特許 7601157 デジタルキーシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】デジタルキーシステム

(51)【国際特許分類】

   G01S 13/76 20060101AFI20241210BHJP

   G01S 11/06 20060101ALI20241210BHJP

   E05B 49/00 20060101ALI20241210BHJP

   B60R 25/24 20130101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

G01S13/76

G01S11/06

E05B49/00 K

B60R25/24

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023127629

(22)【出願日】2023-08-04

(62)【分割の表示】P 2019213599の分割

【原出願日】2019-11-26

(65)【公開番号】P2023159172

(43)【公開日】2023-10-31

【審査請求日】2023-08-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】関谷 洋平

(72)【発明者】

【氏名】三治 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】篠田 卓士

(72)【発明者】

【氏名】中島 和洋

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼島 慶

【審査官】安井 英己

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０６５６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２７３０８８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１００７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８５４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００７－００８６２５２（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２１９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１６５０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３５７８４６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１９－５０８９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１５６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２３４９７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１４／１１９１４２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００－ ７／４２，

Ｇ０１Ｓ １１／００－１１／１６，

Ｇ０１Ｓ １３／００－１３／９５，

Ｂ６０Ｒ ２５／２４，

Ｅ０５Ｂ ４９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（Ｈｖ）に対するデジタルキーとして使用可能な携帯端末（２）と、
前記車両に搭載され、前記携帯端末と通信する車載システム（１、１０１）とを備え、
前記車載システムは、前記携帯端末が送信する電波に基づいて前記車両に対する前記携帯端末の距離を推定し、推定した距離に基づいて前記携帯端末による前記車両に搭載された車載装置の操作を許可するか否かを決定するデジタルキーシステムであって、
前記車載システムは、前記車両に搭載された車載通信機（１２、１３、１９）を用いた無線通信により、前記車両の外部から前記携帯端末の距離に影響する前記携帯端末に固有の端末固有情報を取得する端末固有情報取得部（Ｆ４）と、
前記端末固有情報取得部が取得した前記端末固有情報と、前記携帯端末が送信する電波をもとに決定される距離情報とに基づいて、前記携帯端末の距離を推定する距離推定部（Ｆ５）とを備え、
前記端末固有情報は、前記携帯端末が、前記車載システムが送信する電波を受信してから、受信した電波に応答する応答電波を送信するまでの内部処理時間を含み、
前記距離推定部は、前記車載システムが前記携帯端末に電波を送信してから前記車載システムが前記応答電波を受信するまでの経過時間（Ｔｐ）を距離情報とし、前記経過時間と前記内部処理時間とに基づいて前記携帯端末の距離を推定し、
前記携帯端末は、前記端末固有情報を記憶しており、
前記端末固有情報取得部は、前記端末固有情報としての前記内部処理時間を前記携帯端末から無線通信により取得し、
また、前記端末固有情報は、前記携帯端末が送信する電波の送信電力を含み、
前記距離推定部は、前記携帯端末が送信する電波を前記車載システムが備える受信機が受信したときの受信電力を前記距離情報とし、前記送信電力に対する前記受信電力の電力減衰率に基づいて前記携帯端末の距離を推定し、
前記端末固有情報取得部は、前記端末固有情報としての前記送信電力を、前記送信電力を記憶しているサーバ（３）から取得し、
前記サーバは、前記携帯端末が前記デジタルキーであることを前記車載システムが認証するための認証情報を前記車載システムに送信し、
前記サーバは、前記認証情報を送信するときに、前記端末固有情報としての前記送信電力も前記車載システムに送信する、デジタルキーシステム。

【請求項2】

請求項１に記載のデジタルキーシステムであって、
前記内部処理時間は、前記携帯端末により計測される、デジタルキーシステム。

【請求項3】

車両（Ｈｖ）に対するデジタルキーとして使用可能な携帯端末（２）と、
前記車両に搭載され、前記携帯端末と通信する車載システム（１、１０１）とを備え、
前記車載システムは、前記携帯端末が送信する電波に基づいて前記車両に対する前記携帯端末の距離を推定し、推定した距離に基づいて前記携帯端末による前記車両に搭載された車載装置の操作を許可するか否かを決定するデジタルキーシステムであって、
前記車載システムは、前記車両に搭載された車載通信機（１２、１３、１９）を用いた無線通信により、前記車両の外部から前記携帯端末の距離に影響する前記携帯端末に固有の端末固有情報を取得する端末固有情報取得部（Ｆ４）と、
前記端末固有情報取得部が取得した前記端末固有情報と、前記携帯端末が送信する電波をもとに決定される距離情報とに基づいて、前記携帯端末の距離を推定する距離推定部（Ｆ５）とを備え、
前記端末固有情報は、前記携帯端末が送信する電波の送信電力であり、
前記距離推定部は、前記携帯端末が送信する電波を前記車載システムが備える受信機が受信したときの受信電力を前記距離情報とし、前記送信電力に対する前記受信電力の電力減衰率に基づいて前記携帯端末の距離を推定し、
前記端末固有情報取得部は、前記端末固有情報を、前記端末固有情報を記憶しているサーバ（３）から取得し、
前記サーバは、前記携帯端末が前記デジタルキーであることを前記車載システムが認証するための認証情報を前記車載システムに送信し、
前記サーバは、前記認証情報を送信するときに、前記端末固有情報も前記車載システムに送信する、デジタルキーシステム。

【請求項4】

請求項３に記載のデジタルキーシステムであって、
前記携帯端末は、前記サーバと通信する広域通信部（２３）を備え、前記広域通信部から前記端末固有情報を前記サーバへ送信し、
前記サーバは、前記携帯端末から送信された前記端末固有情報を記憶するサーバ記憶部（３２）を備える、デジタルキーシステム。

【請求項5】

請求項３に記載のデジタルキーシステムであって、
前記サーバは、前記携帯端末の型式別に前記端末固有情報を記憶するサーバ記憶部（３２）を備える、デジタルキーシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

デジタルキーシステムおよびデジタルキーシステムが備える車載システムに関し、特に、車両用であって、携帯端末までの距離を推定する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

無線機が送信する電波を利用して、無線機までの距離を測定する技術が知られている。特許文献１には、送信元の無線機と送信先の無線機との間の距離を、パケットの往復時間をもとに測定する技術が開示されている。特許文献１に開示されている技術は、送信先の無線機すなわちパケットを返信する無線機は、パケットを受信してから返信パケットを送信するまでの時間を、単位時間の整数倍にしている。これにより、送信先の無線機における処理時間の影響を除去している。

【0003】

また、１台の車を複数人が共有するシェアカーなどに利用するために、デジタルキーシステムが検討されている。デジタルキーシステムは、無線機を備えた携帯端末に、その携帯端末をデジタルキーとして利用することができる情報（以下、デジタルキー情報）を記憶させる。携帯端末は、典型的にはスマートフォンであり、スマートフォンは、サーバからデジタルキー情報を取得する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００４－２５８００９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

デジタルキーシステムでは、スマートフォンによる車両の操作を許可するかどうかを、車両に対するスマートフォンまでの距離、あるいは、複数の基準点からの距離をもとに決定する位置により決定する。したがって、車両に対するスマートフォンまでの距離は精度よく決定できることが望まれる。

【0006】

車両に対するスマートフォンまでの距離を決定する際に、スマートフォンが送信する電波を利用することが考えられる。特許文献１に開示された技術も、無線機が送信する電波を利用している。しかし、特許文献１に開示された技術は、各無線機が単位時間の整数倍を計測する必要があるので、各無線機は共通のカウンタを持つ必要がある。したがって、多くのスマートフォンがデジタルキーとなる可能性があるデジタルキーシステムに適用することは困難である。

【0007】

本開示は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、精度よく携帯端末の距離を推定することができるデジタルキーシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的は独立請求項に記載の特徴の組み合わせにより達成され、また、下位請求項は更なる有利な具体例を規定する。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、開示した技術的範囲を限定するものではない。

