(57)【要約】【課題】携帯端末の位置を誤判定する恐れを低減可能な位置判定システムを提供する。【解決手段】車載システム１は、スマートＥＣＵ、車室内通信機、室外右側通信機１２Ｋ、及び室外左側通信機を備える。車室内通信機は車室内に設置されている。室外右側通信機１２Ｋ及び室外左側通信機は、車両左／右のサイドシル４２において、指向性の中心が上に向き且つ偏波面が車両の側面部に対して垂直となる姿勢で設置されている。室外右側通信機１２Ｋ及び室外左側通信機は上記の取付位置及び取付姿勢が採用される事により、ドア付近に強電界エリアを形成するとともに、車両から２ｍ以上離れた領域での電界レベルを低レベルに抑制する。スマートＥＣＵ１１は、各車載通信機１２での携帯端末からの信号の受信強度を用いて携帯端末の位置を判定する。【選択図】図８
2020094978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のユーザによって携帯される携帯端末と１ＧＨｚ以上の電波を用いて無線通信することで前記車両に対する前記携帯端末の位置を判定する車両用の位置判定システムであって、
前記車両の側面部に設置されてあって、前記携帯端末から送信される無線信号を受信するためのアンテナ（３１）と、前記アンテナにて受信した無線信号の受信強度を検出する強度検出部（３２１）と、を備える車室外通信機（１２Ｋ、１２Ｌ、１２γ）と、
前記車室外通信機が検出した前記携帯端末からの無線信号の受信強度である室外機強度に基づいて、車室外において前記車両から所定の作動距離以内となる領域である作動エリアに前記携帯端末が存在するか否かを判定する位置判定部（Ｆ４）と、を備え、
前記車室外通信機は、前記車両のドアの下方において、前記アンテナの指向性の中心が上又は下に向いた姿勢で設置されている位置判定システム。
【請求項２】
請求項１に記載の位置判定システムであって、
前記車室外通信機は、送信信号の一部が前記側面部によって車両側方へ向けて反射される姿勢で取り付けられている位置判定システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の位置判定システムであって、
前記アンテナは、指向性アンテナであって、指向性の中心が上方に向いた姿勢で搭載されている位置判定システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の位置判定システムであって、
前記アンテナは、指向性アンテナであって、指向性の中心が下方に向いた姿勢で搭載されている位置判定システム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の位置判定システムであって、
前記アンテナの近傍には、電磁波を車両側方に向けて反射するための反射体（３６、５４）が配置されている位置判定システム。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の位置判定システムであって、
前記アンテナの近傍には、前記アンテナから放射される電波の進路を車両側方へと屈折させるためのプリズム体（３７）が配置されている位置判定システム。
【請求項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、
前記車室外通信機は、前記アンテナの偏波面が前記側面部に対して垂直となる姿勢で搭載されている位置判定システム。
【請求項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、
前記車両の車室内に設置されており、前記携帯端末から送信される無線信号を受信するとともに、受信した無線信号の受信強度を検出する車室内通信機（１２α）を備え、
前記位置判定部は、
前記車室外通信機で検出された前記受信強度である室外機強度が所定の作動閾値以上であることに基づいて前記携帯端末は前記作動エリア内に存在すると判定するとともに、
前記車室内通信機で検出された前記受信強度である室内機強度が所定の車室内相当値以上であることに基づいて前記携帯端末は車室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。
【請求項９】
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、
前記車両の車室内に設置されており、前記携帯端末から送信される無線信号を受信するとともに、受信した無線信号の受信強度を検出する車室内通信機（１２α）を備え、
前記位置判定部は、
前記車室外通信機で検出された前記受信強度である室外機強度が所定の作動閾値以上であることに基づいて、前記携帯端末は前記作動エリアに存在すると判定するとともに、
前記室外機強度が前記作動閾値未満であって、且つ、前記車室内通信機で検出された前記受信強度が前記室外機強度よりも大きいことに基づいて前記携帯端末は車室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。
【請求項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、
前記アンテナは、パッチアンテナ又は線状アンテナであることを特徴とする位置判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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端末から所定の周波数帯の電波を用いて送信される無線信号の受信強度に基づいて、車両に対する携帯端末の相対位置を推定する位置判定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のユーザによって携帯される携帯端末と無線通信を実施することにより、車両に対する携帯端末の位置を推定する位置判定システムが種々提案されている。例えば特許文献１には、車両から携帯端末に向けてＬＦ（Low Frequency）帯の電波を用いて応答要求信号を送信し、当該応答要求信号に対する応答信号を受信できたことに基づいて、携帯端末が車室外の車両近傍（以降、作動エリア）に存在するか否かを判定する構成が開示されている。なお、作動エリアは、携帯端末が携帯端末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に相当する。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、無線信号が当該作動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。
【０００３】
このような位置判定システムは、携帯端末の位置に応じて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）に利用される。ＰＥＰＳ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端末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。以降では便宜上、携帯端末との無線通信による自動的なドアの開錠を禁止する領域を禁止エリアとも記載する。前述の作動エリアは、禁止エリアの観点から車両から少なくとも２ｍ以内の領域に設定される。一般的に、作動エリアは、車両から１ｍ以内や０．７ｍ以内に設定されることが多い。
【０００４】
また、特許文献２には、車両のユーザによって携帯される携帯端末とBluetooth（登録商標）規格に準拠した無線通信を実施することで、車両に対する携帯端末の位置を推定する車載装置が開示されている。具体的には、次の通りである。特許文献１に開示の車載装置は、例えば運転席の足元付近などの車室内の床面に設置されている通信装置（以降、車載通信機）から、携帯端末に対して応答信号の返送を要求するリクエスト信号を定期送信させる。携帯端末は、車載通信機からのリクエスト信号を受信した場合、当該リクエスト信号のＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）を含む応答信号を返送する。車載装置は、携帯端末から返送されてくる応答信号に含まれているＲＳＳＩをメモリに保存していく。そして、車載装置は、メモリに保存されている直近５回分のＲＳＳＩの平均値が所定の閾値を超過している場合に、携帯端末は車室内に存在すると判定する。一方、直近５回分のＲＳＳＩの平均値が閾値以下である場合には車室外に存在すると判定する。
【０００５】
なお、以降では便宜上、Bluetoothなどの、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近距離通信と称する。近距離通信には、例えば２．４ＧＨｚなど、１ＧＨｚ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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５４３８０４８号公報
【特許文献２】特許第６３１３１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年はスマートフォン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端末の位置を判定可能な構成が求められている。一般的にスマートフォンは、ＬＦ帯の電波を送受信する機能は備えていない一方、Bluetooth等の近距離通信機能は標準装備として備えている事が多いためである。
【０００８】
しかし、Bluetooth等の近距離通信で使用される高周波電波は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。そのため、車両と携帯端末とが近距離通信を実施する構成では、車両と携帯端末との通信エリアを車両近傍に限定しづらいといった課題がある。
【０００９】
特許文献２に開示の構成によれば、車両と携帯端末とが近距離通信を実施する構成においても、携帯端末が車室内に存在するか否かについては或る程度の確度で判定可能である。しかしながら特許文献２では、携帯端末が車室外の作動エリアに存在するのか禁止エリアに存在するのかを判別する方法については何ら検討されていない。
【００１０】
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、携帯端末が車室内に存在するのか否かについては、特許文献２に開示されている方法によって、或る程度の確度で判別することはできる。
【００１１】
しかしながら、車室外の作動エリアと禁止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。また、前述の通り、高周波電波はＬＦ帯の電波に比べて距離による信号強度の減衰量が小さい。つまり、車室外においては、携帯端末からの信号は連続的に減衰していく。そのため、受信強度に基づいて携帯端末が作動エリアに存在するのか、禁止エリアに存在するのかを判定することは現実的には難しい。
【００１２】
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、携帯端末の位置を誤判定する恐れを低減可能な位置判定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】
【００１３】
その目的を達成するための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端末と１ＧＨｚ以上の電波を用いて無線通信することで車両に対する携帯端末の位置を判定する車両用の位置判定システムであって、車両の側面部に設置されてあって、携帯端末から送信される無線信号を受信するためのアンテナ（３１）と、アンテナにて受信した無線信号の受信強度を検出する強度検出部（３２１）と、を備える車室外通信機（１２Ｋ、１２Ｋ）と、車室外通信機が検出した携帯端末からの無線信号の受信強度である室外機強度に基づいて、車両から所定の作動距離以内となる車室外領域である作動エリアに携帯端末が存在するか否かを判定する位置判定部（Ｆ４）と、を備え、車室外通信機は、車両のドアの下方において、アンテナの指向性の中心が上又は下に向いた姿勢で設置されている。
【００１４】
以上の構成によれば、車室外通信機は指向性の中心が上向き又は下向となる姿勢で取り付けられているため、車幅方向に向けては強い電波は放射されない。また、車室外通信機はドアの下方に上記姿勢で取り付けられているため、信号の直接的な伝搬又は地面での反射によって、ドア付近に存在する携帯端末からの信号は相対的に高いレベルで受信可能となる。故に、携帯端末が、車室外において相対的に車両の近傍となる作動エリア内に存在する場合と、相対的に車両から離れた領域に存在する場合とで、車室外通信機にて観測される受信強度に有意な差を生じさせることができる。これにより、携帯端末からの信号の受信強度に基づいて携帯端末が車室外における位置をより高精度に判定可能となる。
【００１５】
また、１ＧＨｚ以上の電波は直進性が強いため、上記のように車室外通信機を指向性の中心が上向き又は下向となる姿勢で車両のドアの下方に取り付けた構成によれば、車室内には強い電波は入り込みにくい。故に、携帯端末が車室外の作動エリアに存在する場合と、車室内に存在する場合とで、車室外通信機にて観測される受信強度に有意な差を生じさせることができる。これにより、携帯端末からの信号の受信強度に基づいて携帯端末が車室外のドア付近に存在するのか、車室内に存在するのかもより高精度に判定可能となる。すなわち、上記の構成によれば、携帯端末の位置を誤判定する恐れを低減することができる。
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両用電子キーシステムの概略的な構成を説明するための図である。
【図２】車両Ｈｖの構成を説明するための図である。
【図３】車載システム１の概略的な構成を示すブロック図である。
【図４】車載通信機１２の概略的な構成を示すブロック図である。
【図５】車載通信機１２の搭載位置の一例を示す概念図である。
【図６】車載通信機１２の搭載位置を説明するための車両Ｈｖの概念的な側面図である。
【図７】室外右側通信機１２Ｋ及び室外左側通信機１２Ｌの内部構成の一例を示す図である。
【図８】室外右側通信機１２Ｋの取付位置及び取り付け姿勢を説明するための図である。
