(57)【要約】【課題】不正に照合が成立させられる可能性を低減しつつも、車室外照合エリアで電子キーと車載器とが通信できない可能性を低減できる車両用電子キーシステムを提供する。【解決手段】電子キーは、キー側受信アンテナが照合用信号を受信した場合には、その照合用信号に応じた応答信号をキー側送信アンテナから送信させ、操作検出部がユーザ操作を検出した場合には、車両のドアの施錠状態を制御するための指示信号をキー側送信アンテナから送信させるキー側送信制御部と、キー側送信アンテナから送信させる信号の出力レベルを調整するものであって、応答信号の出力レベルを、指示信号の出力レベルよりも小さい所定のレベルとする出力調整部と、を備え、車両側受信アンテナとキー側送信アンテナの少なくとも一方は、異なる複数の偏波面で通信可能であり、応答信号の通信が、異なる複数の偏波面から選択された相対的に通信感度がよい偏波面で行われる。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される車載器（１１０）と、前記車載器と対応付けられてあって、前記車両のユーザに携帯される電子キー（２００）とを備え、前記車載器は、前記車載器と前記電子キーとの間での無線通信による照合が成立したことに基づいて前記車両に対して所定の制御処理を実施する車両用電子キーシステムであって、
前記車載器は、
前記電子キーを認証するための照合用信号を送信する車両側送信アンテナ（１１４）と、
前記電子キーが送信する信号を受信する車両側受信アンテナ（１１５）とを備え、
前記電子キーは、
前記車両の施錠状態を制御するためのユーザ操作が実行されたことを検出する操作検出部（２３０）と、
前記照合用信号を受信するキー側受信アンテナ（２１０）と、
所定の周波数帯の信号を送信するキー側送信アンテナ（２８０）と、
前記キー側受信アンテナが前記照合用信号を受信した場合には、その照合用信号に応じた応答信号を前記キー側送信アンテナから送信させ、前記操作検出部が前記ユーザ操作を検出した場合には、前記車両のドアの施錠状態を制御するための指示信号を前記キー側送信アンテナから送信させるキー側送信制御部（Ｇ１）と、
前記キー側送信アンテナから送信させる信号の出力レベルを調整するものであって、前記応答信号の出力レベルを、前記指示信号の出力レベルよりも小さい所定のレベルとする出力調整部（２７０）と、を備え、
前記車両側受信アンテナと前記キー側送信アンテナの少なくとも一方は、異なる複数の偏波面で通信可能であり、前記応答信号の通信が、前記異なる複数の偏波面から選択された相対的に通信感度がよい前記偏波面で行われる車両用電子キーシステム。
【請求項２】
前記車両側受信アンテナは、互いに偏波面が異なる第１偏波面と第２偏波面で電波を受信可能になっている、請求項１に記載の車両用電子キーシステム。
【請求項３】
前記車載器は、
前記車両側受信アンテナが電波を受信する偏波面を、前記第１偏波面から前記第２偏波面へ、または、前記第２偏波面から前記第１偏波面へ切り替える偏波切替部（１１６）と、
前記車両側受信アンテナが、前記第１偏波面で前記電子キーが送信する電波を受信したときの受信レベルと、前記第２偏波面で前記電子キーが送信する電波を受信したときの受信レベルとを比較して、いずれの受信レベルが高いかを判定する受信レベル判定部（Ｆ４）と、
前記応答信号を受信する前記偏波面を、前記受信レベル判定部が前記受信レベルが高いと判定した側の前記偏波面に切り替える指示を前記偏波切替部に出力する車両側受信制御部（Ｆ２）とを備える請求項２に記載の車両用電子キーシステム。
【請求項４】
前記照合用信号に、車室内照合を実施するために車室内に送信される車室内照合用信号と、車室外照合を実施するために前記車両の外部に送信される車室外照合用信号があり、
前記電子キーは、
前記キー側受信アンテナが受信した前記照合用信号の受信信号強度を取得するキー側受信強度取得部（Ｇ３）を備え、
前記キー側送信制御部は、前記キー側受信強度取得部が取得した前記受信信号強度から定まる情報であって、前記電子キーと前記車両との距離を前記車載器が推定するための情報である距離関連情報を含む前記応答信号を、前記キー側送信アンテナから送信させ、
前記車載器は、
前記受信レベル判定部が前記受信レベルが高いと判定した側の前記偏波面で前記車両側受信アンテナが受信した前記応答信号の受信信号強度を取得する車両側受信強度取得部（Ｆ７）と、
