、複数の室内機のそれぞれで観測された携帯デバイス２からの信号の受信強度の最大値を室内機観測強度（ＲＳＳ＿Ｉｎ）として採用する。また、図１３に示すように室内機が１つしかない場合には、当該室内機で観測された受信強度をもとに定まる個別強度代表値をそのまま室内機観測強度として採用する。図１４に示すように室内機が２つある場合には、それらの室内機で観測された個別強度代表値のうち、大きい方を室内機観測強度として採用する。

なお、スマートＥＣＵ４に内蔵されているＢＬＥ通信機７ｘを室内機として使用しても良い。ＢＬＥ通信機７ｘを室内機として使用するか否かは、その搭載箇所に応じて判断されれば良い。ＢＬＥ通信機７ｘを室内機として使用可能であるか否かは、フラグなどを用いて通信機設定データに事前に登録されていても良い。

ところで、ＢＬＥ通信機７ごとに、アンテナの構成や取り付け先の環境に応じて、受信感度が異なることが想定される。よって、各ＢＬＥ通信機７の受信強度は、そのアンテナ特性や取り付け位置に応じた補正値（オフセット）が付加された上で、各種判定に使用されても良い。

また、車両Ｈｖに搭載されているＢＬＥ通信機７の位置や数の情報は、車両内ネットワークＮｗを介してボディＥＣＵなどから取得しても良い。車両ＨｖにおけるＢＬＥ通信機７の搭載パターンを示すデータを保持する主体は、スマートＥＣＵ４でなくともよい。ＢＬＥ通信機７の搭載パターンを示すデータは外部サーバや、ディーラが使用する所定の専用ツールから入力されても良い。

その他、プロセッサ４１は、車両ＨｖへのＢＬＥ通信機７の搭載パターンに応じて、予め用意されているサービスのうち、適用可能なサービスにフラグを立ててもよい。例えば現行の搭載パターンで実施可能なサービスに対してはフラグ値を１に設定し、現行の搭載パターンで実施不能なサービスに対してはフラグ値を０に設定する。サービスの種類としては、例えば、例えばリモート駐車や、後部座席に対するパーソナル設定の適用などが挙げられる。

＜施開錠エリア判定処理の補足＞
施開錠エリア判定処理は図１８に示す手順で実行されてもよい。図１８に示すフローチャートは、ステップＳ４１ａ～Ｓ４７ａを含む。図１８に示すフローチャートは、図１０の代替処理として実行されうる。

まずステップＳ４１ａでは通信制御部Ｆ２が基本代表機に測距用の通信を実施させ、ＴｏＦ関連値を取得する。ここでの基本代表機とは、基本状態において携帯デバイス２とのデータ通信を担当するＢＬＥ通信機７を指す。ここではＢＬＥ通信機７ｘが基本代表機に相当する。なお、リアガラスの上端部や、フロントガラスの上端部、車内天井部の中央部など、車室内だけでなく車室外も見通せる位置に設けられたＢＬＥ通信機７が存在する場合には当該通信機を基本代表機に設定しても良い。

ステップＳ４２ａでは位置推定部Ｆ３が、ステップＳ４１ａで取得したＴｏＦ関連値に基づいて携帯デバイス２までの距離を特定する。そして、基本代表機－携帯デバイス２間の距離が所定の１次閾値未満であるか否かを判定する。基本代表機－携帯デバイス２間の距離が所定の１次閾値未満である場合には、プロセッサ４１はステップＳ４３ａとして、各室外機での携帯デバイス２からの信号の受信強度に基づいて最寄り室外機を特定する。例えば室外機のうち、携帯デバイス２からの受信強度が最も大きいものを最寄り室外機として選択する。その他、基本代表機がアレーアンテナを備え、携帯デバイス２からの信号の到来方向をデバイス方向として推定可能に構成されている場合には、プロセッサ４１はデバイス方向に配置された室外機を最寄り室外機として選択しても良い。

一方、基本代表機－携帯デバイス２間の距離が所定の１次閾値以上である場合には、携帯デバイス２は施開錠エリアＬｘの外側、つまり不作動エリアに存在すると判定する（ステップＳ４７ａ）。ここで用いる１次閾値は、施開錠エリアＬｘ内に携帯デバイス２が存在する可能性があるか否かを切り分けるためのパラメータである。１次閾値は作動距離に所定のオフセット量を加えた値に設定されている。オフセット量は基本代表機から施開錠エリアＬｘまでの距離に応じて設定される。例えば１次閾値は作動距離に１ｍ又は２ｍを加えた長さに設定されうる。例えば１次閾値は４ｍや５ｍに設定されうる。