【図９】室外右側通信機１２Ｋの取付位置及び取り付け姿勢を説明するための図である。
【図１０】室外右側通信機１２Ｋ及び室外左側通信機１２Ｌの内部構成の一例を示す図である。
【図１１】室外右側通信機１２Ｋの取付位置及び取り付け姿勢を説明するための図である。
【図１２】スマートＥＣＵ１１の機能を説明するための図である。
【図１３】車載システム１が実施する接続関連処理のフローチャートである。
【図１４】スマートＥＣＵ１１が実施する位置判定処理のフローチャートである。
【図１５】ＰＥＰＳシステムとしての要件について説明するための図である。
【図１６】アンテナ３１をＢピラー４５Ｂに搭載した場合とサイドシル４２に搭載した場合における、取付姿勢毎の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１７】アンテナ３１をダイポールアンテナとした場合とパッチアンテナとした場合における電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１８】アンテナ３１としてのパッチアンテナのサイドシル４２に対する相対位置による電界強度分布への影響を試験した結果を示す図である。
【図１９】アンテナ３１としてのパッチアンテナのサイドシル４２に対する相対位置と、期待される判定精度との関係を示す図である。
【図２０】変形例３におけるブラケット５の構成を説明するための図である。
【図２１】変形例４における室外右側通信機１２Ｋの内部構成を示す図である。
【図２２】反射体３６の作用効果を説明するための図である。
【図２３】変形例５における室外右側通信機１２Ｋの内部構成を示す図である。
【図２４】変形例５における室外右側通信機１２Ｋの構成を示す図である。
【図２５】室外右側通信機１２Ｋの取付位置の変形例を示す図である。
【図２６】室外右側通信機１２Ｋの取付姿勢の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［実施形態］
以下、本開示に係る位置判定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、本開示に係る位置判定システムが適用された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通信端末である携帯端末２と、を備えている。
【００１９】
＜全体の概要＞
車載システム１は、携帯端末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、携帯端末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。
【００２０】
例えば車載システム１は、携帯端末２が車両Ｈｖに対して予め設定されている作動エリアＬｘ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１３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、携帯端末２との無線通信によって携帯端末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１４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。
【００２１】
作動エリアＬｘとは、当該エリア内に携帯端末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。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作動エリア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（例えば０．７メートル）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。本実施形態では一例として、車室外のうち、運転席用の外側ドアハンドル及び助手席用の外側ドアハンドルから所定距離（例えば０．７メートル）以内となる領域が作動エリアＬｘに設定されている。便宜上、車両右側に設定されている作動エリアＬｘのことを右側エリアＬａ、車両左側に設定されている作動エリアＬｘのことを左側エリアＬｂとも記載する。作動エリアＬｘの大きさを規定する作動距離は１ｍであってもよいし、１．５ｍであってもよい。作動距離は、別途後述する禁止エリアの大きさを規定する禁止距離（２ｍ）よりも小さく設定されていれば良い。
【００２２】
本実施形態の車載システム１及び携帯端末２はそれぞれ、通信距離を１０メートル程度に設定可能な所定の近距離無線通信規格に準拠した通信（以降、近距離通信とする）を実施可能に構成されている。ここでの近距離無線通信規格としては、例えば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。近距離無線通信規格は、例えば、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。本実施形態の車載システム１と携帯端末２とは一例としてBluetooth Low Energy規格に準拠して無線通信を実施するように構成されている。
【００２３】
携帯端末２は、車載システム１と対応付けられてあって、車両Ｈｖの電子キーとして機能する装置である。携帯端末２は、上述の近距離通信機能を備えた、ユーザが携帯可能な装置であればよい。例えばスマートフォンを携帯端末２として用いることができる。もちろん、携帯端末２は、タブレット端末、ウェアラブルデバイス、携帯用音楽プレーヤ、携帯用ゲーム機等であってもよい。携帯端末２が近距離通信として送信する信号には、送信元情報が含まれている。送信元情報は、例えば携帯端末２に割り当てられた固有の識別情報（以降、端末ＩＤとする）である。端末ＩＤは他の通信端末と携帯端末２とを識別するための情報として機能する。
【００２４】
また、携帯端末２は、送信元情報を含む通信パケットを所定の送信間隔で無線送信することで、近距離通信機能を備えた周囲の通信端末に対して、自分自身の存在を通知する（すなわちアドバタイズする）。以降では便宜上、アドバイズを目的として定期的に送信される通信パケットのことをアドバタイズパケットと称する。
【００２５】
車載システム１は、上述した近距離通信機能によって携帯端末２から送信されてくる信号（例えばアドバタイズパケット）を受信することで、携帯端末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。以降では、車載システム１が近距離通信機能によって携帯端末２と相互にデータ通信が可能な範囲のことを通信エリアとも記載する。
【００２６】
なお、本実施形態では一例として携帯端末２から逐次送信されるアドバタイズパケットを受信することで、車載システム１は通信エリア内に携帯端末２が存在することを検出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、車載システム１がアドバタイズパケットを逐次送信し、携帯端末２との通信接続（いわゆるコネクション）が確立したことに基づいて、通信エリア内に携帯端末２が存在することを検出するように構成されていてもよい。
【００２７】
＜車両Ｈｖの構成について＞
まずは、車両Ｈｖの構成について図２を用いて説明する。車両Ｈｖは例えば乗車定員人数が５人の乗用車である。ここでは一例として車両Ｈｖは、前部座席と後部座席とを備えるとともに、右側に運転席（換言すればハンドル）が設けられている。後部座席の背もたれ部４７よりも車両後方に位置する車室内空間は、荷室（換言すればトランクルーム）として機能する空間（以降、トランクエリア）として構成されている。車両Ｈｖの後部座席用の空間は、後部座席用の背もたれ部４７の上方を介して荷室と連通している。
【００２８】
本明細書では便宜上、車室内空間のうち、前部座席の背もたれ部４６よりも車両前方となる空間のことをフロントエリアと記載する。フロントエリアには、インストゥルメントパネル４９の上方となる車室内空間も含まれる。また、前部座席の背もたれ部４６よりも車両後方であり、且つ、後部座席の背もたれ部４７よりも車両前方となる車室内空間をリアエリアとも記載する。
【００２９】
なお、車両Ｈｖは上述した例以外の構造を有する車両であってもよい。例えば車両Ｈｖは左側に運転席が設けられている車両であってもよい。また、後部座席を備えない車両をであってもよい。加えて、車両Ｈｖは車室内空間とは独立した荷室を備える車両であっても良い。後部座席を複数列備える車両であっても良い。車両Ｈｖは、トラックなどの貨物自動車などであってもよい。また、車両Ｈｖはタクシーや、キャンピングカーであってもよい。
【００３０】
その他、車両Ｈｖは、車両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。シェアカーには、個人所有の車両をこの車両の管理者が使用していない時間帯に他者に貸し出すサービスに用いられる車両も含まれる。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いる人物がユーザとなりうる。つまり、車両Ｈｖを使用する権利を有する人物がユーザとなりうる。
【００３１】
車両Ｈｖのボディは、金属部材を用いて実現されている。ここでのボディには、例えばサイドシル４２などのようにボディ本体部を提供するフレームのほかに、車両Ｈｖの外観形状を提供するボディパネルも含まれる。ボディパネルには、サイドボディパネルや、ルーフパネル、リアエンドパネル、ボンネットパネル、ドアパネルなどが含まれる。なお、サイドシル４２は、ドア４１の下側に位置するフレームであって、ロッカーとも称される。サイドシル４２には、別途図８にて例示の通り、サイドシル４２を保護するための樹脂製のサイドシルカバー６が取り付けられている。
【００３２】
金属板は電波を反射する性質を有するため、車両Ｈｖのボディは電波を反射する。すなわち、車両Ｈｖのボディは、電波の直進的な伝搬を遮断するように構成されている。ここでの電波とは、車載システム１と携帯端末２との無線通信に使用される周波数帯の電波（以降、システム使用電波）のことを指す。ここでのシステム使用電波とは２．４ＧＨｚ帯の電波を指す。
【００３３】
また、ここでの遮断とは、理想的には反射であるが、これに限らない。電波を所定のレベル（以降、目標減衰レベル）以上減衰できる構成が、電波の伝搬を遮断する構成に相当する。目標減衰レベルは、車室内外で電波の信号強度に有意な差が生じる値とすればよく、例えば１０ｄＢとする。なお、目標減衰レベルは５ｄＢ以上の任意の値（例えば１０ｄＢや２０ｄＢ）に設定することができる。
【００３４】
また、車両Ｈｖは、ルーフパネルによって提供される屋根部４３を有し、このルーフパネルを支持するための複数のピラー４５を備える。複数のピラー４５は、前端から後端に向けて、順に、Ａピラー、Ｂピラー、Ｃピラーと呼ばれる。車両Ｈｖは、ピラー４５として、Ａピラー４５Ａ、Ｂピラー４５Ｂ、及びＣピラー４５Ｃを備える。Ａピラー４５Ａは前部座席の前方に設けられたピラー４５に相当する。Ｂピラー４５Ｂは、前部座席と後部座席の間に設けられたピラー４５に相当する。Ｃピラー４５Ｃは後部座席斜め後ろに設けられているピラー４５に相当する。
【００３５】
なお、他の態様として、車両Ｈｖは、前方から４つ目のピラー４５であるＤピラー４５や、前方から５つめのピラー４５であるＥピラー４５を備えていてもよい。各ピラー４５の一部又は全部は、高張力鋼鈑等の金属部材を用いて実現されている。なお、他の態様としてピラー４５は、カーボンファイバー製であっても良いし、樹脂製であってもよい。さらに、種々の材料を組み合わせて実現されていても良い。
【００３６】
このように車両Ｈｖは全体として、全てのドア４１が閉じられている場合には、システム使用電波は窓部４４を介して車室外から車室内に進入したり、車室内から車室外に漏洩したりするように構成されている。つまり窓部４４がシステム使用電波の通り道として作用するように構成されている。ここでの窓部４４とは、フロントウインドウや、車両Ｈｖの側面部分に設けられている窓（いわゆるサイドウインドウ）、リアウインドウなどである。
【００３７】
なお、他の態様として、車両Ｈｖのドア４１等に設けられている窓ガラスもまた、システム使用電波の直進的な伝搬を遮断するように構成されていてもよい。ここでの窓ガラスとは、車両Ｈｖに設けられている窓部４４に配置される透明な部材であって、その素材は厳密にはガラスでなくともよい。例えばアクリル樹脂等を用いて実現されていても良い。すなわち、ここでの窓ガラスとは、風防として機能する透明な部材である。
【００３８】
＜車載システム１の構成について＞
次に、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３に示すように、スマートＥＣＵ１１、複数の車載通信機１２、ドアボタン１３、スタートボタン１４、エンジンＥＣＵ１５、及びボディＥＣＵ１６を備える。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。
【００３９】
スマートＥＣＵ１１は、ユーザによって携帯される通信端末である携帯端末２と無線通信を実施することでドア４１の施開錠やエンジンの始動等の車両制御を実行する電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）である。当該スマートＥＣＵ１１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ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１、フラッシュメモリ１１２、ＲＡＭ１１３、Ｉ／Ｏ１１４、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。ＣＰＵ１１１は、種々の演算処理を実行する演算処理装置である。フラッシュメモリ１１２は、書き換え可能な不揮発性の記憶媒体である。ＲＡＭ１１３は揮発性の記憶媒体である。Ｉ／Ｏ１１４は、スマートＥＣＵ１１が、データ通信機１２γなど、車両Ｈｖに搭載されている他の装置と通信するためのインターフェースとして機能する回路モジュールである。Ｉ／Ｏ１１４は、アナログ回路素子やＩＣなどを用いて実現されればよい。
【００４０】