【0009】

上記目的を達成するためのデジタルキーシステムに係る１つの開示は、
車両（Ｈｖ）に対するデジタルキーとして使用可能な携帯端末（２）と、
車両に搭載され、携帯端末と通信する車載システム（１、１０１）とを備え、
車載システムは、携帯端末が送信する電波に基づいて車両に対する携帯端末の距離を推定し、推定した距離に基づいて携帯端末による車両に搭載された車載装置の操作を許可するか否かを決定するデジタルキーシステムであって、
車載システムは、車両に搭載された車載通信機（１２、１３、１９）を用いた無線通信により、車両の外部から携帯端末の距離に影響する携帯端末に固有の端末固有情報を取得する端末固有情報取得部（Ｆ４）と、
端末固有情報取得部が取得した端末固有情報と、携帯端末が送信する電波をもとに決定される距離情報とに基づいて、携帯端末の距離を推定する距離推定部（Ｆ５）とを備え、
端末固有情報は、携帯端末が、車載システムが送信する電波を受信してから、受信した電波に応答する応答電波を送信するまでの内部処理時間を含み、
距離推定部は、車載システムが携帯端末に電波を送信してから車載システムが応答電波を受信するまでの経過時間（Ｔｐ）を距離情報とし、経過時間と内部処理時間とに基づいて携帯端末の距離を推定し、
携帯端末は、端末固有情報を記憶しており、
端末固有情報取得部は、端末固有情報としての内部処理時間を携帯端末から無線通信により取得し、
また、端末固有情報は、携帯端末が送信する電波の送信電力を含み、
距離推定部は、携帯端末が送信する電波を車載システムが備える受信機が受信したときの受信電力を距離情報とし、送信電力に対する受信電力の電力減衰率に基づいて携帯端末の距離を推定し、
端末固有情報取得部は、端末固有情報としての送信電力を、送信電力を記憶しているサーバ（３）から取得し、
サーバは、携帯端末がデジタルキーであることを車載システムが認証するための認証情報を車載システムに送信し、
サーバは、認証情報を送信するときに、端末固有情報としての送信電力も車載システムに送信する。
また、上記目的を達成するためのデジタルキーシステムに係る１つの開示は、車両（Ｈｖ）に対するデジタルキーとして使用可能な携帯端末（２）と、
車両に搭載され、携帯端末と通信する車載システム（１、１０１）とを備え、
車載システムは、携帯端末が送信する電波に基づいて車両に対する携帯端末の距離を推定し、推定した距離に基づいて携帯端末による車両に搭載された車載装置の操作を許可するか否かを決定するデジタルキーシステムであって、
車載システムは、車両に搭載された車載通信機（１２、１３、１９）を用いた無線通信により、車両の外部から携帯端末の距離に影響する携帯端末に固有の端末固有情報を取得する端末固有情報取得部（Ｆ４）と、
端末固有情報取得部が取得した端末固有情報と、携帯端末が送信する電波をもとに決定される距離情報とに基づいて、携帯端末の距離を推定する距離推定部（Ｆ５）とを備え、
端末固有情報は、携帯端末が送信する電波の送信電力であり、
距離推定部は、携帯端末が送信する電波を車載システムが備える受信機が受信したときの受信電力を距離情報とし、送信電力に対する受信電力の電力減衰率に基づいて携帯端末の距離を推定し、
端末固有情報取得部は、端末固有情報を、端末固有情報を記憶しているサーバ（３）から取得し、
サーバは、携帯端末がデジタルキーであることを車載システムが認証するための認証情報を車載システムに送信し、
サーバは、認証情報を送信するときに、端末固有情報も車載システムに送信する。

【0010】

車載システムは、端末固有情報を取得しており、携帯端末までの距離を推定するために、携帯端末が送信する電波をもとに決定される距離情報に加えて端末固有情報を用いる。よって、端末固有情報を考慮しない場合に比較して携帯端末の距離を精度よく推定できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】デジタルキーシステムの全体構成を示す図である。

【図2】サーバ３の構成を示す図である。

【図3】スマートフォン２の内部構成の一部を示すブロック図である。

【図4】ＵＷＢ通信部２１の構成を示すブロック図である。

【図5】車載システム１の構成を説明するブロック図である。

【図6】ＵＷＢ通信機１２の取り付け位置の一例を説明する図である。

【図7】スマートＥＣＵ１１およびＵＷＢ通信機１２の構成を示すブロック図である。

【図8】ラウンドトリップ時間Ｔｐを説明する図である。

【図9】位置推定処理においてスマートＥＣＵ１１が実行する処理を示すフローチャートである。

【図10】位置推定処理においてスマートフォン２の端末側制御部２５が実行する処理を示すフローチャートである。

【図11】第４実施形態のデジタルキーシステムにおけるスマートフォン１０２の構成を示す図である。

【図12】第４実施形態のデジタルキーシステムにおける車載システム１０１の構成を示す図である。

【図13】第４実施形態において端末固有情報取得部Ｆ４が実行する処理を示す図である。

【図14】第８実施形態において端末固有情報取得部Ｆ４が実行する処理を示す図である。

【図15】車両電波、反射電波、応答電波を送受信する時刻の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

＜第１実施形態＞
以下、本開示のデジタルキーシステムの実施形態を、図を用いて説明する。図１に示すように本開示に係るデジタルキーシステムは、車両Ｈｖに搭載された車載システム１と、当該車両Ｈｖのユーザによって携帯される携帯端末であるスマートフォン２と、車両Ｈｖの外部に設置されているサーバ３とを備えている。

【0014】

〔全体の概要〕
スマートフォン２は車載システム１に対するデジタルキーとして機能する。スマートフォン２がデジタルキーとして機能するためには、車載システム１によって認証されるデジタルキー情報を、車載システム１に送信する必要がある。デジタルキー情報はサーバ３が管理している。

【0015】

サーバ３に対して所定の処置を行うことにより、スマートフォン２は、デジタルキー情報を、サーバ３から取得することができる。サーバ３は、スマートフォン２と通信する機能を備えることに加えて、車両Ｈｖとも通信する。サーバ３は、デジタルキー情報を認証するための認証情報を車載システム１に送信し、車載システム１はその認証情報を記憶する。

【0016】

デジタルキー情報は有効期限があり、有効期限内であれば車載システム１は、スマートフォン２による車載装置の操作を許可する。ただし、車載システム１がスマートフォン２による車載装置の操作を許可する条件は、デジタルキー情報が認証できることのみではない。車両Ｈｖに対するスマートフォン２の位置あるいは距離も条件とする。したがって、車載システム１はスマートフォン２の距離あるいは位置を決定する。車載システム１がスマートフォン２の距離あるいは位置を決定するために、車載システム１とスマートフォン２との間の電波を利用する。

【0017】

位置を決定するための電波の利用方法として、電波の伝播時間を利用する方法、電波強度を利用する方法などが知られている。第１実施形態では、伝播時間を利用する。

【0018】

伝播時間を精度よく測定するために、車載システム１とスマートフォン２は、ＵＷＢ－ＩＲ（Ultra Wide Band - Impulse Radio）方式の無線通信（以降、ＵＷＢ通信）を実施可能に構成されている。すなわち、車載システム１とスマートフォン２はＵＷＢ通信で使用されるインパルス状の電波（以降、インパルス信号）を送受信可能に構成されている。ＵＷＢ通信で用いられるインパルス信号とは、パルス幅が極短時間（たとえば２ナノ秒）であって、かつ、５００ＭＨｚ以上の帯域幅（つまり超広帯域幅）を有する信号である。

【0019】

なお、ＵＷＢ通信に利用できる周波数帯（以降、ＵＷＢ帯）としては、３．２ＧＨｚ～１０．６ＧＨｚや、３．４ＧＨｚ～４．８ＧＨｚ、７．２５ＧＨｚ～１０．６ＧＨｚ、２２ＧＨｚ～２９ＧＨｚ等がある。これら種々の周波数帯のうち、本実施形態におけるインパルス信号は３．２ＧＨｚ～１０．６ＧＨｚ帯の電波を用いて実現される。インパルス信号に使用される周波数帯は、当該車両Ｈｖが使用される国に応じて適宜選定されればよい。なお、インパルス信号の帯域幅は、５００ＭＨｚ以上であればよく、１．５ＧＨｚ以上の帯域幅を備えていても良い。

【0020】

ＵＷＢ－ＩＲ通信の変調方式としては、パルスの発生位置で変調を行うＰＰＭ（pulse position modulation）方式など、多様なものを採用可能である。具体的には、オンオフ変調（ＯＯＫ：On Off Keying）方式や、パルス幅変調（PWM：Pulse Width Modulation）、パルス振幅変調（PAM：Pulse-Amplitude Modulation）方式、パルス符号変調（PCM：Pulse-Code Modulation）などを採用可能である。なお、オンオフ変調方式はインパルス信号の存在／欠如によって情報（たとえば０と１）を表現する方式であり、パルス幅変調方式はパルス幅によって情報を表現する方式である。パルス振幅変調方式は、インパルス信号の振幅によって情報を表現する方式である。パルス符号変調方式はパルスの組み合わせによって情報を表現する方式である。

【0021】

また、本実施形態の車載システム１とスマートフォン２は、第２の通信方式として、Bluetooth Low Energy（Bluetoothは登録商標）規格に準拠した無線通信（以降、ＢＬＥ通信）も実施可能に構成されている。なお、第１の通信方式とは前述のＵＷＢ通信を指す。第２の通信方式としては、Bluetooth Low Energy以外にも、たとえばWi-Fi（登録商標）、ZigBee（登録商標）等、通信距離を１０メートル程度に設定可能な多様な近距離無線通信方式を採用可能である。第２の通信方式は、たとえば、数メートル～数１０メートル程度の通信距離を提供可能なものであればよい。以降では、ＵＷＢ通信の信号とＢＬＥ通信の信号とを区別するために、ＢＬＥ規格に準拠した無線信号のことをＢＬＥ信号とも記載する。以下、車載システム１、スマートフォン２およびサーバ３の具体的な構成について順に説明する。

【0022】

〔サーバ３の構成について〕
最初にサーバ３の構成を説明する。サーバ３は、図２に示すように、広域通信部３１と、サーバ記憶部３２と、サーバ制御部３３とを備えた構成である。広域通信部３１は、公衆通信回線網を利用した広域通信が可能な通信部である。

【0023】

サーバ記憶部３２は、書き込み可能な不揮発性のメモリであって、スマートフォン２の内部処理時間Ｔｂを記憶している。内部処理時間Ｔｂは、スマートフォン２が、応答要求信号をベースバンド信号とする電波（以下、応答要求電波）を受信してから、応答要求信号に応答する応答信号をベースバンド信号とする電波（以下、応答電波）を送信するまでの処理に要する時間である。

【0024】

内部処理時間Ｔｂは、型式依存性および個体依存性がある端末固有情報である。サーバ記憶部３２には、少なくとも型式別に内部処理時間Ｔｂが記憶されている。さらに、一部の個体については、個体別に内部処理時間Ｔｂが記憶されていてもよい。