ステップＳ４４ａでは通信制御部Ｆ２がステップＳ４２ａで決定した最寄り室外機に測距用の通信を実施させ、最寄り室外機を観測点とするＴｏＦ関連値を取得する。当該ステップは、最寄り室外機を一時的な代表機に設定するステップを内在しうる。

ステップＳ４５ａでは位置推定部Ｆ３が、ステップＳ４４ａで取得したＴｏＦ関連値に基づいて最寄り室外機から携帯デバイス２までの距離を特定する。そして、最寄り室外機－携帯デバイス２間の距離が所定の２次閾値未満であるか否かを判定する。２次閾値は、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘ内に存在するか否かを判定するためのパラメータであって、作動距離と同じ値に設定される。

位置推定部Ｆ３は、最寄り室外機－携帯デバイス２間の距離が所定の２次閾値未満である場合には携帯デバイス２は最寄り室外機に対応する施開錠エリアＬｘ内に存在すると判定する（ステップＳ４６ａ）。例えば最寄り室外機がＢＬＥ通信機７ａである場合には右側エリアＬｘＲに存在すると判定する。一方、最寄り室外機－携帯デバイス２間の距離が所定の２次閾値以上である場合には携帯デバイス２はまだ不作動エリアに存在すると判定する（ステップＳ４７ａ）。

以上の方法によれば、上述した実施形態よりも測距用通信を実施する通信機の数を抑制することができる。換言すれば測距用通信の実施頻度を低減できる。故に、携帯デバイス２や車載システム１での消費電力を抑制することできる。また、基本代表機を基準とするデバイス距離が１次閾値以上である場合には室外機に測距用の通信を実施させない。これにより、上述した実施形態に比べて車載システム１や携帯デバイス２での消費電力を抑制可能となる。なお、ここで述べた技術思想は、ステップＳ４１等の施開錠エリア判定にも適用可能である。例えば通信制御部Ｆ２は基本代表機を起点とするデバイス距離が１次閾値未満となったことを検知した場合に、各室外機に順番に測距用の通信を実行させても良い。

＜位置判定方法の補足＞
携帯デバイス２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、上述したアルゴリズム以外にも、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、携帯デバイス２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携帯デバイス２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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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携帯デバイス２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携帯デバイス２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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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。

以上では車室内に携帯デバイス２が存在するか否かの判定方法の一例を述べた。携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘに存在するか否かについても、携帯デバイス２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。携帯デバイス２の判定方法としては例えば特許文献２－６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、定期的に携帯デバイス２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、携帯デバイス２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、携帯デバイス２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。携帯デバイス２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。

位置推定部Ｆ３は、車両Ｈｖに対する携帯デバイス２の相対的な２次元／２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、携帯デバイス２からの信号の受信強度を利用するＲＳＳＩ方式にて携帯デバイス２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から携帯デバイス２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で観測された携帯デバイス２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から携帯デバイス２までの距離情報を生成する。そして、各ＢＬＥ通信機７から携帯デバイス２までの距離情報を統合することで携帯デバイス２の位置を算出する。例えば、位置推定部Ｆ３は、２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、三点測量あるいは三角測量の原理によって車両Ｈｖの基準点に対する携帯デバイス２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２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に対する携帯デバイス２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に対する携帯デバイス２の位置を特定してもよい。また、ＴｏＦによる距離情報を利用して車両Ｈｖに対する携帯デバイス２の位置を特定してもよい。例えば位置推定部Ｆ３は、ＴｏＦ関連値に基づいて定まる、２つ以上のＢＬＥ通信機７からのデバイス距離を組み合わせることにより携帯デバイス２の詳細位置を特定しても良い。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に対する携帯デバイス２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１９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１９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、携帯デバイス２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は携帯デバイス２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、それぞれが個別に携帯デバイス２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、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘに存在する場合、最寄り室外機は携帯デバイス２からの直接波を受信可能であるため、周波数の違いによる受信強度のばらつきは小さい。対して、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘに存在する場合、室内機は携帯デバイス２からの信号を、回折や天井等での反射によって受信する。反射や回折等による受信強度への影響度合いは周波数ごとに異なる。つまり、携帯デバイス２が施開錠エリアＬｘに存在する場合、室内機での周波数毎の受信強度はばらつきが大きくなる。