前記車室外照合用信号に応答して前記電子キーが送信した前記応答信号の前記受信信号強度から推定される前記電子キーとの距離である復路距離と、当該応答信号に含まれている前記距離関連情報から推定される前記電子キーとの距離である往路距離が整合しているか否かを判定する整合性判定部（Ｆ８）と、
前記整合性判定部によって前記往路距離と前記復路距離が整合していないと判定された場合には、前記車室外照合は不成立であると判定する照合処理部（Ｆ５）とを備える請求項３に記載の車両用電子キーシステム。
【請求項５】
前記車両側受信強度取得部は、前記車室内照合用信号に応答して前記電子キーが送信した前記応答信号である車室内応答信号、および、前記車室外照合用信号に応答して前記電子キーが送信した前記応答信号である車室外応答信号を、前記受信レベル判定部が前記受信レベルが高いと判定した側の前記偏波面で前記車両側受信アンテナが受信したときの受信信号強度を取得し、
前記照合処理部は、前記車室内応答信号の受信信号強度が、前記車室外応答信号の受信信号強度よりも小さい場合には、車室内照合が不成立であると判定する、請求項４に記載の車両用電子キーシステム。
【請求項６】
前記車両側受信アンテナは、偏波面が互いに異なる第１車両側受信アンテナと第２車両側受信アンテナを備えており、
前記第１車両側受信アンテナと前記第２車両側受信アンテナは、これら第１車両側受信アンテナおよび第２車両側受信アンテナが受信する電波の半波長以上、離れて配置されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用電子キーシステム。
【請求項７】
前記キー側受信アンテナは、互いに異なる２つの偏波面である第１キー側偏波面と第２キー側偏波面で電波を送信し、
前記車載器は、
前記電子キーが前記第１キー側偏波面で送信した電波を前記車両側受信アンテナが前記第１偏波面で受信したときの受信レベルと、前記電子キーが前記第１キー側偏波面で送信した電波を前記車両側受信アンテナが前記第２偏波面で受信したときの受信レベルと、
前記電子キーが前記第２キー側偏波面で送信した電波を前記車両側受信アンテナが前記第１偏波面で受信したときの受信レベルと、前記電子キーが前記第２キー側偏波面で送信した電波を前記車両側受信アンテナが前記第２偏波面で受信したときの受信レベルと、を比較して受信レベルが最も高い組み合わせを判定する受信レベル判定部（Ｆ４）と、
前記第１キー側偏波面および前記第２キー側偏波面のうち、前記受信レベル判定部が、前記受信レベルが最も高いと判定した組み合わせで用いられているキー側偏波面で、前記応答信号を送信することを指示する偏波面指示信号を、前記車両側送信アンテナから送信させる車両側送信制御部（Ｆ１）と、
前記応答信号を受信する前記偏波面を、前記受信レベル判定部が、前記受信レベルが最も高いと判定した組み合わせで用いられている前記偏波面とする車両側受信制御部（Ｆ２）とを備え、
前記キー側送信制御部は、前記キー側受信アンテナが前記偏波面指示信号を受信した場合、前記キー側送信アンテナから、前記偏波面指示信号により指示されている偏波面で前記応答信号を送信させる、請求項２に記載の車両用電子キーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車両に搭載された車載器とユーザに携帯される電子キーとが相互に無線通信を行なう車両用電子キーシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された車載器とユーザに携帯される電子キーとが無線通信によるコード照合を実施し、コード照合が成立したことに基づいて、車載器が車両ドアの施開錠やエンジン始動等の車両制御を実行する車両用電子キーシステムが知られている。
【０００３】
車両用電子キーシステムにおいては、車載器が送信する無線信号の到達範囲は車両周辺の近距離に制限されている。これは、車載器と電子キーとの間でのコード照合に基づく認証処理が実行される状況を、電子キーが車両近傍に存在する場合に限定するためである。
【０００４】
しかしながら、悪意を持った第３者が、中継器を用いて電子キーと車載器との通信を間接的に実現させることでコード照合を成立させるリレーアタックが懸念される。リレーアタックでは、正規のユーザが意図しないにも関わらず、コード照合を成立させて車両ドアの開錠やエンジン始動等の車両制御を可能にしてしまう。