【0025】

また、サーバ記憶部３２は、デジタルキー情報と認証情報を記憶している。デジタルキー情報は、車両Ｈｖに対するデジタルキーとして利用するスマートフォン２に提供する情報である。認証情報は、デジタルキー情報を認証するために車両Ｈｖに提供する情報である。

【0026】

サーバ制御部３３は、広域通信部３１を制御する。広域通信部３１を制御して、デジタルキー情報をスマートフォン２に送信し、また、認証情報を車載システム１に送信する。サーバ制御部３３は、たとえば、スマートフォン２を介して、ユーザから車両Ｈｖの使用の申し込みがあり、その申し込みを受付けたときに、デジタルキー情報および認証情報を送信する。デジタルキー情報および認証情報は、サーバ記憶部３２に予め記憶されていてもよいが、サーバ制御部３３が、逐次作成して、サーバ記憶部３２に記憶してもよい。

【0027】

〔スマートフォン２の構成〕
次に、スマートフォン２の構成および作動について説明する。スマートフォン２は、図３に示すように、ＵＷＢ通信部２１、ＢＬＥ通信部２２、広域通信部２３、端末記憶部２４、端末側制御部２５および通知部２６を備える。端末側制御部２５は、ＵＷＢ通信部２１、ＢＬＥ通信部２２、広域通信部２３、端末記憶部２４、通知部２６のそれぞれと相互通信可能に接続されている。

【0028】

ＵＷＢ通信部２１は、ＵＷＢのインパルス信号を送受信するための通信モジュールであり、ＵＷＢ通信機１２と通信する端末通信部である。ＵＷＢ通信部２１は、端末側制御部２５から入力されたベースバンド信号を変調する等、電気的に処理しつつ変調信号を生成し、この変調信号をＵＷＢ通信により送信する。変調信号は、送信データを所定の変調方式（たとえばＰＣＭ変調方式）で変調した信号である。変調信号は、複数のインパルス信号を送信データに対応する時間間隔で配置した信号系列（以降、パルス系列信号）である。また、ＵＷＢ通信部２１は、車載システム１から送信された複数のインパルス信号からなる一連の変調信号（つまりパルス系列信号）を受信すると、当該受信信号を復調し、変調前のデータを復元する。そして、受信データを端末側制御部２５に出力する。

【0029】

ＢＬＥ通信部２２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２２は、車両Ｈｖから送信されたＢＬＥ信号を受信して端末側制御部２５に提供するとともに、端末側制御部２５から入力されたデータを変調して車両Ｈｖに送信する。

【0030】

広域通信部２３は、公衆通信回線網を利用した広域通信が可能な通信部である。広域通信部２３は、広域通信部３１と通信することができる。端末記憶部２４は書き込み可能な不揮発性のメモリである。端末記憶部２４には、サーバ３から送信されたデジタルキー情報が記憶される。

【0031】

端末側制御部２５は、たとえばＣＰＵ、ＲＡＭ、およびＲＯＭ等を備えた、コンピュータを用いて実現されている。ＵＷＢ通信部２１から応答要求信号を示す受信データが入力されると、応答要求信号に応答する応答信号に相当するベースバンド信号を生成し、このベースバンド信号をＵＷＢ通信部２１に出力する。端末側制御部２５がＵＷＢ通信部２１に出力したベースバンド信号は、ＵＷＢ通信部２１にて変調され、応答電波として送信される。

【0032】

通知部２６は、表示部およびスピーカの一方または両方である。通知部２６からは、種々の通知が出力される。

【0033】

図４に、ＵＷＢ通信部２１のハードウェア構成を示している。ＵＷＢ通信部２１のハードウェア構成は一般的な通信装置のハードウェア構成をしている。ＵＷＢ通信部２１はアンテナ２１１を備えており、このアンテナ２１１により、前述した応答要求電波を受信する。アンテナ２１１により受信された応答要求電波は、ＲＦ部２１２にて増幅やフィルタリングされた後、ＲＦスイッチ２１３を通り、アナログ受信部２１４に入力される。ＲＦスイッチ２１３は、アンテナ２１１からの信号はアナログ受信部２１４に入力し、アナログ送信部２１９からの信号はＲＦ部２１２に入力するスイッチである。

【0034】

アナログ受信部２１４では、入力されたアナログ信号を復調する。復調されたアナログ信号は、ＡＤ変換回路２１５でデジタル信号に変換された後、デジタル受信部２１６に入力される。デジタル受信部２１６では、入力されたデジタル信号がデジタル復調される。復調されたデジタル信号は、端末側制御部２５に入力される。

【0035】

端末側制御部２５は応答信号を生成する。この応答信号は、デジタル送信部２１７に入力される。デジタル送信部２１７は、入力された応答信号をデジタル変調する。デジタル送信部２１７でデジタル変調された信号は、ＤＡ変換回路２１８に入力されてアナログ信号とされる。このアナログ信号は、アナログ送信部２１９でアナログ変調される。アナログ変調された信号は、ＲＦスイッチ２１３を通り、ＲＦ部２１２に入力され、２１２にて、増幅された後、アンテナ２１１から応答電波として送信される。

【0036】

このような構成において、ＵＷＢ通信部２１の内部を信号が伝達する時間、および、端末側制御部２５が信号を処理する時間が内部処理時間Ｔｂである。内部処理時間Ｔｂは、デジタル受信部２１６、デジタル送信部２１７のクロック精度などの影響のため、個体によるばらつきと型式によるばらつきがある。

【0037】

〔車載システム１〕
車載システム１は、スマートフォン２と所定の周波数帯の電波を用いた無線通信を実施することで、スマートフォン２の位置に応じた所定の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（以降、ＰＥＰＳシステム）を実現する。

【0038】

たとえば車載システム１は、スマートフォン２が車両Ｈｖに対して予め設定されている作動エリア内に存在することを確認できている場合には、後述するドアボタン１４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、スマートフォン２との無線通信によってスマートフォン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１５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。

【0039】

作動エリアとは、当該エリア内にスマートフォン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。たとえば、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作動エリアに設定されている。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。作動エリアの大きさを規定する作動距離は、たとえば０．７ｍである。もちろん、作動距離は１ｍであってもよいし、１．５ｍ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ていることが多い。

【0040】

当該車載システム１は、図５に示すように、スマートＥＣＵ１１、複数のＵＷＢ通信機１２、ＢＬＥ通信機１３、ドアボタン１４、スタートボタン１５、エンジンＥＣＵ１６、ボディＥＣＵ１７、および広域通信機１９を備える。また、車載システム１は、車載アクチュエータ１７１、車載センサ１７２なども備える。なお、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。

【0041】

スマートＥＣＵ１１は、スマートフォン２とＵＷＢ通信を実施することでドアの施開錠やエンジンの始動等の車両制御を実行するＥＣＵである。スマートＥＣＵ１１は、車両内に構築されている通信ネットワークを介してエンジンＥＣＵ１６およびボディＥＣＵ１７と相互通信可能に接続されている。また、スマートＥＣＵ１１は、ＵＷＢ通信機１２やＢＬＥ通信機１３、ドアボタン１４、スタートボタン１５とも電気的に接続されている。当該スマートＥＣＵ１１は、たとえば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ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１、フラッシュメモリ１１２、ＲＡＭ１１３、Ｉ／Ｏ１１４、およ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。

【0042】

フラッシュメモリ１１２には、コンピュータをスマートＥＣＵ１１として機能させるためのプログラム（以降、位置推定プログラム）等が格納されている。なお、上述の位置推定プログラムは、非遷移的実体的記録媒体（non- transitory tangible storage medium）に格納されていればよい。ＣＰＵ１１１が位置推定プログラムを実行することは、位置推定プログラムに対応する方法が実行されることに相当する。スマートＥＣＵ１１の詳細については別途後述する。

【0043】

ＵＷＢ通信機１２は、スマートフォン２とＵＷＢ通信を実施するための通信モジュールである。ＵＷＢ通信機１２はスマートフォン２の位置を推定するために備えられている車載通信機である。各ＵＷＢ通信機１２は専用の通信線または車両内ネットワークを介してスマートＥＣＵ１１と相互通信可能に接続されている。各ＵＷＢ通信機１２の動作はスマートＥＣＵ１１によって制御される。各ＵＷＢ通信機１２には、固有の通信機番号が設定されている。通信機番号は、スマートフォン２にとっての端末ＩＤに相当する情報である。通信機番号は、複数のＵＷＢ通信機１２を識別するための情報として機能する。複数のＵＷＢ通信機１２の取り付け位置や電気的構成については別途後述する。

【0044】

ＢＬＥ通信機１３は、ＢＬＥ通信を実施するための通信モジュールである。ＢＬＥ通信機１３はスマートＥＣＵ１１と相互通信可能に接続されている。ＢＬＥ通信機１３は、スマートフォン２から送信されたＢＬＥ信号を受信してスマートＥＣＵ１１に提供する。また、ＢＬＥ通信機１３は、スマートＥＣＵ１１から入力されたデータを変調してスマートフォン２に無線送信する。ＢＬＥ通信機１３は車両Ｈｖの任意の位置に取り付けられている。たとえばＢＬＥ通信機１３は、インストゥルメントパネルや、フロントガラスの上端部、Ｂピラー、ロッカー部等に取り付けられている。ＢＬＥ通信機１３は１つであってもよいし、複数あってもよい。