フラッシュメモリ１１２には、ユーザが所有する携帯端末２に割り当てられている端末ＩＤが登録されている。また、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、位置判定プログラム）等が格納されている。なお、上述の位置判定プログラムは、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が位置判定プログラムを実行することは、位置判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。
【００４１】
その他、フラッシュメモリ１１２には、スマートＥＣＵ１１が携帯端末２からの信号の受信強度に基づいて携帯端末２の位置を判定するための閾値（以降、判定用閾値）として、車室内相当値Ｐｉｎと作動閾値Ｐｌｘの２つのパラメータが保存されている。車室内相当値Ｐｉｎは、携帯端末２は車室内に存在すると判定するための閾値である。作動閾値Ｐｌｘは、携帯端末２は車室外の作動エリアＬｘに存在すると判定するための閾値である。車室内相当値Ｐｉｎが車室内判定値に相当に相当する。車室内相当値Ｐｉｎや作動閾値Ｐｌｘの技術的な意義及び設定方法については別途後述する。
【００４２】
スマートＥＣＵ１１の詳細については別途後述する。なお、スマートＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１の代わりに、ＭＰＵやＧＰＵを用いて実現されていてもよい。また、スマートＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１や、ＭＰＵ、ＧＰＵなど、複数種類の演算処理装置を組み合せて実現されていてもよい。さらに、スマートＥＣＵ１１が提供すべき機能の一部は、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）や、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）などを用いて実現されていても良い。
【００４３】
車載通信機１２は、車両Ｈｖに搭載されている、近距離通信を実施するための通信モジュールである。各車載通信機１２は専用の通信線又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。各車載通信機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、携帯端末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、複数の車載通信機１２を識別するための情報として機能する。
【００４４】
図４は、車載通信機１２の電気的な構成を概略的に示したものである。図４に示すように車載通信機１２は、回路基板３０、アンテナ３１、送受信部３２、及び通信マイコン３３を備える。回路基板３０は、例えばプリント基板である。回路基板３０には、車載通信機１２を構成する種々の電子部品が設けられている。
【００４５】
アンテナ３１は、近距離通信に用いられる周波数帯（例えば２．４ＧＨｚ帯）の電波を送受信するためのアンテナである。アンテナ３１は送受信部３２と電気的に接続されている。アンテナ３１としては、パッチアンテナ、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆Ｆアンテナ、逆Ｌアンテナなど多様なアンテナ構造を採用可能である。ここでは一例としてアンテナ３１はパッチアンテナとして構成されているものとする。送受信部３２は、アンテナ３１で受信した信号を復調し、通信マイコン３３に提供する。また、送受信部３２は、通信マイコン３３を介してスマートＥＣＵ１１から入力された信号を変調して、アンテナ３１に出力し、電波として放射させる。送受信部３２は通信マイコン３３と相互通信可能に接続されている。
【００４６】
また、送受信部３２は、アンテナ３１で受信した信号の強度を逐次検出する受信強度検出部３２１を備える。受信強度検出部３２１は多様な回路構成によって実現可能である。受信強度検出部３２１が検出した受信強度は、受信データに含まれる端末ＩＤと対応付けられて通信マイコン３３に逐次提供される。なお、受信強度は、例えば電力の単位［ｄＢｍ］で表現されればよい。便宜上、受信強度と端末ＩＤとを対応づけたデータを受信強度データと称する。受信強度検出部３２１が強度検出部に相当する。
【００４７】
通信マイコン３３は、スマートＥＣＵ１１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３３は、送受信部３２から入力された受信データを順次又はスマートＥＣＵ１１からの要求に基づいてスマートＥＣＵ１１に提供する。つまり、送受信部３２が受信したデータは、通信マイコン３３を介してスマートＥＣＵ１１に提供される。
【００４８】
また、通信マイコン３３は、携帯端末２の端末ＩＤを認証するとともに、スマートＥＣＵ１１からの要求に基づき、携帯端末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、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。ＩＤの認証方式についても、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。
【００４９】
その他、通信マイコン３３は、受信強度検出部３２１から受信強度データを取得すると、図示しないＲＡＭに蓄積していく。逐次取得される受信強度データは、例えば、最新の受信データの受信強度が先頭となるように時系列順にソートされてＲＡＭに保存されれば良い。保存されてから一定時間経過したデータは順次破棄されていく。つまり、受信強度データは通信マイコン３３のＲＡＭに一定時間保持される。通信マイコン３３は、スマートＥＣＵ１１からの要求に基づいてＲＡＭに蓄積されている受信強度データを提供する。スマートＥＣＵ１１に提供した受信強度データについてはＲＡＭから削除されれば良い。なお、本実施形態では通信マイコン３３がスマートＥＣＵ１１からの要求に基づいて内蔵ＲＡＭに蓄積されている受信強度データをスマートＥＣＵ１１に提供するものとするが、これに限らない。通信マイコン３３は、受信強度データをスマートＥＣＵ１１に逐次提供するように構成されていても良い。各車載通信機１２の設置や、具体的な構成、役割、作動については別途後述する。
【００５０】
ドアボタン１３は、ユーザが車両Ｈｖのドア４１を開錠及び施錠するためのボタンである。車両Ｈｖの各ドアハンドルに設けられればよい。ドアボタン１３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１３は、スマートＥＣＵ１１がユーザの開錠指示及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。
【００５１】
スタートボタン１４は、ユーザが駆動源（例えばエンジン）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１４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１４は駆動用のモータを始動させるためのスイッチである。
【００５２】
エンジンＥＣＵ１５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。例えばエンジンＥＣＵ１５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。
【００５３】
ボディＥＣＵ１６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１７を制御するＥＣＵである。ボディＥＣＵ１６は、種々の車載アクチュエータ１７や、種々の車載センサ１８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１７とは、例えば、各ドア４１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アクチュエータ（以降、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１８とは、ドア４１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４１の開閉を検出するセンサである。ボディＥＣＵ１６は、例えばスマートＥＣＵ１１からの要求に基づいて、車両Ｈｖの各ドア４１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４１を施錠したり開錠したりする。
【００５４】
＜各車載通信機１２の役割及び構成について＞
車載システム１は、車載通信機１２として、図５〜図６に示すように、車室内通信機１２α、室外右側通信機１２Ｋ、室外左側通信機１２Ｌ、室外後方通信機１２Ｍ、及びデータ通信機１２γを備える。データ通信機１２γは、スマートＥＣＵ１１が携帯端末２とデータを送受信する役割を担う車載通信機１２である。車室内通信機１２α、室外右側通信機１２Ｋ、室外左側通信機１２Ｌ、及び室外後方通信機１２Ｍは、携帯端末２から送信された信号の受信強度をスマートＥＣＵ１１に提供する役割を担う車載通信機１２である。なお、図５は車両Ｈｖの概念的な上面図であって、種々の車載通信機１２の設置位置を説明するために屋根部４３を透過させて示している。
【００５５】
車室内通信機１２αは、車室内を強電界エリアとするための車載通信機１２である。ここでの強電界エリアとは、車載通信機１２から送信した信号が所定の閾値（以降、強電界閾値）以上の強度を保って伝搬するエリアである。強電界閾値は、近距離通信の信号としては十分に強いレベルに設定されている。例えば強電界閾値は−３５ｄＢｍ（−０．３１６μＷ）である。無線信号の伝搬経路には可逆性があるため、強電界エリアは別の観点によれば、車載通信機１２での携帯端末２から送信された信号の受信強度が強電界閾値以上となるエリアでもある。
【００５６】
車室内通信機１２αは前部座席と後部座席の間の床部の車幅方向中央部に埋没されている。なお、車室内通信機１２αの設置位置及び搭載姿勢は適宜変更可能である。車室内通信機１２αは、センターコンソール４８や、トランクエリアの床部に配されていてもよいし、運転席の足元付近、運転席用のドア４１の車室内側の面部（以降、室内側面）に配されていても良い。
【００５７】
また、車室内に配されている車載通信機１２の数も適宜変更可能である。換言すれば、車室内通信機１２αは複数存在しても良い。車室内通信機１２αの数は、２個、３個などであっても良い。車載通信機１２の数は４個以上であってもよい。例えば車室内通信機１２αとして、運転席の足元付近に配されている車載通信機１２と、トランクエリアの床部に配されている車載通信機１２の２つの車室内通信機１２αを備えていてもよい。また、車室内通信機１２αは、左右のＢピラー４５Ｂの室内側面にそれぞれ１つずつ配されていても良い。その他、車室内通信機１２αは、後部座席用のドア４１の室内側面や、後部座席の床面に配置されていても良い。
【００５８】
車室内通信機１２αは、車室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。或る車載通信機１２にとっての見通し内とは、当該車載通信機１２から送信された信号が直接到達可能な領域である。無線信号の伝搬経路には可逆性があるため、或る車載通信機１２にとっての見通し内とは、換言すれば、携帯端末２から送信された信号を当該車載通信機１２が直接的に受信可能な領域に相当する。また、或る車載通信機１２にとっての見通し外とは、当該車載通信機１２から送信された信号が直接到達しない領域である。無線信号の伝搬経路には可逆性があるため、或る車載通信機１２にとっての見通し外とは、換言すれば、携帯端末２から送信された信号を当該車載通信機１２が直接的には受信できない領域に相当する。なお、携帯端末２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。
【００５９】
室外右側通信機１２Ｋは、右側エリアＬａ、すなわち車両Ｈｖの右側に設けられている前部座席用のドア４１（以降、前部右側ドア４１Ａ）の周辺を強電界エリアとするための車載通信機１２である。ここでは運転席が車両Ｈｖの右側に配置されているため、前部右側ドア４１Ａは運転席用のドアに相当する。
【００６０】
室外右側通信機１２Ｋは、図６に示すように、サイドシル４２のうち、前部右側ドア４１Ａの外側ドアハンドルの下方に位置する部分に取り付けられている。また、室外右側通信機１２Ｋは、上記の搭載位置にて、指向性の中心が上方に向き、且つ、電界振動方向（いわゆる偏波面）がドアパネルに対して垂直となる姿勢で取り付けられている。ここでの垂直とは厳密な垂直に限らず、３０°程度傾いていても良い。すなわち、ここでの垂直には略垂直も含まれる。平行や対向といった表現についても同様に３０°程度傾いている状態も含まれる。指向性の中心が車両上方に向いた姿勢もまた、指向性の中心が完全に車両上方を向いている姿勢に限定されない。指向性の中心が車両上方に向いているといった表現には、指向性の中心が車両水平面に対して４５°以上、上を向いている構成も含まれる。なお、ドア４１が樹脂製の場合には、室外右側通信機１２Ｋは、サイドシル４２においてＢピラー４５Ｂの下方に位置する部分に取り付けられていてもよい。
【００６１】
本実施形態の室外右側通信機１２Ｋは、図７に示すように、長方形状の回路基板３０の長手方向における一端に、アンテナ３１としてのパッチアンテナ３１Ａが形成された構成を有している。すなわち、アンテナ３１は、平板状の導体である放射素子３１１と、給電点３１２と、図示しないグランドパターンとを備える。便宜上以降では、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸を備える三次元座標系の概念を適宜導入して、室外右側通信機１２Ｋの構成及び取り付け姿勢について説明する。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。
【００６２】