本開示の位置推定部Ｆ３は、周波数の違いによる受信強度のばらつき度合いに基づいて携帯デバイス２が車室内に存在するか否かを判定しても良い。例えば、位置推定部Ｆ３は、最寄り室外機及び最寄り室内機のそれぞれで観測された複数周波数での受信強度をもとに、最寄り室外機での受信強度の分散と、最寄り室内機での受信強度の分散を算出する。そして、最寄り室外機での受信強度の分散が、最寄り室内機での受信強度の分散よりも所定値以上小さいことに基づいて、携帯デバイス２は施開錠エリアＬｘに存在すると判定しても良い。同様に、所定の室内機での受信強度の分散が、所定の室外機での受信強度の分散よりも小さいことに基づいて携帯デバイス２は車室内に存在すると判定しても良い。もちろん、位置推定部Ｆ３は、室外機／室内機での受信強度の分散に加えて、受信強度や、ＴｏＦなどを併用して車内外判定及び施開錠エリア判定を実施しても良い。

＜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。リフレクタは、レスポンダとも呼ばれうる。アクティブ２ウェイ方式においては、リフレクタとして携帯デバイス２は、自身で観測した位相差（θｒ）を示す位相報告信号を、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携帯デバイス２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同じ値となる。故に、受信位相は、イニシエータの初期位相成分が相殺された値となる。その結果、送受信位相差を算出可能となる。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、携帯デバイス２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携帯デバイス２は作動するよう構成されうる。

＜スニッフィング方式によるＴｏＦ関連値の計測方法の補足＞
ＲＴＴを用いたデバイス距離／ＴｏＦの推定は、特許文献２に記載の方法を援用して実施されても良い。つまり、複数のＢＬＥ通信機７が携帯デバイス２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携帯デバイス２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携帯デバイス２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、携帯デバイス２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、携帯デバイス－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携帯デバイス－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、車載システム１は、スニッフィング方式によって観測機から携帯デバイス２までの距離指標としての送受信位相差ひいては２周波位相差を算出するように構成されていても良い。或る観測機から携帯デバイス２までの距離指標としての送受信位相差は、観測機での観測値と、代表機での観測値とを組み合わせることで特定可能である。観測機での観測値とは、観測機で検出された、代表機としてＢＬＥ通信機７ｘから発せられたＣＷ信号の受信位相、及び、携帯デバイス２から発せられたＣＷ信号の受信位相などを指す。代表機での観測値とは、代表機が携帯デバイス２とＣＷ信号を送受信することで得られた送受信位相差を指す。

このようにスニッフィングによって観測機での送受信位相差を特定する構成によれば、代表機と携帯デバイス２が測距用の通信を行っている際に、並列的に複数の観測機についての送受信位相差を取得する事が可能となる。よって、上述した実施形態よりも迅速にデバイス位置を特定可能となる。もちろん、観測機ごとのＴｏＦ関連値の算出は、プロセッサ４１ではなく各観測機が実施しても良い。各観測機は、他のＢＬＥ通信機７及び携帯デバイス２からの信号をスニッフィングすることによりＴｏＦ関連値や受信強度を検出し、その検出結果をプロセッサ４１に向けて出力するように構成されていてもよい。

＜測距処理全体の補足＞
送受信位相差と受信強度は、同一の受信信号からそれぞれ抽出されても良いし、それぞれ異なる信号から抽出されても良い。また、システム全体の作動としては、主として３つのパターンがある。１つ目のパターンである第１パターンは、複数のＢＬＥ通信機７が携帯デバイス２と個別に双方向通信を実施することにより、ＢＬＥ通信機７ごとのＴｏＦ関連値及び受信強度を収集するパターンである。また、２つ目のパターンである第２パターンは、携帯デバイス２と代表機が双方向通信するとともに、複数の観測機は、携帯デバイス２と代表機との通信信号をスニッフィングすることによりＴｏＦ関連値及び受信強度を収集するパターンである。第２パターンは、２ウェイ方式においてスニッフィング方式を活用するパターンに該当する。

３つ目のパターンである第３パターンは、代表機が携帯デバイス２と双方向通信することで時間同期処理を行った上で、代表機及び観測機が１ウェイ方式によって携帯デバイス２から信号を元に測距を行うパターンである。この際、代表機は、携帯デバイス２と同期した時間情報を、車両内ネットワークＮｗを通じて各観測機と共有することができる。また、第３パターンにおいては、代表機のみならず携帯デバイス２と各観測機とが双方向通信を行うことで個別に時間同期を行ってもよい。１ウェイ方式での測距に向けて各観測機は代表機と携帯デバイス２との双方向通信時の信号を傍聴（スニッフィング）することで、携帯デバイス２と時間同期してもよい。傍聴対象とする無線信号は、前述の通り、代表機から展開される参照情報にて特定可能である。第３パターンにおいてはスニッフィングが活用されても良いし、活用されなくともよい。