【0045】

ドアボタン１４は、ユーザが車両Ｈｖのドアを開錠および施錠するためのボタンである。ドアボタン１４は、たとえば車両Ｈｖの各ドアハンドルに設けられている。ドアボタン１４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ＥＣＵ１１に出力する。ドアボタン１４は、スマートＥＣＵ１１がユーザの開錠指示および施錠指示を受け付けるための構成に相当する。なお、ユーザの開錠指示およ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。

【0046】

スタートボタン１５は、ユーザが車両Ｈｖの駆動源（たとえばエンジン）を始動させるためのプッシュスイッチである。スタートボタン１５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ＥＣＵ１１に出力する。なお、ここでは一例として車両Ｈｖは、エンジンを動力源として備える車両とするがこれに限らない。車両Ｈｖは、電気自動車やハイブリッド車であってもよい。車両Ｈｖがモータを駆動源として備える車両である場合には、スタートボタン１５は駆動用のモータを始動させるためのスイッチである。

【0047】

エンジンＥＣＵ１６は、車両Ｈｖに搭載されたエンジンの動作を制御するＥＣＵである。たとえばエンジンＥＣＵ１６は、スマートＥＣＵ１１からエンジンの始動を指示する始動指示信号を取得すると、エンジンを始動させる。

【0048】

ボディＥＣＵ１７は、スマートＥＣＵ１１からの要求に基づいて車載アクチュエータ１７１を制御するＥＣＵである。ボディＥＣＵ１７は、種々の車載アクチュエータ１７１や、種々の車載センサ１７２と通信可能に接続されている。ここでの車載アクチュエータ１７１とは、たとえば、各ドアのロック機構を構成するドアロックモータや、座席位置を調整するためのシートアクチュエータなどである。また、ここでの車載センサ１７２とは、ドア毎に配置されているカーテシスイッチなどである。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ＥＣＵ１７は、たとえばスマートＥＣＵ１１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。

【0049】

〔各ＵＷＢ通信機１２の取り付け位置および電気的構成について〕
本実施形態の車載システム１は、ＵＷＢ通信機１２として図６に示すように、右前通信機１２Ａ、左前通信機１２Ｂ、右後通信機１２Ｃ、および左後通信機１２Ｄを備える。右前通信機１２Ａは、たとえば車両右側のＡピラーの上側領域に配置されている。Ａピラーは車両Ｈｖにおいて前から１番目のピラーである。Ａピラーはフロントピラーとも称される。ピラーの上側領域とは、ピラーの上半分となる領域を指す。ピラーの上側領域には、ピラーの上端部も含まれる。左前通信機１２Ｂは、たとえば車両左側のＡピラーの上側領域に配置されている。右後通信機１２Ｃは車両右側のＣピラーの上側領域に配置されている。左後通信機１２Ｄは車両左側のＣピラーの上側領域に配置されている。Ｃピラーは前から３番目のピラーである。Ｃピラーはリアピラーとも称される。

【0050】

本実施形態のように電波の伝搬時間を用いて距離の測定を行う構成においては、各ＵＷＢ通信機１２は、車室内と車室外の両方に対して見通しが良い位置に配置されていることが好ましい。車室内と車室外の両方に対して見通しの良い場所とは、たとえば、室内天井、および各種ピラーである。つまり、上述したように各種ＵＷＢ通信機１２の配置態様は、各ＵＷＢ通信機１２を車室内および車室外を見通しやすい位置に配置した態様の一例に相当する。

【0051】

車両Ｈｖにおける各ＵＷＢ通信機１２の設置位置は、車両の任意の点を基準点（換言すれば原点）とする３次元直交座標系の点として表現されていればよい。ここでは一例として、前輪車軸の中心を原点とし、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸を備える３次元座標系（以降、車両３次元座標系）上の点として表されている。車両３次元座標系を形成するＸ軸は車幅方向に平行であって、車両右側を正方向とする軸である。Ｙ軸は車両前後方向に平行であって、車両前方を正方向とする軸である。Ｚ軸は、車両高さ方向に平行であって、車両上方を正方向とする軸である。３次元座標系の中心は、たとえば後輪車軸の中心など、適宜変更可能である。もちろん、他の態様として各ＵＷＢ通信機１２の搭載位置は極座標で表されていてもよい。各ＵＷＢ通信機１２の設置位置を示す通信機位置データは、フラッシュメモリ１１２に格納されている。各ＵＷＢ通信機１２の設置位置は通信機番号と対応付けられて保存されていればよい。

【0052】

複数のＵＷＢ通信機１２のそれぞれは、図７に示すように、送信部３１０、受信部３２０、及びラウンドトリップ時間計測部３３０を備える。送信部３１０は、スマートＥＣＵ１１から入力されたベースバンド信号を変調する等、電気的に処理しつつインパルス信号を生成し、このインパルス信号を電波として放射する構成である。送信部３１０はたとえば、変調回路３１１、及び送信アンテナ３１２を用いて実現されている。

【0053】

ラウンドトリップ時間計測部３３０は、送信部３１０がインパルス信号を送信してから、受信部３２０がインパルス信号を受信するまでの経過時間（以降、ラウンドトリップ時間Ｔｐ）を計測するタイマである。送信部３１０がインパルス信号を送信したタイミングは送信通知信号の入力によって特定される。また、受信部３２０がインパルス信号を受信したタイミングは受信通知信号の入力によって特定される。すなわち、ラウンドトリップ時間計測部３３０は、変調回路３１１が送信通知信号を出力してから、復調回路３２２が受信通知信号を出力するまでの時間を計測する。図８に示すように、ラウンドトリップ時間Ｔｐは、往復分の伝播時間Ｔａに、スマートフォン２での内部処理時間Ｔｂを加えた時間に相当する。

【0054】

ラウンドトリップ時間計測部３３０は、図示しないクロック発振器から入力されるクロック信号を計数することによって、送信部３１０がインパルス信号を送信してからの経過時間を測定する。ラウンドトリップ時間計測部３３０によるカウントは、受信通知信号が入力された場合や、所定の上限値まで達した場合に停止され、そのカウント値をスマートＥＣＵ１１に出力する。つまり、スマートＥＣＵ１１にラウンドトリップ時間Ｔｐを報告する。なお、スマートＥＣＵ１１へのラウンドトリップ時間Ｔｐの報告が完了するとラウンドトリップ時間計測部３３０のカウント値は０に戻る（つまりリセットされる）。

【0055】

ラウンドトリップ時間計測部３３０は、ラウンドトリップ時間Ｔｐの計測が完了すると、当該ラウンドトリップ時間ＴｐをスマートＥＣＵ１１に提供する。ラウンドトリップ時間計測部３３０はたとえばＩＣを用いて実現されている。なお、ここではＵＷＢ通信機１２は、送信用のアンテナ（つまり送信アンテナ３１２）と、受信用のアンテナ（つまり受信アンテナ３２１）とが別々に設けられている態様を示しているが、これに限らない。ＵＷＢ通信機１２は方向性結合器を用いて送信と受信とで１つのアンテナ素子を共用するように構成されていても良い。また、変調回路３１１や復調回路３２２はラウンドトリップ時間計測部３３０としての機能を提供するＩＣに内蔵されていても良い。つまり、ＵＷＢ通信機１２は、１つのアンテナと、種々の回路機能を有する１つの専用ＩＣとを用いて実現されていても良い。

【0056】

〔スマートＥＣＵ１１の機能について〕
スマートＥＣＵ１１は、上述した位置推定プログラムを実行することで、図７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ＥＣＵ１１は機能ブロックとして、車両情報取得部Ｆ１、通信処理部Ｆ２、認証処理部Ｆ３、端末固有情報取得部Ｆ４、距離推定部Ｆ５、位置推定部Ｆ６、車両制御部Ｆ７を備えている。

【0057】

車両情報取得部Ｆ１は、車両Ｈｖに搭載されたセンサやＥＣＵ（たとえばボディＥＣＵ１７）、スイッチなどから、車両Ｈｖの状態を示す種々の情報（以降、車両情報）を取得する。車両情報としては、たとえば、ドアの開閉状態や、各ドアの施錠／開錠状態、ドアボタン１４の押下の有無、スタートボタン１５の押下の有無等が該当する。また、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。たと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。もちろん、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することができる。

【0058】

なお、各ドアの施錠／開錠状態を示す情報を取得することは、各ドアの施錠／開錠状態を判定すること、および、ユーザによるドアの施錠操作／開錠操作を検出することに相当する。また、ドアボタン１４やスタートボタン１５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。つまり、車両情報取得部Ｆ１はドアの開閉や、ドアボタン１４の押下、スタートボタン１５の押下などといった、車両Ｈｖに対するユーザの操作を検出する構成に相当する。以降における車両情報には、車両Ｈｖに対するユーザ操作も含まれる。加えて、車両情報に含まれる情報の種類は、上述したものに限らない。図示しないシフトポジションセンサが検出するシフトポジションや、ブレーキペダルが踏み込まれているか否かを検出するブレーキセンサの検出結果なども車両情報に含まれる。パーキングブレーキの作動状態もまた車両情報に含めることができる。

【0059】

通信処理部Ｆ２は、ＵＷＢ通信機１２やＢＬＥ通信機１３と協働してスマートフォン２とのデータの送受信を実施する構成である。たとえば通信処理部Ｆ２は、スマートフォン２宛のデータを生成し、ＢＬＥ通信機１３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、通信処理部Ｆ２は、ＢＬＥ通信機１３が受信したスマートフォン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ＥＣＵ１１とスマートフォン２との無線通信は、暗号化して実施されるように構成されている。暗号化の方式としては、Bluetoothで規定されている方式など、多様な方式を援用することができる。