パッチアンテナ３１Ａを構成するグランドパターンは、接地電位を提供するための、放射素子３１１に対向配置された板状の導体部材である。ここでの板状には薄膜状も含まれる。グランドパターンは回路基板３０の裏面又は内層部に形成されている。放射素子３１１は、矩形状に形成されている。放射素子３１１は、Ｘ軸方向の長さが電気的にシステム使用電波の半波長に設定されている。電気的な長さとは、誘電体が提供する波長短縮効果やフリンジング電界の影響を考慮した、実効的な長さを指す。例えばシステム使用電波の半波長とは真空中においては約６２ｍｍであるが、ここでは回路基板３０が提供する波長短縮効果によって放射素子３１１のＸ軸方向の長さは３０ｍｍ程度に設定されている。Ｙ軸方向の長さは適宜設計されれば良く、例えばＸ軸方向と同じ長さに設定されている。給電点３１２は、放射素子３１１の中心を通ってＸ軸に平行な直線状に配置されている。給電点３１２は、給電線３４によって送受信部３２と接続されている。
【００６３】
以上の通り、パッチアンテナ３１Ａは、Ｘ軸方向に電流が流れるように（換言すれば偏波面がＹＺ平面と直交するように）に構成されている。図７及び次の図８中に示す白線矢印は、放射電波における電界の振動方向を表している。室外右側通信機１２Ｋを構成する各部材は、防水性を提供するケースとしてのハウジング３５に収容された状態で車両Ｈｖに取り付けられる。このような構成を有する室外右側通信機１２Ｋは、図８に示すように、サイドシル４２の底部（換言すれば下端部）４２１にブラケット５を介して固定されている。また、室外右側通信機１２Ｋは、パッチアンテナ３１Ａの一部又は全部がサイドシル４２の側面部（以降、サイドシル側面部）４２２から車両右側（換言すればＸ軸正方向）に突出した態様で取り付けられている。
【００６４】
ブラケット５は、室外右側通信機１２Ｋをサイドシル４２の底面部４２１に固定するための構成であって、金属製の板状部材である。室外右側通信機１２Ｋはブラケット５の下面部に留め具５１、５２によって固定されている。なお、ブラケット５はパッチアンテナ３１Ａによる電波の送受信を阻害しないように構成されている。すなわち、ブラケット５は、パッチアンテナ３１Ａを上側から覆わないようにハウジング３５と固定されている。留め具５１、５２は例えばネジである。なお、室外右側通信機１２Ｋをブラケット５に固定するための構成としては、ネジ止めのほか、スナップフィットなど多様な構成を採用可能である。また、ブラケット５は、留め具６１によってサイドシルカバー６とともにサイドシル４２に固定されている。
【００６５】
樹脂製のサイドシルカバー６は、サイドシル４２を保護するための構成である。当該室外右側通信機１２Ｋを内包するようにサイドシル４２に取り付けられている。換言すれば、室外右側通信機１２Ｋは、サイドシルカバー６の内側に取り付けられている。サイドシルカバー６は、留め具６１によってブラケット５とともにサイドシル４２の底面部４２１に係止されている。なお、サイドシルカバー６は、カーボン製であってもよい。サイドシルカバー６は電波を通す部材を用いて実現されていれば良い。
【００６６】
室外右側通信機１２Ｋをブラケット５に固定するための留め具５１、５２は、サイドシルカバー６をサイドシル４２に固定するための留め具６１と兼用されていても良い。ブラケット５をサイドシル４２に固定するための留め具は、サイドシルカバー６をサイドシル４２に固定するための留め具とは別に設けられていても良い。各部材を固定するための構成は適宜変更可能であって、多様な構成を採用可能である。
【００６７】
図９は、図８に示す放射素子３１１周辺を拡大した図である。Ｘ軸方向におけるサイドシル側面部４２２と放射素子３１１の中心との距離である飛出量ｄＸは、例えば、２０ｍｍに設定されている。また、高さ方向における底面部４２１と放射素子３１１との離隔ｄＺは、３６ｍｍに設定されている。ｄＺは高さ方向における底面部４２１に対する放射素子３１１の位置を示すパラメータ（以降、相対高さ位置）である。なお、室外右側通信機１２Ｋは、パッチアンテナ３１Ａがサイドシル４２等によって完全に電磁波的に遮蔽されない態様で搭載されていればよい。実体的には放射素子３１１の少なくとも一部がサイドシル側面部４２２よりも車両右側へ飛び出した態様で取り付けられていれば良い。
【００６８】
もちろん、ハウジング３５内部における部品の配置態様や、室外右側通信機１２Ｋのサイドシル４２への取り付け態様は適宜変更可能である。例えば他の態様として、室外右側通信機１２Ｋは、図１０に示すようにパッチアンテナ３１Ａに対してＹ軸方向に電子部品が並設された構成を有していても良い。ただし、パッチアンテナ３１Ａは、Ｘ軸方向に電流が流れるように（換言すれば偏波面がＹＺ平面と直交するように）に構成されているものとする。
【００６９】
当該構成を有する室外右側通信機１２Ｋは、図１１に示すように、ブラケット５を用いてサイドシル４２の底面部４２１に取り付けられる。その際、室外右側通信機１２Ｋは、パッチアンテナ３１Ａがサイドシル側面部４２２から車両右側（つまりＸ軸正方向）に飛び出し、かつ、長手方向がＹ軸に沿う姿勢で取り付けられればよい。室外右側通信機１２Ｋは、ブラケット５の上面に固定されている。
【００７０】
なお、図１１に示すように室外右側通信機１２Ｋの下側にブラケット５を取り付ける構成においては、ブラケット５は、放射素子３１１の下側にも延設されていることが好ましい。そのようなブラケット５の形成態様によれば、ブラケット５が放射素子３１１にとっての接地板／反射板として作用するため、パッチアンテナ３１Ａの指向性をより一層上向きに設定することができる。ところで、図１１に示す取り付け位置は、サイドシル４２の側方と解することもできる。室外右側通信機１２Ｋはサイドシル４２の底面部４２１又はサイドシル側面部４２２に取り付けられていればよい。
【００７１】
室外左側通信機１２Ｌは、左側エリアＬｂ、すなわち車両Ｈｖの左側に設けられている前部座席用のドア４１（以降、前部左側ドア４１Ｂ）の周辺を強電界エリアとするための車載通信機１２である。ここでは運転席が車両Ｈｖの右側に配置されているため、前部左側ドア４１Ｂは助手席用のドアに相当する。
【００７２】
室外左側通信機１２Ｌは、車両Ｈｖの左側の側面部において、室外右側通信機１２Ｋと反対側となる位置に配置されている。室外左側通信機１２Ｌは、室外右側通信機１２Ｋと対をなす車載通信機１２に相当する。室外左側通信機１２Ｌは、前部左側ドア４１Ｂの下方に位置するサイドシル４２の底面部４２１において、指向性の中心が車両上方に向き、且つ、偏波面がドアパネルに対して垂直となる姿勢で配されている。室外左側通信機１２Ｌの内部構成としては室外右側通信機１２Ｋの構成を援用できるため、その具体的には説明は省略する。
【００７３】
室外後方通信機１２Ｍは、トランクドア付近に強電界エリアを形成するための車載通信機１２である。室外後方通信機１２Ｍは、車両後端部の車幅方向中央部に配置されている。例えば室外後方通信機１２Ｍは、例えばトランク用のドアハンドルや、ナンバープレート付近、リアバンパの内部／下端部に配されている。例えば室外後方通信機１２Ｍは、リアバンパの底部において、指向性の中心が車両上方（つまりＺ軸正方向）に向き、且つ、偏波面がＸＺ平面に対して垂直となる姿勢で配されている。その際、パッチアンテナ３１Ａの指向性の中心（いわゆるメインローブ）がボディ等の金属体によって遮られないように、パッチアンテナ３１Ａの一部又は全部が後端面から車両後方に突出した態様で取り付けられているものとする。室外後方通信機１２Ｍの内部構成としては室外右側通信機１２Ｋの構成を援用できるため、その具体的には説明は省略する。
【００７４】
データ通信機１２γは、ユーザ等の操作に基づいて、携帯端末２と鍵交換プロトコルの実行（いわゆるペアリング）を実施済みの車載通信機１２である。ペアリングによって取得した携帯端末２についての情報（以降、端末情報）は、通信マイコン３３が備える不揮発性のメモリに保存されている。端末情報とは、例えば、ペアリングによって交換した鍵や、端末ＩＤなどである。交換した鍵の保存はボンディングとも称される。なお、車両Ｈｖが複数のユーザによって使用される場合には、各ユーザが保有する携帯端末２の端末情報が保存される。
【００７５】
データ通信機１２γは、携帯端末２からのアドバタイズパケットを受信すると、保存済みの端末情報を用いて自動的に携帯端末２との通信接続を確立する。そして、スマートＥＣＵ１１が携帯端末２とデータの送受信を実施する。なお、データ通信機１２γは、携帯端末２との通信接続を確立すると、通信接続している携帯端末２の端末ＩＤをスマートＥＣＵ１１に提供する。
【００７６】
なお、Bluetooth規格によれば、暗号化されたデータ通信は、周波数ホッピング方式で実施される。周波数ホッピング方式は、通信につかうチャンネルを時間で次々に切り替えていく通信方式である。具体的にはBluetooth規格では、周波数ホッピング・スペクトル拡散方式（FHSS：Frequency Hopping Spread Spectrum）によってデータ通信が行われる。Bluetooth Low Energy（以降、Bluetooth LE）では、０番から３９番までの４０のチャンネルが用意されており、そのうちの０番から３６番までの３７チャンネルがデータ通信に使用可能である。なお、３７番から３９番までの３チャンネルは、アドバタイズパケットの送信に供されるチャンネルである。
【００７７】
データ通信機１２γは、携帯端末２と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携帯端末２とデータの送受信を実施する。その際、データ通信機１２γは、スマートＥＣＵ１１に対して、携帯端末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。
【００７８】
当該データ通信機１２γは、例えばインストゥルメントパネル４９の車幅方向中央部に設置されている。なお、データ通信機１２γは、車室内及び車室外のドア付近が見通せる位置に配置されていることが好ましい。車室内及び車室外のドア付近が見通せる位置とは、例えば車室内の天井部分である。故に、データ通信機１２γはオーバーヘッドコンソールや、天井部の中央部に設置されていてもよい。なお、携帯端末２がデータ通信機１２γの見通し外に存在する場合であっても、構造物での反射等によって携帯端末２とデータ通信機１２γとは無線通信を実施しうる。故に、データ通信機１２γは、センターコンソール４８や、運転席の足元、床部など、車室外が見通し外となる位置に設置されていても良い。
【００７９】
以降では、室外右側通信機１２Ｋや、室外左側通信機１２Ｌ、室外後方通信機１２Ｍといった、車両Ｈｖの外面部に配されている車載通信機１２のことを車室外通信機１２βとも記載する。ここでの外面部とは、車両Ｈｖにおいて車室外空間に接するボディ部分であって、車両Ｈｖの側面部、背面部、及び前面部が含まれる。加えて、車室外通信機１２βのうち、室外右側通信機１２Ｋ及び室外左側通信機１２Ｌといった、左側面部又は右側面部に配されている車載通信機１２のことを、側方通信機とも記載する。なお、車載システム１が備える車室外通信機１２βの数は、適宜変更可能である。車室外通信機１２βは、２個や、４個などであっても良いし、５個以上であってもよい。
【００８０】
車室内通信機１２α及び車室外通信機１２βは何れも主として携帯端末２からの信号の受信強度をスマートＥＣＵ１１に報告するための構成である。故に、以降では種々の車室内通信機１２α及び車室外通信機１２βのことを、強度観測機とも記載する。各強度観測機は、携帯端末２から送信された信号の受信強度をスマートＥＣＵ１１に提供する。なお、前述の通り、強度観測機の一部又は全部はデータ通信機１２γとしての役割を担っていても良い。換言すれば、データ通信機１２γは強度観測機としての役割を兼ねていてもよい。例えばデータ通信機１２γは、センターコンソール４８に設置されてあって、車室内通信機１２αとしても機能するように構成されていても良い。
【００８１】
＜スマートＥＣＵ１１の機能について＞
スマートＥＣＵ１１は、上述した位置判定プログラムを実行することで、図１２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、位置判定部Ｆ４、及び車両制御部Ｆ５を備えている。
【００８２】
車両情報取得部Ｆ１は、車両Ｈｖに搭載されたセンサやＥＣＵ（例えばボディＥＣＵ１６）、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、例えば、ドア４１の開閉状態や、各ドア４１の施錠／開錠状態、ドアボタン１３の押下の有無、スタートボタン１４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。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４１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、多様な判定条件等を適用することができる。
【００８３】
なお、各ドア４１の施錠／開錠状態を示す情報を取得することは、各ドア４１の施錠／開錠状態を判定すること、及び、ユーザによるドア４１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１３やスタートボタン１４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４１の開閉や、ドアボタン１３の押下、スタートボタン１４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。
【００８４】
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。
【００８５】
通信処理部Ｆ２は、データ通信機１２γと協働して携帯端末２とのデータの送受信を実施する構成である。例えば通信処理部Ｆ２は、携帯端末２宛のデータを生成し、データ通信機１２γ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、データ通信機１２γが受信した携帯端末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と携帯端末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。通信処理部Ｆ２としてのスマートＥＣＵ１１は、データ通信機１２γからチャンネル情報を取得する。これにより、スマートＥＣＵ１１は、データ通信機１２γが携帯端末２との通信に使用されるチャンネルを特定する。
【００８６】