スマートＥＣＵ４は、複数のパターンの何れか１つのみを実施可能に構成されていても良いし、複数のパターンを実行可能に構成されていてもよい。スマートＥＣＵ４が複数のパターンを実行可能に構成されている場合、第１～第３パターンの何れを採用するかは、携帯デバイス２又はＢＬＥ通信機７の性能／仕様に応じて手動又は自動にて選択されうる。

＜ＬＦを用いたスマートキーの起動制御＞
前述の通り、携帯デバイス２はスマートキーであってもよい。ただし、スマートキーは１次電池で動作するように構成されている可能性が高く、より一層の節電が求められる。そのような事情から携帯デバイス２としてのスマートキーは、基本的にはＢＬＥ通信不能なスリープ状態を維持するように構成されていることが好ましい。そのようなスマートキーは、ＬＦ帯の電波を用いて実現される、所定のウェイク信号を受信するか、ユーザによって所定のボタンが押下された場合に、スリープモードからＢＬＥ通信可能なアクティブモードに一時的に遷移する。

上記のようなスマートキーの構成を鑑みると、車載システム１もまたＬＦ帯のウェイク信号を送信するための設備が必要となる。例えば車載システム１は図２３に示すように、車内の任意の位置にウェイク信号を送信するためのＬＦ送信機８が配置されていても良い。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。ここでのＬＦ帯は３０ｋＨｚから３００ｋＨｚまでを指す。当該ＬＦ送信機８は、ＬＦ送信回路とアンテナとを用いて構成されている。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。なお、ＬＦ送信回路はスマートＥＣＵ４が備えていても良い。

ＬＦ送信機８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８はオーバーヘッドコンソールや車内天井部に設けられていても良い。ＬＦ送信機８は、後部座席の着座面に埋没されてよいし、トランク内に配置されていても良い。ＬＦ送信機８は複数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Ｈｖ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。

上記の構成によれば、スマートキーでの消費電力を抑制することができる。なお、デバイスの認証自体は、通信相手がスマートキーである場合もＢＬＥ通信で実施される。車両Ｈｖに配置するスマートキーのための設備はＬＦ送信機８だけで済むため、システム導入コストを低減可能となる。

＜携帯デバイス２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と携帯デバイス２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と携帯デバイス２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、携帯デバイス２となりうる携帯端末やスマートキーは、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、例えば図２４に示すように、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、２．１ＧＨｚ～１０．６ＧＨｚ，２．４ＧＨｚ～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のそれぞれから携帯デバイス２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から携帯デバイス２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から携帯デバイス２までの距離情報と、通信機設定データに示される各ＵＷＢ通信機９の搭載位置情報に基づいて携帯デバイス２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。

＜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。スマートＥＣＵ４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。ＦＰＧＡはField-Programmable Gate Arrayの略である。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）、フラッシュメモリ等を採用可能である。

１ 車載システム、２ 携帯デバイス、４ スマートＥＣＵ（車両用認証装置）、５ ドアボタン、６ スタートボタン、７ ＢＬＥ通信機、８ ＬＦ送信機、９ ＵＷＢ通信部、４１ プロセッサ、Ｆ２ 通信制御部、Ｆ２１ 強度収集部、Ｆ２２ 代表機選択部、Ｆ２３ ＴｏＦ関連値取得部、Ｆ３ 位置推定部、Ｆ４ 認証処理部、Ｆ５ 車両制御部、Ｌｘ 施開錠エリア（室外作動エリア）、Ｒｍ リモート駐車エリア（室外作動エリア）

Claims (15)