【0060】

なお、本実施形態ではセキュリティ向上のためにスマートＥＣＵ１１及びスマートフォン２は、認証等のためのデータ通信を暗号化して実施するように構成されているものとするが、これに限らない。他の態様として、スマートＥＣＵ１１及びスマートフォン２は、暗号化せずにデータ通信を実施するように構成されていても良い。

【0061】

通信処理部Ｆ２は、スマートフォン２とのＢＬＥ通信が確立していることに基づいて、ユーザが車両Ｈｖ周辺に存在することを認識する。また、通信処理部Ｆ２は、ＢＬＥ通信機１３から、当該ＢＬＥ通信機１３が通信接続しているスマートフォン２の端末ＩＤを取得する。このような構成によれば、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ＥＣＵ１１は、ＢＬＥ通信機１３が通信接続しているスマートフォン２の端末ＩＤに基づいて車両Ｈｖ周辺に存在するユーザを特定することができる。

【0062】

また、通信処理部Ｆ２は、ＵＷＢ通信機１２が受信したスマートフォン２からのデータを取得する。加えて、通信処理部Ｆ２は、スマートフォン２宛のデータを生成し、ＵＷＢ通信機１２に出力する。これにより、所望のデータに対応するパルス系列信号を無線送信させる。さらに通信処理部Ｆ２は、位置推定部Ｆ６からの指示に基づいて、任意のＵＷＢ通信機１２からインパルス信号を送信させる。

【0063】

認証処理部Ｆ３は、ＢＬＥ通信機１３と連携して、通信相手がユーザのスマートフォン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、ＢＬＥ通信機１３を介して暗号化されて実施される。つまり、認証処理は暗号通信によって実施される。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。ここではその詳細な説明は省略する。認証処理部Ｆ３が認証処理を実施するタイミングは、たとえばＢＬＥ通信機１３とスマートフォン２との通信接続が確立したタイミングとすればよい。認証処理部Ｆ３は、ＢＬＥ通信機１３とスマートフォン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１５が押下された場合など、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暗号通信を実施するように構成されていても良い。

【0064】

ところで、Bluetooth規格においてＢＬＥ通信機１３とスマートフォン２との通信接続が確立したということは、ＢＬＥ通信機１３の通信相手が予め登録されているスマートフォン２であることを意味する。故に、スマートＥＣＵ１１は、ＢＬＥ通信機１３とスマートフォン２との通信接続が確立したことに基づいて、スマートフォン２の認証が成功したと判定するように構成されていても良い。

【0065】

端末固有情報取得部Ｆ４は、車両Ｈｖの外部から送信され、通信処理部Ｆ２に入力された内部処理時間Ｔｂを取得する。本実施形態では、後述するように、内部処理時間Ｔｂは、スマートフォン２からＵＷＢ通信により送信される。端末固有情報取得部Ｆ４は、取得した内部処理時間Ｔｂを、所定の記憶部に記憶する。この記憶部は、ここではフラッシュメモリ１１２とする。

【0066】

距離推定部Ｆ５は、各ＵＷＢ通信機１２に所定の順にスマートフォン２とインパルス信号を送受信させ、通信処理部Ｆ２を介して、各ＵＷＢ通信機１２からラウンドトリップ時間Ｔｐを取得する。また、フラッシュメモリ１１２から内部処理時間Ｔｂを取得する。なお、ラウンドトリップ時間Ｔｐは、スマートフォン２が送信する応答電波の伝播時間を含む時間であり、ＵＷＢ通信機１２とスマートフォン２との間の距離を決定するための距離情報である。距離推定部Ｆ５は、これらラウンドトリップ時間Ｔｐおよび内部処理時間Ｔｂから、ＵＷＢ通信機１２とスマートフォン２との間の距離を推定する。

【0067】

位置推定部Ｆ６は、距離推定部Ｆ５が推定した各ＵＷＢ通信機１２からスマートフォン２までの距離に基づいて、スマートフォン２の位置を推定する。当該位置推定部Ｆ６が実行する処理を含む、スマートフォン２の位置を推定する位置推定処理については別途後述する。

【0068】

車両制御部Ｆ７は、認証処理部Ｆ３によるスマートフォン２の認証が成功している場合に、スマートフォン２（換言すればユーザ）の位置および車両Ｈｖの状態に応じた車両制御を、ボディＥＣＵ１７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。スマートフォン２の位置は位置推定部Ｆ６によって判定される。

【0069】

たとえば車両制御部Ｆ７は、車両Ｈｖが駐車されている状況下で、スマートフォン２が車室外に存在し、ユーザによってドアボタン１４が押下された場合には、ボディＥＣＵ１７と連携してドアのロック機構を開錠する。また、たとえば位置推定部Ｆ６によってスマートフォン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１５がユーザによって押下されたことを検出した場合には、エンジンＥＣＵ１６と連携してエンジンを始動させる。このように車両制御部Ｆ７は、基本的には車両Ｈｖへのユーザ操作をトリガとしてユーザの位置および車両Ｈｖの状態に応じた車両制御を実行するように構成されている。ただし、車両制御部Ｆ７が実施可能な車両制御の中には、車両Ｈｖへのユーザ操作を必要とせずに、ユーザの位置に応じて自動的に実行するものがあってもよい。

【0070】

〔位置推定処理〕
次に、図９、図１０に示すフローチャートを用いて、スマートＥＣＵ１１とスマートフォン２の端末側制御部２５が実行する位置推定処理について説明する。位置推定処理は、スマートフォン２の位置を推定する処理である。位置推定処理は、ＢＬＥ通信機１３とスマートフォン２のＢＬＥ通信部２２との接続が確立されている状態において所定の位置推定周期で実施される。位置推定周期は、たとえば２００ミリ秒である。もちろん、位置推定周期は１００ミリ秒や３００ミリ秒であってもよい。

【0071】

図９は位置推定処理のうちスマートＥＣＵ１１が実行する処理を示している。図９に示す各ステップのうち、ステップ（以下、ステップは省略する）Ｓ１１、Ｓ１２は通信処理部Ｆ２が実行し、Ｓ１３～Ｓ１６は端末固有情報取得部Ｆ４が実行し、Ｓ１７～Ｓ２１は距離推定部Ｆ５が実行し、Ｓ２２は位置推定部Ｆ６が実行する。図９に示す処理は、ＵＷＢ通信機１２ごとに実行する。図１０は位置推定処理のうちスマートフォン２の端末側制御部２５が実行する処理を示している。

【0072】

まずＳ１１では、ＵＷＢ通信機１２がスマートフォン２との間で接続確立中であるか否かを判断する。Ｓ１１の判断結果がＹＥＳであれば直接、Ｓ１７に進み、判断結果がＮＯであればＳ１２に進む。

【0073】

Ｓ１２では、ＵＷＢ通信機１２から接続確立用信号を車両Ｈｖの周囲に送信する。Ｓ１３では、接続確立用信号に応答してスマートフォン２のＵＷＢ通信部２１が送信する応答電波を一定期間内に受信したか否かを判断する。Ｓ１３の判断結果がＮＯであれば図９に示す処理を終了する。

【0074】

Ｓ１３の判断結果がＹＥＳであれば、受信した応答電波をもとに接続を確立し、その後、Ｓ１４に進む。Ｓ１４では、応答電波を受信してから一定時間内に、内部処理時間Ｔｂを示す信号を受信できたか否かを判断する。Ｓ１４の判断結果がＹＥＳであればＳ１５に進む。Ｓ１５では、内部処理時間Ｔｂをフラッシュメモリ１１２などの所定の記憶部に記憶する。Ｓ１４の判断結果がＮＯであればＳ１６に進む。Ｓ１６では、Ｓ１９における計算に必要な内部処理時間Ｔｂとして、上記記憶部に、すでにスマートフォン２の内部処理時間Ｔｂが記憶されていればそれを用いることに決定する。他のＵＷＢ通信機１２と通信により、スマートフォン２から内部処理時間Ｔｂが送信され、かつ、記憶されていることもあるからである。上記記憶部に、内部処理時間Ｔｂが記憶されていなければ、Ｓ１９における計算に必要な内部処理時間Ｔｂとして、初期値を用いることに決定する。

【0075】

Ｓ１７では、応答要求電波をＵＷＢ通信機１２から送信させる。Ｓ１８では、応答要求電波に応答してスマートフォン２から送信される応答電波を受信する。Ｓ１９では、ラウンドトリップ時間Ｔｐを取得する。具体的には、ラウンドトリップ時間計測部３３０が応答要求電波の送信時刻と応答電波の受信時刻からラウンドトリップ時間Ｔｐを計測している。このラウンドトリップ時間Ｔｐをラウンドトリップ時間計測部３３０から取得する。

【0076】

Ｓ２０では、Ｓ１９で取得したラウンドトリップ時間Ｔｐから、Ｓ１５で記憶あるいはＳ１６で決定した内部処理時間Ｔｂを減算し、さらに、減算した値を２で割って、ＵＷＢ通信機１２からスマートフォン２までの伝播時間Ｔａを算出する。なお、ラウンドトリップ時間計測部３３０は、インパルス信号を送信してから所定の応答待機時間が経過してもインパルス信号である応答電波を受信しなかった場合には、伝播時間Ｔａが不明であることを示す値をスマートＥＣＵ１１に提供すればよい。応答待機時間はたとえば３３ナノ秒など、ユーザが車両Ｈｖから十分（たとえば１０ｍ以上）離れている状態を想定した値に設定されていればよい。