【０００５】
リレーアタックを防ぐための構成も種々提案されている。特許文献１には、電子キーが出力調整部を備え、車載器から送信された照合用信号に応答して電子キーが送信する応答信号の出力レベルを、電子キーのスイッチが押されたときに送信する指示信号の出力レベルよりも低くする技術が開示されている。
【０００６】
照合用信号が中継器により中継されて電子キーが照合用信号を受信したとしても、応答信号の出力レベルを低くすることで、応答信号は車載器に届きにくくなる。よって、照合が不正に成立させられる可能性を低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−１０１４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
車載器が搭載するアンテナの受信指向性は、等方的ではなく、方向による感度の違いがある。そのため、応答信号の出力レベルを低くしてしまうと、電子キーが通信すべき位置にあるにもかかわらず、電子キーと車載器とが通信できない恐れがある。
【０００９】
電子キーが車両外にあるときに行うサービスを拡充させるために、車室外照合エリアを広くすることが検討されており、車室外照合エリアを広くすると、電子キーが通信すべき位置にあるにもかかわらず、電子キーと車載器とが通信できない可能性が高くなる。
【００１０】
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、不正に照合が成立させられる可能性を低減しつつも、車室外照合エリアで電子キーと車載器とが通信できない可能性を低減できる車両用電子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】
【００１１】
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。
【００１２】
上記目的を達成するための１つの開示は、
車両に搭載される車載器（１１０）と、車載器と対応付けられてあって、車両のユーザに携帯される電子キー（２００）とを備え、車載器は、車載器と電子キーとの間での無線通信による照合が成立したことに基づいて車両に対して所定の制御処理を実施する車両用電子キーシステムであって、
車載器は、
電子キーを認証するための照合用信号を送信する車両側送信アンテナ（１１４）と、
電子キーが送信する信号を受信する車両側受信アンテナ（１１５）とを備え、
電子キーは、
車両の施錠状態を制御するためのユーザ操作が実行されたことを検出する操作検出部（２３０）と、
照合用信号を受信するキー側受信アンテナ（２１０）と、
所定の周波数帯の信号を送信するキー側送信アンテナ（２８０）と、
キー側受信アンテナが照合用信号を受信した場合には、その照合用信号に応じた応答信号をキー側送信アンテナから送信させ、操作検出部がユーザ操作を検出した場合には、車両のドアの施錠状態を制御するための指示信号をキー側送信アンテナから送信させるキー側送信制御部（Ｇ１）と、
キー側送信アンテナから送信させる信号の出力レベルを調整するものであって、応答信号の出力レベルを、指示信号の出力レベルよりも小さい所定のレベルとする出力調整部（２７０）と、を備え、
車両側受信アンテナとキー側送信アンテナの少なくとも一方は、異なる複数の偏波面で通信可能であり、応答信号の通信が、異なる複数の偏波面から選択された相対的に通信感度がよい偏波面で行われる。
【００１３】
異なる複数の偏波面から選択された相対的に通信感度がよい偏波面で応答信号の通信が行われることから、応答信号の出力レベルを低くしても、車室外照合エリアで電子キーと車載器とが通信できない可能性を低減できる。また、応答信号の出力レベルを、指示信号の出力レベルよりも低くしているので、不正に照合が成立させられる可能性を低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態に係る車両用電子キーシステム１の構成を示す図である。
【図２】車載システム１００の構成を示す図である。
【図３】車載器ＥＣＵ１１１の機能を示すブロック図である。
【図４】車両２と電子キー２００との距離と、ＬＦ＿ＲＳＳＩの関係を説明する図である。
【図５】車両２と電子キー２００との距離と、ＲＦ＿ＲＳＳＩの関係を説明する図である。