また、スマートＥＣＵ１１は、データ通信機１２γから、データ通信機１２γが通信接続している携帯端末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、データ通信機１２γが通信接続している携帯端末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事ができる。
【００８７】
その他、通信処理部Ｆ２は、データ通信機１２γから取得したチャンネル情報及び端末ＩＤを、各強度観測機に参照情報として配信する。参照情報に示されるチャンネル情報によって、各強度観測機は、Bluetooth規格が備える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、携帯端末２からの信号を受信できるのかを認識可能となる。また、強度観測機は、参照情報に示される端末ＩＤによって、複数のデバイスからの信号を受信している場合であっても、何れのデバイスからの信号の受信強度をスマートＥＣＵ１１に報告すべきかを特定可能となる。
【００８８】
認証処理部Ｆ３は、データ通信機１２γと連携して、携帯端末２を認証する処理（以降、認証処理）を実施する。認証のための近距離通信は、データ通信機１２γ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。認証処理に必要なデータ（例えば暗号鍵）などは携帯端末２とスマートＥＣＵ１１のそれぞれに保存されているものとする。
【００８９】
認証処理部Ｆ３が認証処理を実施するタイミングは、例えばデータ通信機１２γと携帯端末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、データ通信機１２γと携帯端末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１４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。
【００９０】
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及び携帯端末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及び携帯端末２は、認証等のためのデータ通信を暗号化せずに実施するように構成されていても良い。
【００９１】
ところで、Bluetooth規格においてデータ通信機１２γと携帯端末２との通信接続が確立したということは、データ通信機１２γの通信相手が予め登録されている携帯端末２であることを意味する。故に、スマートＥＣＵ１１は、データ通信機１２γと携帯端末２との通信接続が確立したことに基づいて、携帯端末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。
【００９２】
位置判定部Ｆ４は、複数の強度観測機のそれぞれから提供される、携帯端末２からの信号の受信強度に基づいて、携帯端末２が車室内に存在するのか否かを判定する構成である。位置判定部Ｆ４は、具体的には、携帯端末２からの応答信号の受信状況に基づいて、車室内、作動エリアＬｘ内、及び、エリア外の何れのエリアに携帯端末２が存在するかを判定する。ここでのエリア外とは、車室外のうち、作動エリアＬｘの外側となる領域を指す。また、エリア外のうち、特に外側ドアハンドルから所定の禁止距離以上となる領域を禁止エリアと称する。禁止距離は後述する盗難防止の観点から２ｍに設定されている。なお、携帯端末２は基本的にはユーザに携帯されるものであるため、携帯端末２の位置を判定することはユーザの位置を判定することに相当する。禁止距離は１．６ｍや３ｍなどであってもよい。禁止エリアの大きさを規定する禁止距離は、車両が使用される地域等に応じて適宜変更されれば良い。
【００９３】
このような位置判定部Ｆ４は、携帯端末２の位置を判定するための準備処理として、車載システム１が備える複数の強度観測機から、携帯端末２からの信号の受信強度を逐次取得するとともに、取得した受信強度を取得元毎に区別してＲＡＭ１１３に保存していく。そして、位置判定部Ｆ４は、ＲＡＭ１１３に保存されている強度観測機毎の受信強度と、フラッシュメモリ１１２に登録されている種々の判定用閾値に基づいて携帯端末２が車室内に存在するのか否かを判定する。位置判定部Ｆ４の具体的な作動、すなわち位置判定部Ｆ４が強度観測機毎の受信強度に基づいて携帯端末２の位置を判定する方法の詳細については別途後述する。なお、位置判定部Ｆ４の判定結果は、車両制御部Ｆ５によって参照される。
【００９４】
車両制御部Ｆ５は、認証処理部Ｆ３による携帯端末２の認証が成功している場合に、携帯端末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ＥＣＵ１６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。携帯端末２の位置は位置判定部Ｆ４によって判定される。
【００９５】
例えば車両制御部Ｆ５は、車両Ｈｖが駐車されている状況下で、携帯端末２が車室外に存在し、ユーザによってドアボタン１３が押下された場合には、ボディＥＣＵ１６と連携してドア４１のロック機構を開錠する。また、例えば位置判定部Ｆ４によって携帯端末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１４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ＥＣＵ１５と連携してエンジンを始動させる。
【００９６】
車両制御部Ｆ５は上述の通り、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及び車両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Ｆ５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。
【００９７】
＜接続関連処理＞
次に図１３に示すフローチャートを用いて車載システム１が実施する接続関連処理について説明する。接続関連処理は、車載システム１が携帯端末２との通信接続の確立に係る処理である。図１３に示す接続関連処理は、例えばデータ通信機１２γが携帯端末２からのアドバタイズパケットを受信した場合に開始されれば良い。
【００９８】
なお、データ通信機１２γと携帯端末２との通信接続が確立されていない場合には、強度観測機に関しては暗電流抑制のために動作を停止させていてもよい。データ通信機１２γに関しては、ユーザの接近に対する応答性を高めるために、常に待受状態で動作させておくことが好ましい。待受状態は携帯端末２からの信号（例えばアドバタイズパケット）を受信可能な状態である。
【００９９】
まずステップＳ１０１ではデータ通信機１２γが携帯端末２との通信接続（換言すればコネクション）を確立してステップＳ１０２に移る。なお、データ通信機１２γは携帯端末２との通信接続が確立すると、データ通信機１２γと通信接続している携帯端末２の端末ＩＤをスマートＥＣＵ１１に提供する。また、スマートＥＣＵ１１は、データ通信機１２γは携帯端末２との通信接続が確立した時点において、強度観測機が休止モードとなっている場合には、強度観測機に対して所定の制御信号を出力し、待受状態に移行させる。休止モードは、例えば信号の受信機能を停止している状態である。休止モードは電源がオフになっている状態も含まれる。
【０１００】
ステップＳ１０２ではデータ通信機１２γがスマートＥＣＵ１１からの指示に基づいて定期的に暗号通信を実施する。この際にやり取りされるデータの内容は、携帯端末２に対して応答信号の返送を要求するものであれば何でもよい。チャレンジコードなど、携帯端末２を認証するためのデータであってもよい。定期的に携帯端末２と無線通信を実施することで、スマートＥＣＵ１１は、通信エリア内に携帯端末２が存在することを確認することができる。
【０１０１】
ステップＳ１０３ではデータ通信機１２γ及びスマートＥＣＵ１１が協働して、参照情報の共有を開始する。具体的には、データ通信機１２γが、通信接続している携帯端末２の端末ＩＤ、及び、チャンネル情報をスマートＥＣＵ１１に逐次提供する。また、スマートＥＣＵ１１はデータ通信機１２γから提供されたチャンネル情報及び端末ＩＤを参照情報として各強度観測機に逐次配信する。
【０１０２】
ステップＳ１０４では各強度観測機が、スマートＥＣＵ１１から提供される参照情報を用いて、携帯端末２からの信号の受信強度を観測し始める。すなわち、強度観測機は、Bluetooth規格が備える多数のチャンネルのうち、チャンネル情報に示されている番号のチャンネルを受信対象に設定する。また、強度観測機は、受信対象とするチャンネルを、スマートＥＣＵ１１から提供されるチャンネル情報に応じて順次変更する。
【０１０３】
このような構成によれば、携帯端末２とデータ通信機１２γとが周波数ホッピング方式の無線通信を実施する場合であっても、携帯端末２からの信号の受信強度を取得して、スマートＥＣＵ１１に逐次報告される。つまり、車載システム１と携帯端末２との通信の秘匿性（換言すればセキュリティ）を確保している状態で、車載システム１が備える種々の車載通信機１２が携帯端末２からの信号の受信強度を検出可能となる。
【０１０４】
ステップＳ１０５では強度観測機が、参照情報に示される端末ＩＤを含む信号を受信したか否かを判定する。参照情報に示される端末ＩＤを含む信号を受信した場合には、ステップＳ１０６に移る。ステップＳ１０６では当該受信信号の受信強度をスマートＥＣＵ１１に報告する。つまり、ステップＳ１０５〜Ｓ１０６では種々の強度観測機が、チャンネル情報に示されるチャンネルで受信した信号のうち、参照情報に示される端末ＩＤを含む信号の受信強度をスマートＥＣＵ１１に報告する。なお、ステップＳ１０５において一定時間、携帯端末２からの信号を受信しなかった場合にはステップＳ１０８が実行されればよい。
【０１０５】
ステップＳ１０７ではスマートＥＣＵ１１が、各強度観測機から提供される受信強度を、提供元としての強度観測機毎に区別してＲＡＭ１１３に保存する処理を実行し、ステップＳ１０８に移る。ステップＳ１０８ではスマートＥＣＵ１１及びデータ通信機１２γが協働して、携帯端末２との通信接続が終了したか否かを判定する。携帯端末２との通信接続が終了した場合とは、例えばデータ通信機１２γが携帯端末２からの信号を受信できなくなった場合である。携帯端末２との通信接続が終了した場合にはステップＳ１０８が肯定判定されてステップＳ１０９を実行する。一方、携帯端末２との通信接続がまだ維持されている場合には、ステップＳ１０５に戻る。
【０１０６】
ステップＳ１０９ではスマートＥＣＵ１１が、強度観測機に対して所定の制御信号を出力し、携帯端末２からの信号の受信強度を観測する処理を終了させる。例えばスマートＥＣＵ１１は、例えば強度観測機を休止モードに移行させる。ステップＳ１０９での処理が完了すると本フローを終了する。
【０１０７】
＜位置判定処理＞
次に、図１４に示すフローチャートを用いてスマートＥＣＵ１１が実施する位置判定処理について説明する。位置判定処理は、携帯端末２の位置を判定するための処理である。この位置判定処理は、データ通信機１２γと携帯端末２との通信接続が確立されている状態において、例えば所定の位置判定周期で実施される。位置判定周期は、例えば２００ミリ秒である。もちろん、位置判定周期は１００ミリ秒や３００ミリ秒であってもよい。
【０１０８】
まずステップＳ２０１では認証処理部Ｆ３が、データ通信機１２γと協働して、携帯端末２を認証する処理を実行してステップＳ２０２に移る。なお、ステップＳ２０１は省略可能である。また、携帯端末２の認証を実施するタイミングで適宜変更可能である。ステップＳ２０２では位置判定部Ｆ４が、ＲＡＭ１１３に保存されている強度観測機毎の受信強度に基づいて、各強度観測機についての個別強度代表値を算出する。１つの強度観測機についての個別強度代表値とは、当該強度観測機での直近所定時間以内における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Ｎ個分の受信強度の平均値とする。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。
【０１０９】
本実施形態ではＮは２以上の自然数であればよく、本実施形態では５とする。この場合、位置判定部Ｆ４は直近５つの時点で取得（換言すればサンプリング）された携帯端末２の受信強度を用いて移動平均値を算出することとなる。もちろん、Ｎは１０や２０などであってもよい。なお、他の態様としてＮは１であってもよい。Ｎ＝１とする構成は、最新の受信強度をそのまま個別強度代表値として採用する構成に相当する。
【０１１０】
具体的には、ステップＳ２０２において位置判定部Ｆ４は、車室内通信機１２αでの個別強度代表値として、車室内通信機１２αから提供された直近５つの受信強度を母集団とする平均値を算出する。なお、仮に車室内通信機１２αを複数備える場合には、各車室内通信機１２αについて、その車室内通信機１２αから提供された直近５つの受信強度を母集団とする平均をそれぞれ算出する。
【０１１１】
また、位置判定部Ｆ４は、室外右側通信機１２Ｋでの個別強度代表値として、室外右側通信機１２Ｋから提供された直近５つの受信強度を母集団とする平均値を算出する。室外左側通信機１２Ｌ及び室外後方通信機１２Ｍなど、他の車室外通信機１２βについても同様に、その車室外通信機１２βから提供された直近５つの受信強度の平均値を算出する。
【０１１２】
なお、ＲＡＭ１１３に保存されている受信強度の数がＮ個未満である強度観測機の個別強度代表値については、データ欠落分の受信強度として、車載通信機１２が検出可能な受信強度の下限値に相当する値を代用して算出されれば良い。車載通信機１２が検出可能な受信強度の下限値は、車載通信機１２の構成によって決定されればよく、例えば−６０ｄＢｍなどである。
【０１１３】
このような態様によれば、例えば、携帯端末２に位置に起因して車載システム１が備える複数の強度観測機の一部しか携帯端末２からの信号を受信できていない場合であっても、後続の処理を実施することができる。例えば、携帯端末２が車両Ｈｖの車室外右側に存在することによって室外左側通信機１２Ｌが携帯端末２からの信号を受信できていない場合であっても、それぞれの強度観測機についての個別強度代表値を算出することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態では直近Ｎ個の受信強度の平均値を個別強度代表値として用いるが、これに限らない。個別強度代表値は、直近Ｎ個の受信強度の中央値や最大値であってもよい。また、個別強度代表値は、直近Ｎ個の受信強度から、最大値と最小値を除去した受信強度の平均値であってもよい。個別強度代表値は、瞬間的な受信強度の変動成分が除去された値であることが好ましい。ステップＳ２０２での処理が完了するとステップＳ２０３に移る。