【0077】

Ｓ２１では、Ｓ２０で算出した伝播時間Ｔａに光速を乗じて、ＵＷＢ通信機１２からスマートフォン２までの距離を算出する。

【0078】

Ｓ２２は、３つ以上のＵＷＢ通信機１２について距離を算出している場合に実行する。Ｓ２２では、各ＵＷＢ通信機１２の設置位置と各ＵＷＢ通信機１２からスマートフォン２までの距離に基づいてスマートフォン２の位置を推定する。

【0079】

各ＵＷＢ通信機１２の設置位置は、フラッシュメモリ１１２に格納されている通信機位置データを使用すれば良い。各ＵＷＢ通信機１２の設置位置と各ＵＷＢ通信機１２からスマートフォン２までの距離に基づく位置の推定は、三角測量の原理を用いて実施することができる。各ＵＷＢ通信機１２の設置位置およびスマートフォン２までの距離を用いた位置推定法としては、最小二乗法や、Newton-Raphson法、最小二乗平均推定法（MMSE：Minimum Mean Square Estimate）など、多様なアルゴリズムを採用することができる。

【0080】

以上によって推定されたスマートフォン２の位置（以降、端末位置）は、車両制御部Ｆ７等によって参照される。たとえば、端末位置が作動エリアや車室内に該当するか否かを判定する。端末位置が作動エリア内に該当する場合には、車両制御部Ｆ７は当該判定結果に基づいてドアの開錠や施錠を実行する。また、端末位置が車室内に該当する場合には車両制御部Ｆ７は、当該判定結果に基づいて走行駆動源を始動させる。

【0081】

次に、図１０を説明する。図１０に示す処理も、ＢＬＥ通信の接続が確立されている状態で図９と同じ位置推定周期で実行される。また、図１０に示す処理も、ＵＷＢ通信機１２別に実行する。スマートフォン２は、車載システム１が備えるＵＷＢ通信機１２の数を、ＢＬＥ通信により取得することができる。

【0082】

Ｓ３１では、ＵＷＢ通信機１２との接続が確立中であるか否かを判断する。Ｓ３１の判断結果がＹＥＳであればＳ３８へ進む。Ｓ３１の判断結果がＮＯであればＳ３２へ進む。Ｓ３２では、接続確立用信号を受信したか否かを判断する。Ｓ３２の判断結果がＮＯであれば一旦、図１０に示す処理を終了する。Ｓ３２の判断結果がＹＥＳであればＳ３３に進む。

【0083】

Ｓ３３では、車載システム１に対して、内部処理時間Ｔｂの送信実績があるか否かを判断する。Ｓ３３の判断結果がＮＯであればＳ３４に進む。Ｓ３４では、応答電波を送信する。続くＳ３５では、内部処理時間Ｔｂを決定し、決定した内部処理時間Ｔｂをフラッシュメモリ１１２に記憶する。なお、すでにフラッシュメモリ１１２に内部処理時間Ｔｂが記憶されていれば、Ｓ３５の処理を省略することができる。すでにフラッシュメモリ１１２に内部処理時間Ｔｂが記憶されている場合としては、出荷時に、内部処理時間Ｔｂが測定されてフラッシュメモリ１１２に記憶されている場合がある。また、他の車両Ｈｖが備える車載システム１に提供するために、すでに内部処理時間Ｔｂを決定済みである場合もある。

【0084】

内部処理時間Ｔｂは、接続確立用信号を受信してから、応答電波を送信するまでの時間である。Ｓ３６では、Ｓ３５で決定した内部処理時間Ｔｂを示す信号をＵＷＢ通信機１２に送信する。この信号がＵＷＢ通信機１２に受信されることで、Ｓ１４の判断結果がＹＥＳになる。なお、内部処理時間Ｔｂを車載システム１に送信できればよいので、内部処理時間Ｔｂを示す信号の送受信を、ＢＬＥ通信により行ってもよい。

【0085】

Ｓ３３の判断結果がＹＥＳであればＳ３７に進む。Ｓ３７の処理はＳ３４と同じであり、応答電波を送信する。Ｓ３８では、Ｓ１７が実行されることにより車載システム１から送信される応答要求電波を受信したか否かを判断する。Ｓ３８の判断結果がＮＯであれば、再度、Ｓ３８を実行する。Ｓ３８の判断結果がＹＥＳになればＳ３９に進む。Ｓ３９では、応答電波を送信する。ここで送信した応答電波はＳ１８にて受信される。

【0086】

〔第１実施形態のまとめ〕
ラウンドトリップ時間Ｔｐをもとに、スマートフォン２までの距離を推定する場合、スマートフォン２の内部処理時間Ｔｂの誤差が距離の誤差に大きく影響する。しかも、内部処理時間Ｔｂには、型式依存性および個体依存性がある。しかし、第１実施形態では、スマートフォン２が内部処理時間Ｔｂを計測しており（Ｓ３５）、計測した内部処理時間Ｔｂを車載システム１に送信している（Ｓ３６）。車載システム１では、その内部処理時間Ｔｂを受信してフラッシュメモリ１１２に記憶している（Ｓ１５）。

【0087】

そして、伝播時間Ｔａを算出する際には、フラッシュメモリ１１２に記憶した内部処理時間Ｔｂを用いる。よって、精度よく伝播時間Ｔａを算出することができる。その結果、精度よく距離を推定でき、その精度のよい距離に基づいて、精度よくスマートフォン２の位置を推定することができる。

【0088】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態を説明する。この第２実施形態以下の説明において、それまでに使用した符号と同一番号の符号を有する要素は、特に言及する場合を除き、それ以前の実施形態における同一符号の要素と同一である。また、構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分については先に説明した実施形態を適用できる。

【0089】

第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第１実施形態では、スマートフォン２が計測した内部処理時間Ｔｂを、スマートフォン２から車載システム１に送信していた。しかし、スマートフォン２は、内部処理時間Ｔｂを、車載システム１に送信するとともに、広域通信部２３からサーバ３にも送信してもよい。このようにすれば、サーバ記憶部３２には、スマートフォン２別の内部処理時間Ｔｂが蓄積されていくことになる。

【0090】

そして、端末固有情報取得部Ｆ４は、接続確立したスマートフォン２の内部処理時間Ｔｂをサーバ３から取得するようにしてもよい。

【0091】

さらに、端末固有情報取得部Ｆ４は、以下のようにして、接続確立する前に内部処理時間Ｔｂをサーバ３から取得することもできる。前述したように、サーバ３は、スマートフォン２に提供したデジタルキー情報を認証するための認証情報を車載システム１に送信している。この認証情報を送信するときに、同時に、スマートフォン２の内部処理時間Ｔｂも送信すればよい。

【0092】

＜第３実施形態＞
また、内部処理時間Ｔｂとして型式依存性に着目する場合、内部処理時間Ｔｂを個別にスマートフォン２から取得する必要はない。したがって、複数の型式のスマートフォン２について、型式別の内部処理時間Ｔｂが、スマートフォン２のメーカの管理サイトなどから一括して取得されてサーバ記憶部３２に記憶されていてもよい。車載システム１は、スマートフォン２との通信により、そのスマートフォン２の型式を取得し、サーバ３から、接続確立中のスマートフォン２の内部処理時間Ｔｂを取得する。

【0093】

＜第４実施形態＞
第１実施形態では、内部処理時間Ｔｂをスマートフォン２が測定する例を説明した。この第４実施形態では、スマートフォン２が既知位置にあることを検出した状態で、車載システム１が内部処理時間Ｔｂを推定する。

【0094】

図１１に、第４実施形態のデジタルキーシステムにおけるスマートフォン１０２の構成を示す。スマートフォン１０２は、ＮＦＣ通信部１２４を備えている点がこれまでの実施形態のスマートフォン２と相違する。図１２に、第４実施形態のデジタルキーシステムにおける車載システム１０１の構成を示す。車載システム１０１は、ＮＦＣ通信部１１５を備えている点でこれまでの実施形態の車載システム１と相違する。

【0095】

ＮＦＣ通信部１２４、１１５は相互にＮＦＣ（Near Field Communication）通信をすることができる。ＮＦＣ通信は、近接場通信と呼ぶこともできる。ＮＦＣ通信部１２４、１１５は近接場通信部の一例である。ＮＦＣ通信は、通信距離が最大で１０ｃｍ程度である。ただし、ユーザは、通常、ＮＦＣ通信を行う際に、スマートフォン１０２を通信相手の通信機の表面に接触させることが多い。したがって、実際の通信時の通信距離は、１０ｃｍよりも短く、かつ、ほぼ一定である。

【0096】

したがって、ＮＦＣ通信部１１５とＮＦＣ通信部１２４が通信するときの伝播時間Ｔａは、通信を行わなくても、計算により求めることができる。フラッシュメモリ１１２には、この伝播時間Ｔａが記憶されている。

【0097】

ＮＦＣ通信部１１５は種々の位置に設置できる。ここでは、複数のＮＦＣ通信部１１５を備え、そのうちの１つはドアハンドル内に収容されているとする。スマートフォン１０２が備えるＮＦＣ通信部１２４は、ドアハンドル内に収容されたＮＦＣ通信部１１５にデジタルキー情報を送信する。このときに、認証処理部Ｆ３は認証処理を実行する。

【0098】

また、ＮＦＣ通信部１１５の１つは、車室内のスタートボタン１５内に収容することもできる。車載システム１０１は、スマートフォン１０２がドアボタンにかざされてＮＦＣ通信によるデジタルキー情報の認証が成立したときに、スタートボタン１５が押されたときと同様の作動を開始することができる。