【図６】電子キー２００の構成を示す図である。
【図７】キー側制御部２４０の機能を示すブロック図である。
【図８】車両側受信アンテナ１１５が水平偏波で信号を受信できる限界距離を概念的に示す図である。
【図９】車載器１１０が水平偏波および垂直偏波で信号を受信できる限界距離を概念的に示す図である。
【図１０】ＲＫＥシステムとして機能するときのキー側制御部２４０の処理を示す図である。
【図１１】ＲＫＥシステムとして機能するときの車載器ＥＣＵ１１１の処理を示す図である。
【図１２】車載器ＥＣＵ１１１が実行する偏波面選択処理を示す図である。
【図１３】車載器ＥＣＵ１１１が実行する照合処理を説明するフローチャートである。
【図１４】電子キー２００がチャレンジ信号を受信した場合のキー側制御部２４０の処理を示す図である。
【図１５】整合性判定部Ｆ８が実行する距離整合性判定処理を説明する図である。
【図１６】実施形態の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［実施形態］
以下、実施形態について図を用いて説明する。本実施形態に係る車両用電子キーシステム１は、図１に示すように、車両２に搭載されている車載システム１００と、ユーザ３に携帯される電子キー２００とを備える。電子キー２００は、車載システム１００と対応付けられてあって、車両２に対する固有のキーとしての機能を備えている。
【００１６】
＜車両用電子キーシステム１の概要＞
車載システム１００と電子キー２００はそれぞれ、リモートキーレスエントリー（以降、ＲＫＥ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ｋｅｙｌｅｓｓ  Ｅｎｔｒｙ）システムを実現するための機能を有している。車載システム１００の構成は図２に示し、電子キー２００の構成は図６に示している。
【００１７】
図２、図６を用いて車載システム１００および電子キー２００の構成の詳しい説明を行う前に、車両用電子キーシステム１の概要を説明する。なお、この概要説明でも、図２、図６に記載の符号を用いる。
【００１８】
電子キー２００は、ユーザ３によって操作される複数のスイッチ２３０を備えており、ユーザ３によって操作されたスイッチ２３０に応じた指示信号を車載システム１００に送信する。車載システム１００は、電子キー２００から送信された指示信号を受信すると、その受信した指示信号に応じた車両制御を実行する。例えば、車載システム１００は、電子キー２００から送信されてきた指示信号に基づいて、車両ドアの施錠状態（つまり、施錠／開錠）を制御する。
【００１９】
また、車載システム１００と電子キー２００はそれぞれ、互いに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、スマートエントリーシステムを実現するための機能も有している。
【００２０】
具体的には、車載システム１００は、車室内および車両周辺の所定範囲に向けてＬＦ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の信号を送信する機能と、電子キー２００から送信されるＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の信号を受信する機能を有する。また、電子キー２００は、車載システム１００から送信されるＬＦ帯の信号を受信する機能と、車載システム１００に対して所定のＲＦ帯の信号を返送する機能を有する。
【００２１】
なお、車載システム１００から電子キー２００への信号送信に、ＬＦ帯以外の周波数帯の電波を用いても良い。同様に、ＲＦ帯以外の周波数帯の電波を、電子キー２００から車載システム１００への信号送信に用いても良い。
【００２２】
このような構成において車載システム１００は、電子キー２００が照合エリアに存在する場合、電子キー２００と無線通信による照合処理を実施し、照合が成立したことに基づいて、ドアの施開錠やエンジン始動等を実施するための種々の制御を実行する。
【００２３】
ここでの照合処理とは、車載システム１００が、自分自身と無線通信を実施している通信端末（以降、通信対象）が、当該車載システム１００と対応付けられている電子キー２００（つまり、正規の電子キー２００）であることを確認する処理である。照合が成立したということは、正規の電子キー２００であると認証したことに相当する。