1. 車両のユーザによって携帯される携帯デバイスと無線通信することで前記車両に対する前記携帯デバイスの位置を判定する車両用の位置判定システムであって、
   前記携帯デバイスと無線通信可能に構成された通信機であって、前記車両の外面部のそれぞれ異なる位置に設置されている複数の室外機（７ａ～７ｅ）と、
   前記車両の車室内に設置されている前記通信機である、少なくとも１つの室内機（７ｐ～７ｒ）と、
   複数の前記室外機及び少なくとも１つの前記室内機の動作を制御する通信制御部（Ｆ２）と、
   前記携帯デバイスが車室内に存在するか否か、及び、車室外において前記車両から所定距離以内となるエリアである室外作動エリア（Ｌｘ、Ｒｍ）に前記携帯デバイスが存在するか否かを判定する位置推定部（Ｆ３）と、を備え、
   前記通信制御部は、
   複数の前記通信機のそれぞれにおける前記携帯デバイスからの信号の受信強度を取得することと、
   少なくとも１つの前記室外機から前記携帯デバイスまでの電波の飛行時間を直接的に又は間接的に示す、前記受信強度とは別のパラメータであるＴｏＦ関連値を取得することと、を実行し、
   前記位置推定部は、
   前記携帯デバイスが車室内に存在するか否かについては前記室外機で観測された前記受信強度と、前記室内機で観測された前記受信強度に基づいて判定する一方、
   前記室外作動エリアに前記携帯デバイスが存在するか否かについては前記ＴｏＦ関連値に基づいて判定する位置判定システム。
2. 請求項１に記載の位置判定システムであって、
   前記通信制御部は、複数の前記通信機のうちの所定の基本代表機に前記携帯デバイスと測距用の所定信号を送受信させることにより、前記基本代表機を基準とする前記ＴｏＦ関連値を取得し、
   前記位置推定部は、前記基本代表機を基準とする前記ＴｏＦ関連値に基づいて定まる前記基本代表機から前記携帯デバイスまでの距離が所定値未満であることに基づいて前記携帯デバイスが前記室外作動エリアに存在すると判定するように構成されている位置判定システム。
3. 請求項１に記載の位置判定システムであって、
   前記通信制御部は、複数の前記室外機に順番に前記携帯デバイスと測距用の所定信号を送受信させることにより、前記室外機毎の前記ＴｏＦ関連値を取得し、
   前記位置推定部は、前記室外機毎の前記ＴｏＦ関連値に基づいて前記携帯デバイスが前記室外作動エリア内に存在するか否かを判定するように構成されている位置判定システム。
4. 請求項１に記載の位置判定システムであって、
   前記通信制御部は、
   複数の前記室外機のそれぞれで観測された前記受信強度に基づいて前記携帯デバイスから最も近い前記室外機である最寄り室外機を特定するとともに、
   前記最寄り室外機に前記携帯デバイスと測距用の所定信号を送受信させることにより、前記最寄り室外機を基準とする前記ＴｏＦ関連値を取得し、
   前記位置推定部は、前記最寄り室外機を基準とする前記ＴｏＦ関連値に基づいて前記携帯デバイスが前記室外作動エリア内に存在するか否かを判定するように構成されている位置判定システム。
5. 請求項１に記載の位置判定システムであって、
   前記通信制御部は、
   前記携帯デバイスからの受信信号を解析することによって定まる、前記携帯デバイスが存在する方向であるデバイス方向をもとに、複数の前記室外機のうち、前記携帯デバイスから最も近い前記室外機である最寄り室外機を特定するとともに、
   前記最寄り室外機に前記携帯デバイスと測距用の所定信号を送受信させることにより、前記最寄り室外機を基準とする前記ＴｏＦ関連値を取得し、
   前記位置推定部は、前記最寄り室外機を基準とする前記ＴｏＦ関連値に基づいて前記携帯デバイスが前記室外作動エリア内に存在するか否かを判定するように構成されている位置判定システム。
6. 請求項１から５の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
   前記通信制御部は、
   複数の前記通信機のうちの所定の基本代表機に前記携帯デバイスと測距用の所定信号を送受信させることにより、前記基本代表機を基準とする前記ＴｏＦ関連値を取得することと
   前記基本代表機を基準とする前記ＴｏＦ関連値に基づいて定まる前記基本代表機から前記携帯デバイスまでの距離が所定の１次閾値未満であることに基づいて、少なくとも１つの前記室外機に前記携帯デバイスと所定信号を送受信させることにより、当該室外機を基準とする前記ＴｏＦ関連値を取得することと、を実施し、
   前記位置推定部は、前記ＴｏＦ関連値に基づいて定まる前記携帯デバイスまでの距離が前記１次閾値よりも小さい所定の２次閾値未満である前記室外機が存在することに基づいて前記携帯デバイスが前記室外作動エリア内に存在すると判定するように構成されている位置判定システム。
7. 請求項１から６の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
   複数の前記室内機と、
   前記車両における前記通信機の搭載位置を示す通信機設定データが格納されている所定の記憶装置（４３）と、を備え、
   前記位置推定部は、
   複数の前記室外機での前記携帯デバイスからの信号の受信状況に基づいて、前記携帯デバイスから最も近い前記室外機である最寄り室外機を特定するとともに、