【0099】

図１３に、第４実施形態において端末固有情報取得部Ｆ４が実行する処理を示す。図１３に示す処理は、たとえば、位置推定処理と同程度の実行周期で周期的に実行される。

【0100】

Ｓ４１では、ＮＦＣ通信が成立したか否かを判断する。Ｓ４１の判断結果がＮＯであれば図１３に示す処理を終了する。Ｓ４１の判断結果がＹＥＳであればＳ４２に進む。Ｓ４２に進む場合、スマートフォン１０２の位置は、ＮＦＣ通信部１１５に接している既知位置であると推定できる。ＵＷＢ通信機１２の取り付け位置も既知であるため、スマートフォン１０２が既知位置にある場合、スマートフォン１０２とＵＷＢ通信機１２との距離も既知である。

【0101】

Ｓ４２では、スマートフォン１０２の内部処理時間Ｔｂがフラッシュメモリ１１２に記憶されていないか否かを判断する。Ｓ４２の判断結果がＮＯすなわちスマートフォン１０２の内部処理時間Ｔｂがフラッシュメモリ１１２に記憶されている場合も、図１３に示す処理を終了する。

【0102】

Ｓ４２の判断結果がＹＥＳすなわちスマートフォン１０２の内部処理時間Ｔｂがフラッシュメモリ１１２に記憶されていない場合にはＳ４３に進む。Ｓ４３では、事前に設定されている１つのＵＷＢ通信機１２から測位用信号をベースバンド信号とする応答要求電波を送信させる。Ｓ４４では、その測位用信号に応答してスマートフォン１０２から送信される測位用信号をベースバンド信号とする応答電波を受信する。Ｓ４５では、この測位用信号の送信と受信により、ラウンドトリップ時間計測部３３０が計測したラウンドトリップ時間Ｔｐを取得する。

【0103】

Ｓ４６では、Ｓ４５で取得したラウンドトリップ時間Ｔｐと、ＮＦＣ通信部１１５に対応付けて記憶されているフラッシュメモリ１１２に記憶されている伝播時間Ｔａから、Ｔｐ－２Ｔａを計算し、内部処理時間Ｔｂを算出する。Ｓ４７では、Ｓ４６で算出した内部処理時間Ｔｂをフラッシュメモリ１１２に記憶する。

【0104】

第４実施形態では、このようにして内部処理時間Ｔｂをフラッシュメモリ１１２に記憶する。よって、位置推定処理において、スマートＥＣＵ１１は、図９に示す処理のＳ１１からＳ１６を省略し、Ｓ１７以下を実行する。そのとき、Ｓ２０では、フラッシュメモリ１１２に内部処理時間Ｔｂが記憶されていれば、その内部処理時間Ｔｂを用いて伝播時間Ｔａを算出する。内部処理時間Ｔｂが記憶されていなければ、初期値を用いて伝播時間Ｔａを算出する。

【0105】

スマートＥＣＵ１１がこのような処理を実行するので、スマートフォン１０２の端末側制御部２５は、接続確立中は、図１０に示す処理において、Ｓ３８およびＳ３９のみを実行する。

【0106】

〔第４実施形態のまとめ〕
この第４実施形態では、ＮＦＣ通信が成立していることで、スマートフォン１０２の位置が既知位置にあると判断することができる。そして、スマートフォン１０２が既知位置にある状態で、ＵＷＢ通信機１２が応答要求電波を送信してから、スマートフォン１０２が送信した応答電波をＵＷＢ通信機１２が受信するまでのラウンドトリップ時間Ｔｐを取得する（Ｓ４５）。このラウンドトリップ時間Ｔｐと事前に決定してある伝播時間Ｔａから、内部処理時間Ｔｂを算出し、記憶することができる（Ｓ４５、Ｓ４６）。このようにして、スマートフォン１０２別の内部処理時間Ｔｂを記憶することにより、その後は、位置推定処理により、スマートフォン１０２が既知位置にないときのスマートフォン１０２の位置を精度よく推定することができる。

【0107】

＜第５実施形態＞
第５実施形態は第４実施形態の変形例である。第４実施形態では、車載システム１０１がＮＦＣ通信部１１５を備えており、ＮＦＣ通信が成立していることにより、スマートフォン１０２が既知位置にあると判断していた。

【0108】

しかし、車載カメラを備え、車載カメラを画像解析することで、スマートフォン１０２の位置を決定してもよい。このようにすれば、既知位置とする箇所に通信部を設置する必要がないので、ＮＦＣ通信部１１５を設置する場合に比較して、既知位置の制約が少ない。

【0109】

既知位置としては、第４実施形態と同じ位置の他、たとえば、車外においてＢピラーに接触させる位置、ステアリングホイールの中心などとすることもできる。既知位置は、ＵＷＢ通信機１２との間の電波の見通しがよい位置が好ましい。

【0110】

また、既知位置にスマートフォン１０２を位置させることを、スマートフォン１０２を通じて、スマートフォン１０２の所有者に指示することもできる。指示は、音声、画像、または音声と画像により行うことができる。特に、種々の位置を既知位置とする場合に有効である。また、既知位置がＮＦＣ通信部１２４に接している位置のみであっても、この指示を行なってもよい。

【0111】

そして、指示の後、スマートフォン１０２が既知位置にないと判断した場合に、スマートフォン１０２既知位置にないことを、ＢＬＥ通信機１３あるいはＵＷＢ通信機１２を通じてスマートフォン１０２に通知する。スマートフォン１０２は、既知位置にないことが通知された場合、そのことを、通知部２６から出力する。

【0112】

なお、スマートフォン１０２を既知位置に位置させる指示をするか否かによらず、スマートフォン１０２が既知位置にあるかどうかの判断結果を、スマートフォン１０２に通知してもよい。

【0113】

＜第６実施形態＞
第６実施形態も第４実施形態の変形例である。ＮＦＣ通信部１１５と同様にスマートフォン１０２が接触するものとして、スマートフォン１０２をワイヤレス充電するワイヤレス充電装置がある。ワイヤレス充電装置に置かれているスマートフォン１０２は既知位置にあると言える。したがって、既知位置をワイヤレス充電装置に置かれている位置とすることができる。

【0114】

この場合、ワイヤレス充電装置が充電中であることにより、スマートフォン１０２が既知位置にあると判断することができる。なお、ワイヤレス充電装置は、たとえば、給電効率から充電中であることを判断できる。

【0115】

＜第７実施形態＞
これまでの実施形態では、伝播時間ＴａをもとにＵＷＢ通信機１２からスマートフォン２までの距離を推定していた。しかし、スマートフォン２が送信した電波を車載システム１が受信したときの受信電力により、スマートフォン２と車載システム１が備える受信機との間の距離を推定することもできる。

【0116】

受信電力をもとに精度よく距離を推定する場合、スマートフォン２が送信する電波の送信電力を精度よく決定する必要がある。そこで、これまでの実施形態で説明した内部処理時間Ｔｂに代えて、端末固有情報取得部Ｆ４は、端末固有情報として、スマートフォン２のＵＷＢ通信部２１が応答電波を送信する際の送信電力を取得する。

【0117】

距離推定部Ｆ５は、この送信電力に対して、ＵＷＢ通信機１２が受信した受信電力の電力減衰率を算出する。送信電力と受信電力のうち受信電力が距離に応じて変化するので、受信電力が距離情報である。電力減衰率は距離に比例することから、電力減衰率から距離を推定する。距離を推定した後は、第１実施形態と同様にしてスマートフォン２の位置を推定することができる。

【0118】

なお、電力減衰率に基づいてスマートフォン２の位置を推定する場合においても、第２実施形態で説明した変形例が適用できる。つまり、送信電力はサーバ３に記憶されていてもよい。また、端末固有情報取得部Ｆ４は、接続確立したスマートフォン２の送信電力をサーバ３から取得するようにしてもよい。車載システム１は、その送信電力を、認証情報を取得するときに、同時に取得してもよい。また、第３～第６実施形態で説明した変形例も、電力減衰率に基づいてスマートフォン２の位置を推定する場合に適用できる。

【0119】

＜第８実施形態＞
第８実施形態では、スマートフォン２、１０２のいずれも使用可能である。また、車載システム１、１０１のいずれも使用可能である。以下では、スマートフォン２、車載システム１として説明する。

【0120】

第８実施形態でも、第４実施形態と同様、スマートＥＣＵ１１が、スマートフォン２の内部処理時間Ｔｂを推定する。第４実施形態では、スマートフォン１０２が既知位置にある必要があった。これに対して、第８実施形態では、スマートフォン２は既知位置にある必要はない。

【0121】

まず、第８実施形態の概要を説明する。第８実施形態では、スマートフォン２が電波を反射する特性を有することを利用する。スマートフォン２の筐体が金属であれば、筐体が電波を反射する。筐体が金属でない場合であっても、スマートフォン２の内部には金属がある。したがって、スマートフォン２は電波を反射する。第８実施形態では、車載システム１が反射電波を受信する時刻と、応答電波を受信する時刻との時刻差を算出する。

【0122】

図１４は、第８実施形態において端末固有情報取得部Ｆ４が実行する処理を示している。図１４に示す処理は、ＢＬＥ通信またはＵＷＢ通信により接続確立中であって、スマートフォン２の内部処理時間Ｔｂをフラッシュメモリ１１２に記憶していない場合に、周期的に実行する。ＢＬＥ通信またはＵＷＢ通信により接続確立中であれば、スマートフォン２は、車両周辺あるいは車両内にあることになる。車両周辺は、車両外であって、ＢＬＥ通信またはＵＷＢ通信の通信範囲内を意味する。