【００２４】
車載システム１００が無線通信によって電子キー２００を認証することにより、電子キー２００を携帯したユーザ３は、電子キー２００を操作すること無く、ドアの施錠／開錠、エンジンの始動／停止などを実現することができる。
【００２５】
照合エリアは、車載システム１００が送信する照合用信号を電子キー２００が受信できるエリアであり、照合用信号の出力レベルおよび電子キー２００の検出感度を調整することで、照合エリアの大きさは適宜設計できる。例えば、車室外における照合エリア（以下、車室外照合エリア）は、車両２から数メートル以内の範囲とする。また、車載システム１００と電子キー２００のそれぞれには、車載システム１００または電子キー２００固有の識別番号である車両ＩＤが格納されている。前述の照合処理による電子キー２００の認証は、この車両ＩＤから生成されるＩＤコードを用いて実現される。照合処理の詳細は別途後述する。
【００２６】
また、本実施形態では、偏波面選択エリアが形成される。偏波面選択エリアは、車載システム１００が、電子キー２００が送信する応答信号を受信する際に用いる偏波面を選択する処理を行うためのエリアである。偏波面選択エリアは、車室外照合エリアよりも、少し大きいエリアに設定される。たとえば、偏波面選択エリアは、車室外照合エリアよりも５０センチメートル程度、大きいエリアに設定される。
【００２７】
偏波面選択エリアを車室外照合エリアよりも広いエリアに設定しておくことで、電子キー２００が車室外照合エリアに入る前に、車載システム１００は感度のよい偏波面を決定しておくことができる。よって、電子キー２００が車室外照合エリアに入った時点から、車載システム１００は、感度のよい偏波面を選択して、電子キー２００が送信する応答信号を受信することができる。
【００２８】
＜車載システム１００の構成＞
次に、車載システム１００の構成について述べる。車載システム１００は、図２に示すように車載器１１０、タッチセンサ１４０、スタートボタン１５０、ボディＥＣＵ１６０およびエンジンＥＣＵ１７０を備える。
【００２９】
車載器１１０は、上述したスマートエントリーシステムやＲＫＥシステム（以降、キーレスエントリーシステム等）を実現するための種々の処理を実行する。車載器１１０と、タッチセンサ１４０、スタートボタン１５０、ボディＥＣＵ１６０およびエンジンＥＣＵ１７０のそれぞれとは、車両内に構築されたＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）によって通信可能に接続されている。
【００３０】
車載器１１０は、より細かい構成要素として、車載器ＥＣＵ（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１１１と、送信回路部１１２と、出力可変部１１３と、車両側送信アンテナ１１４と、車両側受信アンテナ１１５と、偏波切替部１１６と、受信回路部１１７とを備える。
【００３１】
車載器ＥＣＵ１１１は、通常のコンピュータとして構成されており、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ、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。ＲＯＭには、通常のコンピュータを、本実施形態における車載器ＥＣＵ１１１として機能させるためのプログラム（以降、車両側制御プログラム）等が格納されている。
【００３２】
なお、上述の車両側制御プログラムは、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。ＣＰＵが車両側制御プログラムを実行することは、車両側制御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。車載器ＥＣＵ１１１は、ＣＰＵが車両側制御プログラムを実行することによって、スマートエントリーシステム等を実現するための車載システム１００側の処理を実行する。この車載器ＥＣＵ１１１についての詳細は別途後述する。
【００３３】
送信回路部１１２は、車載器ＥＣＵ１１１から入力されたベースバンド信号に対して符号化、変調、デジタルアナログ変換等といった所定の処理を施すことで、搬送波信号に変換する。そして、そのベースバンド信号を元に生成した搬送波信号を、出力可変部１１３に出力する。
【００３４】