【０１１５】
ステップＳ２０３では位置判定部Ｆ４が、各車室内通信機１２αについての個別強度代表値に基づいて、室内機強度代表値Ｐａを決定する。ここでは一例として車室内通信機１２αが１つだけであるため、当該１つの車室内通信機１２αについての個別強度代表値をそのまま室内機強度代表値Ｐａとして採用する。なお、他の態様として、車室内通信機１２αを複数備える場合には、各車室内通信機１２αでの個別強度代表値の最大値、平均値、又は中央値を室内機強度代表値Ｐａとして採用すればよい。
【０１１６】
ステップＳ２０４では位置判定部Ｆ４が、各車室外通信機１２βについての個別強度代表値に基づいて、室外機強度代表値Ｐｂを決定する。本実施形態の位置判定部Ｆ４は、各車室外通信機１２βについての個別強度代表値の最大値を室外機強度代表値Ｐｂとして採用する。ステップＳ２０４での処理が完了するとステップＳ２０５に移る。なお、室外機強度代表値Ｐｂは、各車室外通信機１２βでの個別強度代表値の平均値、又は中央値であってもよい。
【０１１７】
ステップＳ２０５では位置判定部Ｆ４が、室外機強度代表値Ｐｂが作動閾値Ｐｌｘ以上であるか否かを判定する。作動閾値Ｐｌｘは、前述の通り、携帯端末２が作動エリアＬｘに存在すると判定するための閾値である。作動閾値Ｐｌｘは、作動エリアＬｘ内に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室外機強度代表値Ｐｂの最小値を基準として設計されればよい。作動エリアＬｘ内に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室外機強度代表値Ｐｂの最小値は、作動エリアＬｘ内の各地点に携帯端末２を配置したときの室外機強度代表値Ｐｂを測定する試験の結果に基づいて決定されればよい。
【０１１８】
仮に、作動エリアＬｘ内に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室外機強度代表値Ｐｂの最小値が−４０ｄＢｍであるという試験結果が得られている場合には、作動閾値Ｐｌｘは最小値−４０ｄＢｍよりも所定量低い−４２ｄＢｍに設定されれば良い。なお、作動閾値Ｐｌｘは、作動エリアＬｘ内に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室外機強度代表値Ｐｂの最小値以下であって、かつ、車室内に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室外機強度代表値Ｐｂの最大値以上に設定されていることが好ましい。そのような技術思想によって作動閾値Ｐｌｘを設定した構成によれば、室外機強度代表値Ｐｂが作動閾値Ｐｌｘ以上であるということは、携帯端末２が車室内ではなく車室外（特に作動エリアＬｘ）に存在することを意味する。その他、作動閾値Ｐｌｘは、外側ドアハンドルから２ｍ離れた地点に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室外機強度代表値Ｐｂの最大値に所定の裕度を加えた値に設定されていてもよい。
【０１１９】
ステップＳ２０５の判定処理において、室外機強度代表値Ｐｂが作動閾値Ｐｌｘ以上である場合にはステップＳ２０５を肯定判定してステップＳ２０６に移る。一方、室外機強度代表値Ｐｂが作動閾値Ｐｌｘ未満である場合にはステップＳ２０６を否定判定してステップＳ２０７を実行する。ステップＳ２０６では位置判定部Ｆ４が、携帯端末２は作動エリアＬｘ内に存在すると判定して本フローを終了する。
【０１２０】
ステップＳ２０７では位置判定部Ｆ４が、室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ以上であるか否かを判定する。車室内相当値Ｐｉｎは、前述の通り、携帯端末２が車室内に存在すると判定するための閾値である。車室内相当値Ｐｉｎは適宜試験等によって設計されている。車室内相当値Ｐｉｎは、例えば空車状態の車室内に携帯端末２のみが存在する場合に観測されうる室内機強度代表値の最小値を基準として設計されている。空車状態の車室内に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室内機強度代表値の最小値は、空車状態に設定された車室内の各観測地点での室内機強度代表値を測定する試験の結果に基づいて決定されればよい。仮に、空車状態の車室内に携帯端末２のみが存在する場合に観測されうる室内機強度代表値の最小値が−３５ｄＢｍであるという試験結果が得られている場合、車室内相当値Ｐｉｎは最小値−３５ｄＢｍに所定の裕度を与えた−３８ｄＢｍに設定されれば良い。なお、ここでの空車状態とは、ユーザによって持ち込まれた荷物や、乗員が存在しない状態を指す。つまり、車室内に予め備え付けられている構成以外の物が存在しない状態を指す。車室内相当値Ｐｉｎは、運転席に平均的な体格を有する人物が着座している状態に観測されうる室内機強度代表値の最小値を基準として設計されていてもよい。このような技術思想によって車室内相当値Ｐｉｎを設定した構成によれば、室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ以上であるということは、携帯端末２が車室内に存在することを意味する。
【０１２１】
ステップＳ２０７の判定処理において、室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ以上である場合にはステップＳ２０７を肯定判定してステップＳ２０８に移る。一方、室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ未満である場合にはステップＳ２０７を否定判定してステップＳ２０９を実行する。ステップＳ２０８では位置判定部Ｆ４が、携帯端末２は車室内に存在すると判定して本フローを終了する。ステップＳ２０９では位置判定部Ｆ４が、携帯端末２はエリア外に存在すると判定して本フローを終了する。
【０１２２】
ステップＳ２０６、Ｓ２０８、Ｓ２０９での判定結果は、携帯端末２の位置情報としてＲＡＭ１１３に保存され、車両制御部Ｆ５などによって参照される。以降では便宜上、車載システム１のように、携帯端末２からの信号の受信強度を用いて携帯端末２の位置を判定する構成のことを、受信強度位置判定システムと称する。
【０１２３】
＜実施形態の効果について＞
ここではＰＥＰＳシステム（特に受信強度位置判定システム）として要求される要件について説明した上で、室外右側通信機１２Ｋ及び室外左側通信機１２Ｌを上記実施形態として開示の態様（位置及び姿勢）にて取り付けることによる効果について説明する。
【０１２４】
まず、ＰＥＰＳシステムでは、盗難防止の観点から、図１５に示すように車両の外面部（例えば外側ドアハンドル）から２ｍ以上離れている場合には無線通信による自動的なドア４１の開錠を禁止することが求められることがある。当該要件は、英国保険協会（Association of British Insurers）が設立した団体であるThe Motor Insurance Repair Research Centreの規定に基づくものである。故に、車載システム１は、携帯端末２が車両Ｈｖから２ｍ以内に存在するのか否かを精度良く判別可能に構成されていることが好ましい。なお、前述の禁止エリアは、当該要件に応じて設定されている。
【０１２５】
また、上記の２ｍという範囲は１つの指標であって、多くの車両メーカーは、セキュリティ向上の観点から、ＰＥＰＳシステムが作動するエリア（つまり作動エリアＬｘ）をより狭い範囲に限定することが多い。例えば作動エリアＬｘは、車両Ｈｖから０．７ｍ以内とする事が多い。すなわち、ＰＥＰＳシステムとしては、少なくとも携帯端末２が車両Ｈｖから２ｍ以内に存在するのか否かを精度良く判別可能であることを前提として、さらに、携帯端末２が所定の作動エリアＬｘ内に存在するのか否かも精度良く判別することが求められている。加えて、携帯端末２が車室内に存在するのか否かの判定精度もまたＰＥＰＳシステムとしては重要な要件である。
【０１２６】
このような要件を鑑みると、受信強度位置判定システムにおいては、室外右側通信機１２Ｋ及び室外左側通信機１２Ｌは、携帯端末２が作動エリアＬｘ内に存在するか否かに応じて携帯端末２からの信号の受信強度に有意な差が生じるように構成されていることが好ましい。加えて、受信強度位置判定システムにおいては、室外右側通信機１２Ｋ及び室外左側通信機１２Ｌは、携帯端末２が車室内に存在するか否かに応じて携帯端末２からの信号の受信強度が顕著に異なるように構成されていることが好ましい。
【０１２７】
このような事情を踏まえた上で、発明者らは、車両右側側面部における室外右側通信機１２Ｋの設置位置及びそのアンテナ３１の姿勢を変えながら、当該アンテナから無線送信された信号の電界強度分布を測定し、これらの最大値を算出した。送信信号の電界強度と受信強度とは厳密には異なる物理量であるが、送受の可逆性からこれらは比例関係にあり、代替特性として採用することができる。その結果を図１６に示す。
【０１２８】
なお、図１６に示すシミュレーション結果はアンテナ３１としてダイポールアンテナ３１Ｂを採用した際のシミュレーション結果であるが、アンテナ３１としてパッチアンテナ３１Ａを採用した場合も同様の傾向を示す結果が得られた。図１６に示す電界強度は、２４０２ＭＨｚと、２４４２ＭＨｚと、２４８０ＭＨｚの３チャネルの電界強度の最大値を示す。送信出力は３０ｄＢｍとしている。
【０１２９】
図１６における第１姿勢とは、アンテナ３１としてのダイポールアンテナ３１ＢがＸ軸に平行となる姿勢を指す。第１姿勢は、換言すれば、メインローブが車幅方向（換言すればＸ軸）に直交する方向に向き、且つ、偏波面が車両側面部に対して垂直となる姿勢に相当する。なお、ダイポールアンテナ３１Ｂは、放射素子の軸に対して回転対称なドーナツ状の放射指向性（別の観点によれば８の字特性）を有する。ダイポールアンテナ３１Ｂにとってメインローブとは、放射素子の軸に直交する方向を指すものとする。なお、パッチアンテナ３１Ａにとっての第１姿勢とは、放射素子３１１（換言すれば指向性の中心）がＺ軸方向を向き、且つ、偏波面がＹＺ平面に直交する姿勢に相当する。
【０１３０】
第２姿勢とは、アンテナ３１としてのダイポールアンテナがＹ軸に平行となる姿勢を指す。第２姿勢は、メインローブが車両遠心方向に形成される姿勢に相当する。ここでの車両遠心方向とは、車両水平面に平行であって、車両から遠ざかる方向に相当する。車両水平面とは、車両の高さ方向に直交する平面を指す。車両水平面はＸＹ平面に相当する。室外右側通信機１２Ｋにとっての車両遠心方向とは車両右方向を指す。また、室外左側通信機１２Ｌにとっての車両遠心方向とは車両左方向を指す。なお、パッチアンテナ３１Ａにとっての第２姿勢とは、放射素子３１１（換言すれば指向性の中心）がＸ軸正方向を向き、且つ、偏波面がＸＺ平面に直交する姿勢に相当する。
【０１３１】
第３姿勢とは、アンテナ３１としてのダイポールアンテナがＺ軸に並行となる姿勢を指す。第３姿勢もまたメインローブが車両遠心方向に形成される姿勢に相当する。なお、パッチアンテナ３１Ａにとっての第３姿勢とは、放射素子３１１（換言すれば指向性の中心）がＸ軸正方向を向き、且つ、偏波面がＺＹ平面に直交する姿勢に相当する。
【０１３２】
アンテナ３１としてのダイポールアンテナ３１ＢをＢピラー４５Ｂに搭載した構成においては、次のような傾向が見られる。アンテナ３１を第２姿勢及び第３姿勢で取り付けた場合には、窓部付近で強電界となる一方、作動エリアＬｘの下方（例えばドアの側方）の電界強度が低レベルとなる。また、禁止エリアでの電界強度も相対的に高レベルとなる領域が生じる。故に、作動エリアＬｘの下方と禁止エリアとの識別が困難となる。また、アンテナ３１としてのダイポールアンテナ３１Ｂを第１姿勢で取り付けた場合には、作動エリアＬｘの概ね全体が強電界エリアとなるが、車室内もまた相対的に電界強度が高レベルとなってしまう。なお、ここでの強電界とは、例えば１３６［ｄＢｕＶ／ｍ］以上を指す。
【０１３３】
これに対し、アンテナ３１をサイドシル４２（具体的にはその底面部４２１）に搭載した構成によれば、Ｂピラー４５Ｂに搭載した構成に比べて、車室内での電界強度が低下する。例えばサイドシル４２に第１姿勢で取り付けた場合には、Ｂピラー４５Ｂに同じ第１姿勢で取り付けた場合に比べて、車室内での電界強度の平均値は１０ｄＢ以上低い値となる。故に、アンテナ３１をサイドシル４２に取り付けた構成によれば、アンテナ３１をＢピラー４５Ｂに搭載した構成に比べて、携帯端末２が作動エリアＬｘに存在するのか車室内に存在するのかを判別しやすくなる。
【０１３４】
また、アンテナ３１の取付位置としてサイドシル４２を採用した構成における、アンテナ３１の取付姿勢による違いとしては、次のような傾向が見られる。すなわち、アンテナ３１を第１姿勢で取り付けることで、エリア外での電界強度を低レベルに抑制することができる。また、作動エリアＬｘにおいては全体的に電界強度が高レベルになる。すなわち、アンテナ３１をサイドシル４２に第１姿勢で取り付けることにより、携帯端末２が作動エリアＬｘ内にいるのかエリア外にいるのかの識別精度を高めることができる。
【０１３５】
なお、アンテナ３１の取付位置としてサイドシル４２を採用した構成において、アンテナ３１を第２、第３姿勢で取り付けた場合には、車両遠心方向にメインローブが向くため、エリア外での電界強度が相対的に高レベルとなってしまう。加えて、アンテナ３１の取付位置としてサイドシル４２を採用した構成において、アンテナ３１を第３姿勢で取り付けた場合には、作動エリアＬｘ内上部での電界強度が低レベルとなり、携帯端末２が作動エリアＬｘに存在するのかエリア外に存在するのかの判別が困難となる。
【０１３６】
以上の試験結果より、アンテナ３１は、サイドシル４２にて、指向性の中心が車両上方（Ｚ軸正方向）に向いた姿勢で取り付けられることが好ましいことが分かる。そのような取付位置及び姿勢によれば、作動エリアＬｘ内とエリア外で電界強度（別の観点によれば受信強度）に有意な差を生じさせることができる。また、車室内での受信強度を低レベルに抑制できる。よって、携帯端末２がエリア外、作動エリアＬｘ内、車室内の何れに存在するのかを携帯端末２からの信号の受信強度を用いて高精度で判別可能となる。