【0123】

Ｓ５１ではスマートフォン２は車両周辺にあるか否かを判断する。換言すれば、スマートフォン２が車両Ｈｖの中にないかどうかを判断する。ここでのスマートフォン２の位置は、精度が要求されるものではない。したがって、このＳ５１の判断に用いるスマートフォン２の位置は、次のようにして推定することができる。たとえば、内部処理時間Ｔｂを初期値として、電波の送受信により算出できる伝播時間をもとに距離を３つ算出し、その３つの距離から位置を推定することができる。また、カメラを備え、そのカメラが撮影した画像を解析することで、スマートフォン２の位置を推定してもよい。

【0124】

Ｓ５１の判断結果がＮＯであれば図１４に示す処理を終了する。一方、Ｓ５１の判断結果がＹＥＳであればＳ５２に進む。つまり、スマートフォン２が、車両内ではなく車両周辺にあると判断した場合に、Ｓ５２以下に進む。スマートフォン２が車両内にある場合にはＳ５２以下を実行しない理由は、車両内には種々の電波反射部物ある可能性があり、反射電波が、スマートフォン２により反射されて生じたかどうかを判断するのが困難だからである。

【0125】

Ｓ５２では、いずれか１つのＵＷＢ通信機１２から所定の電波（以下、車両電波）を送信する。前述したように、スマートフォン２は電波を反射する。Ｓ５３では、車両電波が反射されて生じた反射電波を受信したか否かを判断する。車両電波は、種々の金属等の電波反射物により反射される。また、車両Ｈｖの周辺には種々の電波反射物が存在する可能性がある。したがって、反射電波は、車両電波がスマートフォン２で反射されて生じた反射電波であるかどうかは分からない。

【0126】

しかし、Ｓ５３は、最初に反射電波を受信した場合にＹＥＳと判断する。スマートフォン２は車両周辺にあるはずであり、車両Ｈｖの周辺が開けていれば、最初に受信する反射電波はスマートフォン２により反射されて生じたものであると考えることができるからである。なお、受信した電波が応答電波ではなく反射電波であることは、電波を復調および復号してベースバンド信号を取り出せば判断できる。Ｓ５４では、反射電波を受信した受信時刻（以下、反射電波受信時刻）を決定する。反射電波受信時刻は反射電波情報の一例である。

【0127】

Ｓ５５では、応答電波を受信したか否かを判断する。受信した電波が応答電波であるかどうかは、受信した電波を復調および復号してベースバンド信号を取り出せば判断できる。Ｓ５５の判断結果がＮＯであればＳ５５を繰り返し実行する。なお、Ｓ５５および前述のＳ５３ともに、タイムアウト時間が設定されており、タイムアウト時間になると、図１４に示す処理を終了する。Ｓ５５の判断結果がＹＥＳになればＳ５６に進む。Ｓ５６では応答電波を受信した受信時刻（以下、応答電波受信時刻）を決定する。応答電波受信時刻は応答電波情報の一例である。

【0128】

Ｓ５７では、反射電波がスマートフォン２からの反射電波であったかどうかを判断する。この判断は、反射電波受信時刻と応答電波受信時刻を比較して行う。反射電波受信時刻が受信電波受信時刻と同じまたはそれより後である場合、その反射電波はスマートフォン２からの反射電波ではないとする。また、反射電波受信時刻が受信電波受信時刻よりも前であっても、反射電波受信時刻と応答電波受信時刻との差が、想定できる内部処理時間Ｔｂよりも大きい場合にも、スマートフォン２からの反射電波ではないとする。反射電波がスマートフォン２からではないと判断した場合、すなわち、Ｓ５７の判断結果がＮＯであれば、図１４に示す処理を終了する。

【0129】

Ｓ５７の判断結果がＹＥＳであればＳ５８に進む。Ｓ５８では、Ｓ５４で決定した反射電波受信時刻とＳ５６で決定した応答電波受信時刻との受信時刻差を算出する。図１５には、車両電波、反射電波、応答電波を送受信する時刻の関係を示している。図１５に示すように、応答電波受信時刻である時刻ｔ５と反射電波受信時刻である時刻ｔ４の差は、内部処理時間Ｔｂに相当する。そこで、Ｓ５９では、受信時刻差を内部処理時間Ｔｂとしてフラッシュメモリ１１２に記憶する。

【0130】

このようにして内部処理時間Ｔｂを記憶した後は、位置推定処理において、スマートＥＣＵ１１は、図９に示す処理のＳ１１からＳ１６を省略し、Ｓ１７以下を実行する。そのとき、Ｓ２０では、フラッシュメモリ１１２に内部処理時間Ｔｂが記憶されていれば、その内部処理時間Ｔｂを用いて伝播時間Ｔａを算出する。内部処理時間Ｔｂが記憶されていなければ、初期値を用いて伝播時間Ｔａを算出する。スマートフォン２の端末側制御部２５は、接続確立中は、図１０に示す処理において、Ｓ３８およびＳ３９のみを実行する。

【0131】

〔第８実施形態のまとめ〕
この第８実施形態では、反射電波受信時刻と、応答電波受信時刻との時刻差を、スマートフォン２の内部処理時間Ｔｂとする。したがって、スマートフォン２が既知位置になくても、内部処理時間Ｔｂを算出することができる。

【0132】

また、第８実施形態では、スマートフォン２が車両周辺に位置していると判断している場合に、反射電波受信時刻と応答電波受信時刻を決定する。したがって、スマートフォン２により反射されたものではない反射電波の反射電波受信時刻を決定してしまうことを抑制できる。

【0133】

＜第９実施形態＞
第９実施形態は第８実施形態の変形例である。第８実施形態では、伝播時間ＴａをもとにＵＷＢ通信機１２からスマートフォン２までの距離を推定していた。これに対して第９実施形態では、スマートフォン２が送信した電波を車載システム１が受信したときの受信電力により、スマートフォン２と車載システム１が備える受信機との間の距離を推定する。

【0134】

第９実施形態では、端末固有情報取得部Ｆ４は、反射電波情報として反射電波の受信電力を決定する。そして、送信電波である車両電波の送信電力と反射電波の受信電力とから、ＵＷＢ通信機１２とスマートフォン２との間の距離を推定する。なお、車両電波の送信電力は、測定するなどにより予め取得されているとする。

【0135】

反射電波の受信電力は、ＵＷＢ通信機１２とスマートフォン２との間の往復距離が長いほど小さくなる。電波の電力は距離の３乗で減衰することが知られているので、車両電波の送信電力と反射電波の受信電力が分かれば、ＵＷＢ通信機１２とスマートフォン２との間の往復距離、さらには、ＵＷＢ通信機１２とスマートフォン２との間の距離を推定できる。

【0136】

さらに、端末固有情報取得部Ｆ４は、スマートフォン２が送信する応答電波をＵＷＢ通信機１２が受信したときの受信電力を取得する。応答電波の受信電力に、ＵＷＢ通信機１２とスマートフォン２との間の距離から定まる係数を乗じると、スマートフォン２が送信する応答電波の送信電力を推定することができる。端末固有情報取得部Ｆ４は、この応答電波の送信電力を端末固有情報として取得する。

【0137】

距離推定部Ｆ５は、端末固有情報取得部Ｆ４が取得した送信電力に対する、位置推定処理においてＵＷＢ通信機１２が受信した受信電力の電力減衰率を算出する。受信電力は距離情報である。電力減衰率から距離を推定する。

【0138】

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。たと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。
＜変形例１＞
実施形態では、携帯端末としてスマートフォン２、１０２を例示した。しかし、携帯端末としては、タブレット端末、ウェアラブル端末など、スマートフォン２、１０２以外のものを用いることもできる。

【0139】

＜変形例２＞
実施形態の車載システム１、１０１は、ＵＷＢ通信機１２を４つ備えていた。しかし、ＵＷＢ通信機１２の数は３以上であればよい。

【0140】

＜変形例３＞
実施形態では、ＵＷＢ通信機１２からスマートフォン２、１０２までの距離を３つ以上推定した後、その距離に基づいてスマートフォン２、１０２の位置を推定していた。しかし、位置までは推定せず、スマートフォン２、１０２の距離により、車載装置の操作を居するか否かを決定してもよい。

【符号の説明】

【0141】

１：車載システム ２：スマートフォン（携帯端末） ３：サーバ １１：スマートＥＣＵ １２：ＵＷＢ通信機 １３：ＢＬＥ通信機 １４：ドアボタン １５：スタートボタン １６：エンジンＥＣＵ １７：ボディＥＣＵ １９：広域通信機 ２１：ＵＷＢ通信部 ２２：ＢＬＥ通信部 ２３：広域通信部 ２４：端末記憶部 ２５：端末側制御部 ２６：通知部 ３１：広域通信部 ３２：サーバ記憶部 ３３：サーバ制御部 １０１：車載システム １０２：スマートフォン １１１：ＣＰＵ １１２：フラッシュメモリ １１３：ＲＡＭ １１４：Ｉ／Ｏ １１５：ＮＦＣ通信部 １２４：ＮＦＣ通信部 ３３０：ラウンドトリップ時間計測部 Ｆ１：車両情報取得部 Ｆ２：通信処理部 Ｆ３：認証処理部 Ｆ４：端末固有情報取得部 Ｆ５：距離推定部 Ｆ６：位置推定部 Ｆ７：車両制御部 Ｈｖ：車両 Ｔａ：伝播時間 Ｔｂ：内部処理時間 Ｔｐ：ラウンドトリップ時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】