   前記通信機設定データに示される前記通信機ごとの搭載位置に基づいて、前記最寄り室外機から最も近い前記室内機である最寄り室内機を特定し、
   前記位置推定部は、前記最寄り室内機での前記受信強度と前記最寄り室外機での前記受信強度の差に基づいて前記携帯デバイスが車室内に存在するか否かを判定する位置判定システム。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
   前記通信制御部は、所定の前記室内機に前記携帯デバイスと測距用の所定信号を送受信させることにより、前記室内機を基準とする前記ＴｏＦ関連値を取得し、
   前記位置推定部は、前記ＴｏＦ関連値に基づいて定まる前記室内機から前記携帯デバイスまでの距離が所定値以上であることに基づいて前記携帯デバイスは車室内には存在しないと判定する位置判定システム。
9. 請求項１から８の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
   前記携帯デバイスとの前記無線通信は、複数の周波数が用いられるものであって、
   前記通信制御部は、前記周波数毎の前記受信強度を前記通信機毎に収集し、
   前記位置推定部は、複数の前記通信機のそれぞれにおける、前記周波数毎の前記受信強度の平均又は分散に基づいて、前記携帯デバイスが車室内に存在するか否かを判定する位置判定システム。
10. 請求項１から９の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
    前記通信制御部は、複数の前記通信機のうちの任意の１つを代表機として前記携帯デバイスと双方向通信を実施させるとともに、その他の前記通信機は信号の受信は行う一方、送信は行わない観測機として動作させ、
    前記通信制御部は、前記代表機だけでなく、前記観測機からも前記受信強度を取得するように構成されている位置判定システム。
11. 請求項１から１０の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
    少なくとも４つの前記室外機を備え、
    複数の前記室外機のうちの少なくとも１つは前記車両の前端部に配置されており、
    前記通信制御部は、前記室外機毎の前記ＴｏＦ関連値を取得し、
    前記位置推定部は、前記ＴｏＦ関連値に基づいて前記室外機から前記携帯デバイスからの距離を特定し、
    前記携帯デバイスからの距離が所定値以下である前記室外機が存在することに基づいて、前記携帯デバイスが、リモート駐車を行うための前記室外作動エリアとしてのリモート駐車エリア内に存在すると判定するように構成されている位置判定システム。
12. 請求項１から１１の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
    前記通信制御部は、前記車両から前記携帯デバイスまでの距離に基づいて、前記通信機での送信電力、又は、前記携帯デバイスとの通信頻度を変更するように構成されている位置判定システム。
13. 請求項１から１２の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
    前記位置推定部は、前記車両における前記通信機の搭載位置を示す通信機設定データを参照することにより特定される、前記車両における前記通信機の搭載パターンに応じて、前記携帯デバイスの位置を判定するためのアルゴリズムを自動的に切り替えるように構成されている位置判定システム。
14. 請求項１から１３の何れか１項に記載の位置判定システムであって、
    前記ＴｏＦ関連値は、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ラウンドトリップ時間、又は、それぞれ異なる複数の周波数の連続波信号を送受信することで得られる前記周波数ごとの送受信位相差である位置判定システム。
15. 車両のユーザによって携帯される携帯デバイスの位置を判定するための、少なくとも１つのプロセッサによって実行される位置判定方法であって、
    前記携帯デバイスと無線通信可能に構成されている通信機であって、前記車両の外面部のそれぞれ異なる位置に配置されている複数の室外機から、前記携帯デバイスからの信号の受信強度を示すデータを取得することと、
    車室内に配置されている前記通信機である少なくとも１つの室内機から、前記携帯デバイスからの信号の受信強度を示すデータを取得することと、
    前記室外機で観測された前記受信強度と、前記室内機で観測された前記受信強度に基づいて、前記携帯デバイスが車室内に存在するか否かを判定することと、
    少なくとも１つの前記室外機から前記携帯デバイスまでの電波の飛行時間を直接的に又は間接的に示す、前記受信強度とは別のパラメータであるＴｏＦ関連値を取得することと、
    前記ＴｏＦ関連値に基づいて、車室外において前記車両から所定距離以内となるエリアである室外作動エリア（Ｌｘ、Ｒｍ）内に、前記携帯デバイスが存在するか否かを判定することと、を含む位置判定方法。

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