【０１３７】
また、アンテナ３１をサイドシル４２にメインローブが車両上方に向く姿勢で取り付ける場合において、アンテナ構造としてダイポールアンテナを採用した場合と、パッチアンテナを採用した場合の電界強度分布の試験結果を図１７に示す。図１７の（Ａ）は、アンテナ３１をダイポールアンテナとした構成の電界強度分布を示しており、図１７の（Ｂ）は、アンテナ３１をパッチアンテナとした構成の電界強度分布を示している。
【０１３８】
アンテナ３１としてダイポールアンテナを採用した構成においては、図１７に示すように、作動エリアＬｘ内にヌル領域Ｒｎが形成される。ここでのヌル領域Ｒｎとは、電界強度が他の領域よりも相対的に大きく低下しまう領域である。この原因としては次の作用が考えられる。アンテナ構造としてダイポールアンテナを採用した場合には、車両上方向だけでなく、車両下方向にも相対的に強い電波が放射される。ダイポールアンテナは、放射素子の軸に対して回転対称な、ドーナツ状の放射指向性（放射パターン）を有するためである。アンテナ３１としてのダイポールアンテナから車両下方向に放射された電波は、地面で反射され、ダイポールアンテナから上向きに直接放射された電波（以降、直接波）と干渉しうる。その結果、作動エリアＬｘの一部には、地面で反射された電波（以降、地面反射波）と上向きの直接波とが弱め合うように干渉することでヌル領域Ｒｎが形成されると考えられる。このようにアンテナ３１としてダイポールアンテナ３１Ｂを採用した構成においてはヌル領域Ｒｎが生じうるため、携帯端末２の位置を誤判定する恐れが相対的に高い。
【０１３９】
これに対して、アンテナ構造としてパッチアンテナを採用した構成によれば、放射素子３１１から車両下方に向けては相対的に強い電波は放射されない。パッチアンテナはその構造上、バックローブはメインローブに比べて無視できるほど小さくなるためである。そのため、アンテナ構造としてパッチアンテナを採用した構成によれば、地面からの反射波に起因するヌル領域Ｒｎが生じにくい。その結果、作動エリアＬｘにおける電界強度を全体的に高レベルに設定できる。また、作動エリアＬｘでの電界強度のばらつきを抑制できる。
【０１４０】
以上の試験結果より、アンテナ３１としてはダイポールアンテナよりもパッチアンテナの好適であり、取付位置としてはサイドシル４２が好適であり、取付姿勢としては第１姿勢が好適であることが分かる。以降では便宜上、本実施形態のように、パッチアンテナ３１Ａをサイドシル４２においてメインローブが車両上方に向き、且つ、偏波面が側面部に垂直となる姿勢で取り付けた構成のこと主提案構成と称する。また、アンテナ３１としてパッチアンテナ以外の種類のアンテナを採用した上で、当該アンテナ３１をサイドシル４２に、メインローブが上に向き、且つ、偏波面が側面部に垂直となる姿勢で取り付けた構成のことを副提案構成と称する。パッチアンテナ以外のアンテナとしては、ダイポールアンテナや、モノポール、逆Ｆアンテナ、逆Ｌアンテナなど、多様なアンテナを採用可能である。なお、ダイポールアンテナや、モノポール、逆Ｆアンテナ、逆Ｌアンテナといった線状の放射素子３１１を採用可能なアンテナのことを線状アンテナとも記載する。なお、偏波面が側面部に垂直となる取付姿勢とは、主偏波面が側面部に垂直となる取付姿勢に限定されない。アンテナとして副偏波が十分に強いレベルとなるアンテナを採用する場合には、副偏波面が側面部に垂直となる取り付け姿勢もまた、偏波面が側面部に垂直となる取り付け姿勢に該当する。十分に強い副偏波とは、例えば主偏波とのレベル差が５ｄＢ以内となるものを指す。
【０１４１】
さらに、発明者らは主提案構成にて、飛出量ｄＸ、及び、高さ方向における底面部４２１に対する放射素子３１１の位置を示す相対高さ位置ｄＺを変えながら当該アンテナから無線送信された信号の電界強度分布を測定した結果を図１８、図１９に示す。なお、図１８では、送信電力を他の図とは３０ｄＢｍほど低下させた状態でシミュレーションを行った。そのため、図１８に示す電界強度は全体的に他の図に比べて低い値となっている。図１８に示すシミュレーション結果においては、例えば１０６［ｄＢｕＶ／ｍ］以上となる領域を強電界エリアとみなすことができる。
【０１４２】
なお、正の飛出量ｄＸは、サイドシル側面部４２２から放射素子３１１が外側へ飛び出している状態を表し、負の飛出量ｄＸは、サイドシル側面部４２２よりも車両内側に入り込んでいる態様を表す。正の相対高さ位置ｄＺは、放射素子３１１が底面部４２１よりも下側に位置する状態を表す。すなわち、負の相対高さ位置ｄＺは、放射素子３１１が底面部４２１より上側に位置する状態を表す。なお、負の相対高さ位置ｄＺは、図１１で示すように、放射素子３１１が完全にサイドシル側面部４２２よりも外側に位置している場合にのみ取りうる。
【０１４３】
図１８の（Ａ）は飛出量ｄＸ＝０ｍｍ、相対高さ位置ｄＺ＝３６ｍｍに設定した場合の電界強度分布のシミュレーション結果を示している。（Ｂ）は飛出量ｄＸ＝−４０ｍｍ、相対高さ位置ｄＺ＝３６ｍｍに設定した場合の電界強度分布のシミュレーション結果を示している。（Ｃ）は、飛出量ｄＸ＝４０ｍｍ、相対高さ位置ｄＺ＝３６ｍｍに設定した場合の電界強度分布のシミュレーション結果を示している。（Ｄ）は飛出量ｄＸ＝０ｍｍ、相対高さ位置ｄＺ＝１７ｍｍに設定した場合の電界強度分布のシミュレーション結果を示している。
【０１４４】
以降では便宜上、作動エリアＬｘ内での電界強度が何れの領域においても禁止エリアでの最大電界強度以上となる構成を、誤判定率を所定の目標レベルに抑制可能な構成と評する。作動エリアＬｘ内の何れの領域でも電界強度が禁止エリアでの最大電界強度以上となる構成においては、作動閾値Ｐｌｘを禁止エリアでの最大電界強度に設定することにより、作動エリアＬｘの全領域にて携帯端末２は作動エリアＬｘに存在すると判定可能になるためである。
【０１４５】
なお、誤判定率を所定の目標レベルに抑制可能な構成とは、誤判定率を所定の目標レベルに抑制可能な作動閾値Ｐｌｘを設定可能である（換言すればそのような値が存在する）構成に相当する。ここでの誤判定率は、作動エリアＬｘ全体のうち、携帯端末２はエリア外に存在すると誤判定する領域が占める割合を指す。故に、誤判定率を所定の目標レベルに抑制可能な閾値を設定可能な構成とは、より具体的には、携帯端末２はエリア外に存在すると誤判定される領域が占める割合が所定の許容範囲の上限値（以降、許容上限値）未満となる閾値が存在する構成に相当する。許容上限値は、ＰＥＰＳシステムの精度として要求されるレベルに応じて適宜設計されるべきパラメータである。ここでは０％に設定しているが、３％や５％などであっても良い。
【０１４６】
図１８の（Ａ）に示すように、飛出量ｄＸ＝０ｍｍ、相対高さ位置ｄＺ＝３６ｍｍに設定した場合には、作動エリアＬｘ内が全体的に強電界となるとともに、作動エリアＬｘとエリア外（特に禁止エリア）とで電界強度に有意な差が生じた。また、作動エリアＬｘ内の何れの領域でも電界強度がエリア外での最大電界強度以上となった。つまり、上記構成によれば、誤判定率を所定の目標レベルに抑制可能であることがわかった。
【０１４７】
一方、図１８の（Ｂ）に示すように、飛出量ｄＸ＝−４０ｍｍに設定した構成、すなわち、放射素子３１１の中心が車体下に入り込んだ構成においては、作動エリアＬｘ内に電界強度がエリア外での最大電界強度を下回る領域が存在した。具体的には、作動エリアＬｘの上方領域（例えば窓部付近）において、電界強度がエリア外での最大電界強度を下回った。すなわち、上記構成では誤判定率を所定の目標レベルに抑制困難であることがわかった。なお、上記の理由は、アンテナ３１のメインローブの大半／全部がボディ（例えばサイドシル４２）によって遮られるためであると推測される。
【０１４８】
また、図１８の（Ｃ）に示すように、飛出量ｄＸ＝４０ｍｍ、相対高さ位置ｄＺを３６ｍｍに設定した構成においては、作動エリアＬｘの下方領域（例えばアンテナ３１の側方）において、電界強度がエリア外での最大電界強度を下回った。すなわち、上記構成では誤判定率を所定の目標レベルに抑制困難であることがわかった。これは、パッチアンテナ自体が車両遠心方向への指向性を持っていないためであると考えられる。具体的には、次の通りである。放射素子３１１の中心がサイドシル側面部４２２より大きく飛び出した構成では、放射素子３１１から放射された電波がサイドシル側面部４２２で車両遠心方向（換言すれば車両側方）に向けて反射されるといった事象が生じにくい。そのため、図１８の（Ｃ）に示すように、作動エリアＬｘの下方領域（例えばアンテナ３１の側方）において、電界強度がエリア外での最大電界強度を下回りやすくなる。
【０１４９】
なお、飛出量ｄＸ＝４０ｍｍに設定した構成に対して、飛出量ｄＸを抑えた構成において良好な電界強度分布が得られる理由は、放射素子３１１とサイドシル４２とが、メインローブの一部がサイドシル側面部４２２で反射される位置関係となっているためと考えられる。すなわち、飛出量ｄＸ＝０ｍｍ、相対高さ位置ｄＺ＝３６ｍｍに設定した構成では、放射素子３１１から放射された電波の一部がサイドシル側面部４２２で車両遠心方向に向けて反射される事により、アンテナ３１の側方での電界強度が高まっている。このような試験結果を鑑みると、アンテナ３１として指向性アンテナを採用する場合には、メインローブの中心を車両上方に向けつつ、その一部（例えば半分）がサイドシル側面部４２２や底面部４２１にぶつかる姿勢にて取り付けることが好ましい。放射素子３１１から放射された電波を車両遠心方向に向けて反射する構成には、放射素子３１１から放射された電波を車両遠心方向から±４５°程度、上／下に傾いた方向に向けて反射する構成も含まれる。
【０１５０】
また、図１８の（Ｄ）に示すように、飛出量ｄＸ＝０ｍｍ、相対高さ位置ｄＺ＝１７ｍｍに設定した構成においては、作動エリアＬｘ内の上側領域にて、電界強度が禁止エリアでの最大電界強度を下回った。つまり、上記構成では誤判定率を所定の目標レベルに抑制困難である。これは、放射素子３１１と底面部４２１との距離が近すぎると、放射素子３１１から放射された電波が回折しにくくなるためであると考えられる。また、放射素子３１１からの電波の大半がサイドシル４２の底面部４２１で反射される構成では、車両上方に回折できない電波が反射によって車幅方向に分散してしまう。その結果、禁止エリアでの電界強度も相対的に高まり、誤判定の要因となりうる。
【０１５１】
図１８の（Ａ）と（Ｄ）に示す試験結果を鑑みると、放射素子３１１と底面部４２１との離隔ｄＺは、放射素子３１１から放射された電波が車両上方に回折しうる程度に大きいことが好ましい。
【０１５２】
図１９は、飛出量ｄＸ、及び、相対高さ位置ｄＺとの組み合わせ毎に、誤判定率を所定の目標レベルに抑制可能であったか否かを判定した結果を示している。図１９中の丸記号“○”は誤判定率を所定の目標レベルに抑制可能な構成であることを示し、バツ印“×”は誤判定率を所定の目標レベルに抑制困難な構成であることを示している。図１９に示す試験結果からも飛出量ｄＸは０ｍｍ〜２０ｍｍ程度に設定されていることが好ましいことが分かる。そのような構成によれば、放射素子３１１からの電波の一部は直接的に車両上方に向かって伝搬するとともに、一部がサイドシル側面部４２２で反射されて車両遠心方向に向かうためである。また、放射素子３１１とサイドシル４２とは直線距離で２６ｍｍ以上離れていることが好ましいことが分かる。そのような構成によれば、放射素子３１１からの電波の一部は回折や反射によって車両上方に向かうためである。
【０１５３】
以上で述べたように、室外右側通信機１２Ｋとして主提案構成を採用し、さらに放射素子３１１の飛出量ｄＸを２０ｍ、相対高さ位置ｄＺを３６ｍｍに設定した態様によれば、放射電波の大半が車両上方へと向かうため、窓部付近を強電界にできる。また、サイドシル側面部４２２が反射板として作用し、放射電波の一部が車両遠心方向へと伝搬しうる。その結果、作動エリアＬｘ全体における電界強度を高レベルに設定できるとともに、作動エリアＬｘと禁止エリアとで電界強度に有意な差を生じさせることができる。無線信号の伝搬経路には可逆性があるため、作動エリアＬｘと禁止エリアとで電界強度に有意な差があることは、携帯端末２が作動エリアＬｘに存在する場合と禁止エリアに存在する場合とで、観測される受信強度に有意な差が生じることを意味する。
【０１５４】
故に、上記の構成によれば、携帯端末２からの信号の受信強度を用いて携帯端末２の位置を判定する構成において、携帯端末２の位置を誤判定する恐れを低減できる。なお、以上では主として室外右側通信機１２Ｋの作用効果について説明したが、当該説明は室外左側通信機１２Ｌについても同様のことが言える。
【０１５５】
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、技術的な矛盾が生じない範囲において適宜組み合わせて実施することができる。
【０１５６】
なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。
【０１５７】
［変形例１（位置の判定アルゴリズムの変形例）］
上述した実施形態では位置判定部Ｆ４は、室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ以上である場合に、携帯端末２は車室内に存在すると判定する態様を開示したが、携帯端末２が車室内に存在するか否かの判定アルゴリズムはこれに限らない。携帯端末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多様なアルゴリズムを採用可能である。例えば位置判定部Ｆ４は、室内機強度代表値Ｐａが室外機強度代表値Ｐｂ以上であることに基づいて携帯端末２は車室内に存在すると判定するように構成されていても良い。
【０１５８】
また、位置判定部Ｆ４は、室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ以上であって、かつ、室外機強度代表値Ｐｂが所定の車室外相当値Ｐｏｕｔ未満であることに基づいて、携帯端末２は車室内に存在すると判定するように構成されていてもよい。ここで導入される車室外相当値Ｐｏｕｔは、携帯端末２は車室外に存在すると判定するための閾値であって、作動閾値Ｐｌｘとは異なるパラメータである。車室外相当値Ｐｏｕｔは、車室内に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室外機強度代表値の最大値に所定の裕度（例えば３ｄＢｍ）を与えた値に設定されればよい。車室内に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室外機強度代表値の最大値は、車室内の各地点に携帯端末２を配置したときの室外機強度代表値を測定する試験の結果に基づいて決定されればよい。車室外相当値Ｐｏｕｔは車室内に携帯端末２が存在する場合に観測されうる室外機強度代表値の最大値以上に設定されているため、室外機強度代表値Ｐｂが車室外相当値Ｐｏｕｔ以上であるということは、携帯端末２が車室外に存在することを意味する。
【０１５９】
以上の判定アルゴリズムでは、室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ以上であって且つ室外機強度代表値Ｐｂが車室外相当値Ｐｏｕｔ未満である場合に携帯端末２は車室内に存在すると判定する。また、室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ以上であっても室外機強度代表値Ｐｂが車室外相当値Ｐｏｕｔ以上である場合や、室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ未満である場合には、携帯端末２は車室外に存在すると判定する。なお、車室外相当値Ｐｏｕｔは、車室内通信機１２αが車室外に形成する漏れ領域内に携帯端末２が存在する場合に観測される室外機強度代表値の最小値に設定されていても良い。漏れ領域は、車室外において室内機強度代表値Ｐａが車室内相当値Ｐｉｎ以上となる領域である。漏れ領域となりうる領域は、主として窓部４４付近である。ここでの窓部４４付近とは窓枠から数ｃｍ〜数１０ｃｍ以内となる範囲を指す。
【０１６０】
さらに、位置判定部Ｆ４は、室内機強度代表値Ｐａと、ハイレベル閾値と、ローレベル閾値と、を用いて、携帯端末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、携帯端末２は車室内に存在すると判定するための閾値である。ハイレベル閾値は、ローレベル閾値よりも相対的に高い値に設定されている。例えばハイレベル閾値は、試験等によって特定される、携帯端末２が車室内（特に運転席周辺）に存在する場合の室内機強度代表値Ｐａを基準として設計されればよい。ハイレベル閾値は、上述した試験結果に基づいて、携帯端末２が禁止エリアに存在する場合に観測される室内機強度代表値Ｐａよりも十分に大きい値に設定されていればよい。例えばハイレベル閾値は、−４０ｄＢｍに設定される。ローレベル閾値は、携帯端末２は車室外に存在すると判定するための閾値である。ローレベル閾値の具体的な値も、ハイレベル閾値と同様に、携帯端末２の位置と室内機強度代表値Ｐａとの対応関係を試験した結果に基づいて適宜設計されればよい。ローレベル閾値は、ハイレベル閾値よりも１０ｄＢｍ以上低い値に設定されていることが好ましい。例えば−５０ｄＢｍに設定される。上記構成において、位置判定部Ｆ４は、室内機強度代表値Ｐａがいったんハイレベル閾値以上となった場合には、室内機強度代表値Ｐａがローレベル閾値未満となるまで、携帯端末２は車室内に存在すると判定する。また、室内機強度代表値Ｐａがいったんローレベル閾値未満となった場合には、室内機強度代表値Ｐａがハイレベル閾値以上となるまで、携帯端末２は車室外に存在すると判定するように構成されていても良い。携帯端末２が作動エリアＬｘに存在するか否かについても、携帯端末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。
【０１６１】
［変形例２］
パッチアンテナ３１Ａは、縮退分離素子や摂動素子として機能する切り欠き部を設けたり、給電点を２箇所に設けたりして、円偏波を送受信可能に構成してもよい円偏波を送受信するように構成されていても良い。そのような構成によれば、携帯端末２の姿勢に応じて車載通信機１２での受信強度が変動することを低減できる。
【０１６２】
また、給電点を２箇所に設けた構成においては、動作させる給電点を交互に切り替えるように構成されていても良い。そのような構成によっても携帯端末２の姿勢に応じて車載通信機１２での受信強度が変動することを低減できる。
【０１６３】
［変形例３］
ブラケット５は、図２０に示すように、アンテナ３１を底面部４２１に固定するための本体部５３に加えて、アンテナ３１から放射された電波を車両側方（具体的には車両遠心方向）に向けて反射するための構成（以降、反射部）５４を設けられていても良い。本体部５３も反射部５４も板状の導体部材である。当該Ｌ字型のブラケット５は、１枚の金属板を折り曲げ加工することによって製造されれば良い。本体部５３に対する反射部５４の角度は、所望の作動エリアＬｘが形成されるように調整されれば良い。本体部５３（ひいては放射素子３１１）に対する反射部５４の角度θは６０°〜９０°の範囲において適宜調整されれば良い。このような構成によれば、放射素子３１１が形成する強電界エリアを車両遠心方向に肥大化させることができる。
【０１６４】
［変形例４］
上述した反射部５４に相当する構成は、ハウジング３５の内部に設けられていても良い。つまり、室外右側通信機１２Ｋ及び室外左側通信機１２Ｌは、図２１に示すように、放射素子３１１の近傍に放射電波を車両遠心方向に反射するための反射体３６が配置されていても良い。当該反射体３６は、別の観点によれば、車両遠心方向から到来した電波を放射素子３１１に向けて反射する構成に相当する。反射体３６は、例えば平板状の金属体である。放射素子３１１に対して反射体３６がなす角度φは、所望の指向性が得られるように６０°〜９０°の範囲において適宜調整されれば良い。
【０１６５】
このような構成によれば、パッチアンテナ３１Ａが提供する、車両遠心方向に対する指向性（例えば受信感度）を強めることができる。なお、図２２における破線は一般的なパッチアンテナの指向性を表している。また、図２２の実線は、反射体３６の存在によって矯正された、室外右側通信機１２Ｋの実効的な指向性を表している。室外左側通信機１２Ｌにも同様の構成を適用することにより、車両遠心方向（具体的にはＸ軸負方向）の指向性を強化／肥大化させることができる。なお、反射体３６の表面には放射電波の反射方向や反射量を調整するための凹凸が形成されていても良い。放射素子３１１の近傍とは、例えば放射素子３１１から５０ｍｍ以内となる領域を指す。放射素子３１１の近傍には、少なくともハウジング３５内が含まれる。なお、放射素子３１１の近傍とは、アンテナ３１の近傍に相当する。
【０１６６】
上記の反射部５４や反射体３６は、パッチアンテナ３１Ａ以外のアンテナ（例えばダイポールアンテナ３１Ｂ等）を、パッチアンテナと同様の指向性を有するアンテナとして機能させるための構成として、放射素子３１１の下方に設けられていてもよい。反射部５４や反射体３６は、パッチアンテナ３１Ａ以外のアンテナを採用している場合にも、指向性を矯正／調整するための部材として放射素子３１１の近傍に設置可能である。また、反射部５４や反射体３６は、パッチアンテナ３１Ａの車両上方への指向性を強めるために放射素子３１１の下方に設けられていても良い。
【０１６７】
［変形例５］
上述した変形例４では反射体３６を用いてアンテナ３１の指向性（ひいてはアンテナ３１が形成する強電界エリア）を所定の作動エリアＬｘに適合するように矯正する態様を開示したが、アンテナ３１の指向性を矯正する方法はこれに限らない。例えば、図２３に示すように放射素子３１１の上側に電磁波を屈折、分散させるためのプリズム体３７を配置することで、アンテナ３１の指向性を車両遠心方向に肥大化させても良い。
【０１６８】
プリズム体３７の材料としては任意の樹脂材料を採用することができる。プリズム体３７は、屈折率の違いを利用して放射電波の進行方向を車両遠心方向に曲げるように構成されていればよい。図２３では一例としてプリズム体３７を、ドーム状に形成している態様を示しているが、その具体的な形状は適宜変更可能である。この変形例によっても、プリズム体３７の形状等を適宜調整することにより、変形例４と同様の効果を奏する。また、プリズム体３７は、図２４に示すように、ハウジング３５と一体成形されていても良い。換言すれば、ハウジング３５は、その一部がプリズム体３７として機能するように構成されていても良い。なお、プリズム体３７は、プリズム体３７が無い場合に比べて放射電波の進行方向を少なくとも５°程度、車両遠心方向に近づけるものであればよい。プリズム体３７は、放射電波の進路を完全に車両遠心方向に向けるものでなくとも良い。
【０１６９】
［変形例６］
サイドシル４２は図２５に示すように、サイドシル側面部４２２が多段形状に構成されていても良い。アンテナ３１としての放射素子３１１は、メインローブが車両上方に向いた姿勢で取り付けられていればよい。なお、図２５に示す態様では、指向性の中心方向にはサイドシルの第２底部４２３が位置することになるが、第２底部４２３と放射素子３１１とが高さ方向において十分に離れているため、回折によって作動エリアＬｘの上方にも強電界エリアが形成されうる。
【０１７０】
［変形例７］
上述した実施形態では、側方通信機を、サイドシル４２の底部付近にて、放射素子３１１の指向性の中心が車両上方に向いた姿勢で取り付けた態様を開示したが、作動エリアＬｘを強電界エリアとするための構成はこれに限らない。側方通信機（例えば室外右側通信機１２Ｋ）は、地面が反射板として作用しうることを鑑みて、図２６に示すように、サイドシル４２の底部付近にて、放射素子３１１の指向性の中心が下に向いた姿勢で取り付けられていても良い。このような構成によっても、上述した実施形態と同様の効果を奏する。また、本変形例によれば、実施形態として開示の構成に比べて、放射素子３１１から窓部４４付近までの電波の伝播経路が長くなるため、前部右側ドア４１Ａ付近に形成される強電界エリアを肥大化させることができる。なお、本変形例にて開示の構成は、指向性の中心が完全に車両下方を向いている姿勢に限定されない。指向性の中心が車両水平面に対して４５°以上、下方を向いている姿勢が指向性の中心が車両下方に向いた姿勢に該当する。
【０１７１】
［変形例８］
上述した実施形態では、金属製のボディを備える車両Ｈｖに本開示に係る位置判定システムを適用した態様を開示したが、位置判定システムの適用先として好適な車両は、金属製のボディを備える車両に限らない。例えば車両Ｈｖのボディを構成する種々のボディパネルは、電波の伝搬を５ｄＢ以上減衰させるほど十分な量のカーボンが充填されているカーボン系樹脂を用いて形成されていてもよい。このようなボディを備える車両もまた、位置判定システムの適用対象として好適である。
【０１７２】
また、車両Ｈｖのボディパネルは、車両Ｈｖのボディパネルがカーボンを含まない汎用樹脂を用いて形成されていてもよい。車両Ｈｖのボディパネルがカーボンを含まない汎用樹脂を用いて形成されている場合には、ボディパネルの表面に電波の伝搬を遮断する機能を奏する特定の金属パターンが設けられることが好ましい。電波の伝搬を遮断する機能を奏する金属パターン（以降、シールドパターン）とは、例えば銀ナノワイヤなどの細線導体を電波の１２波長以下の間隔で格子状に配置したパターンなどである。ここでの細線とは、線幅が５０μｍ以下のものを指すこととする。なお、上記のシールドパターンは、メタ・サーフェス構造を援用して実現することができる。
【０１７３】
また、車両Ｈｖのボディは、汎用樹脂製のボディの上に、金属粉やカーボン粉末を含む塗料が塗られることによって電波の伝搬を遮断するように構成されていてもよい。さらに、電波の伝搬を遮断するフィルム（以降、シールドフィルム）がボディに貼り付けられていてもよい。このようなボディを備える車両も位置判定システムの適用対象として好適である。
【０１７４】
［変形例９］
以上ではより好ましい態様として、アンテナ３１を、サイドシル４２にて、指向性の中心が車両上方（Ｚ軸正方向）に向いた姿勢で取り付けた構成を開示したが、アンテナ３１の取り付け姿勢は、これに限定されない。アンテナ３１は指向性の中心が車両遠心方向を向く姿勢で搭載されてあってもよい。その場合には、変形例３〜５にて開示されている構成を援用し、車両上方にも強電界エリアが形成されるように、例えば反射体３６やプリズム体３７がアンテナ３１の周辺に設けられていることが好ましい。
【０１７５】
［他の変形例］
上述した実施形態では車載通信機１２は、アンテナ３１と送受信部３２等の電子部品とを一体的に備えるもの（いわゆる回路一体型アンテナ）としたがこれに限らない。送受信部３２や通信マイコン３３は、アンテナ３１とは別の筐体に収容されていてもよい。サイドシルカバー６の形状は適宜変更可能である。また、サイドシルカバー６は必須の要素ではなく、省略可能である。
【０１７６】
＜付言＞
本開示に記載の制御部及びその手法は、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により、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。また、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に記憶されていてもよい。なお、ここでの制御部には、スマートＥＣＵ１１など車載システム１が備える種々のＥＣＵが含まれる。つまり、スマートＥＣＵ１１が提供する手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。スマートＥＣＵ１１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。
【符号の説明】
【０１７７】
１  車載システム、２  携帯端末、１１  スマートＥＣＵ、１２  車載通信機、１２α  車室内通信機、１２β  車室外通信機、１２γ  データ通信機、１２Ｋ  室外右側通信機、１２Ｌ  室外左側通信機、１２Ｍ  室外後方通信機、３１  アンテナ、３１Ａ  パッチアンテナ、３１Ｂ  ダイポールアンテナ、３１１  放射素子、３２１  受信強度検出部、５４  反射部、３６  反射体、３７  プリズム体、Ｆ１  車両情報取得部、Ｆ２  通信処理部、Ｆ３  認証処理部、Ｆ４  位置判定部、Ｆ５  車両制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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