出力可変部１１３は、搬送波信号を車両側送信アンテナ１１４に出力し、電波として放射させる。出力可変部１１３は、搬送波信号の出力を可変することができる。出力可変部１１３の出力は、車載器ＥＣＵ１１１により制御される。
【００３５】
車両側送信アンテナ１１４は、入力された信号をＬＦ帯の電波に変換して空間へ放射する。車両側送信アンテナ１１４は、車両２の複数箇所に設けられている。例えば車両側送信アンテナ１１４は、車両２の各ドアに設けられたドアハンドル付近と、トランクドアのドアハンドル付近、および、車室内の任意の位置に設けられている。
【００３６】
車両側受信アンテナ１１５は、ＲＦ帯の電波を受信し、電気信号に変換する。変換した電気信号は、偏波切替部１１６を介して受信回路部１１７に出力される。車両側受信アンテナ１１５は、車両２において適宜設計される位置に少なくとも１つ設けられていればよい。その位置は、たとえば、Ｃピラー内である。車両側受信アンテナ１１５は、偏波面を水平偏波と垂直偏波に切り替え可能なアンテナである。たとえば、垂直偏波用のアンテナと水平偏波用の２本のアンテナを備えた構成とすることができる。他にも、複数のアンテナ素子を備えたアレーアンテナを用いることもできる。水平偏波となる偏波面が第１偏波面であり、垂直偏波となる偏波面が第２偏波面である。
【００３７】
偏波切替部１１６は、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を、垂直偏波および水平偏波のいずれかに切り替える。
【００３８】
受信回路部１１７は、車両側受信アンテナ１１５から入力される信号に対して、アナログデジタル変換や、復調、復号などといった、所定の処理を施すことで、受信信号に含まれるデータを抽出する。そして、その抽出したデータを車載器ＥＣＵ１１１に提供する。
【００３９】
また、受信回路部１１７は、車両側受信アンテナ１１５で受信した信号の強度である受信信号強度（つまりＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indication）を検出する機能も備える。受信回路部１１７が検出したＲＳＳＩは、車載器ＥＣＵ１１１に提供される。なお、受信回路部１１７が検出するＲＳＳＩは、ＲＦ信号のＲＳＳＩである。そのため、以降では、受信回路部１１７が検出するＲＳＳＩを、ＲＦ＿ＲＳＳＩとも記載する。
【００４０】
タッチセンサ１４０は、車両２の各ドアハンドルに装備されて、ユーザ３がそのドアハンドルを触れていることを検出する。各タッチセンサ１４０の検出結果は、車載器１１０（具体的には車載器ＥＣＵ１１１）に逐次出力される。
【００４１】
スタートボタン１５０は、ユーザ３が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１５０は、ユーザ３によってプッシュ操作がされると、その旨を示す制御信号を車載器ＥＣＵ１１１に出力する。
【００４２】
ボディＥＣＵ１６０は、車両２に搭載された種々のアクチュエータを制御するＥＣＵである。例えばボディＥＣＵ１６０は、車載器１１０からの指示に基づき、車両２に設けられたドアの施開錠を制御するための駆動信号を各車両ドアに設けられたドアロックモータに出力し、各ドアの施開錠を行う。
【００４３】
エンジンＥＣＵ１７０は、エンジンの動作を制御するＥＣＵである。例えばエンジンＥＣＵ１７０は、車載器１１０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。
【００４４】
なお、本実施形態では一例として車両２を、動力源としてエンジンのみを備えるエンジン車とするが、これに限らない。車両２は、動力源としてエンジンとモータを備える、いわゆるハイブリッド車であってもよいし、モータのみを動力源として備える電気自動車であってもよい。エンジンＥＣＵ１７０は、動力源の動作を制御するＥＣＵに相当する。
【００４５】
＜車載器ＥＣＵ１１１の機能について＞
車載器ＥＣＵ１１１は、ＣＰＵが上述の車両側制御プログラムを実行することで実現する機能ブロックとして、図３に示すように車両側送信制御部Ｆ１、車両側受信制御部Ｆ２、車両情報取得部Ｆ３、受信レベル判定部Ｆ４、照合処理部Ｆ５、車両側ＲＫＥ処理部Ｆ６、車両側受信強度取得部Ｆ７、および整合性判定部Ｆ８を備える。また、車載器ＥＣＵ１１１は、マップ記憶部Ｍ１も備える。マップ記憶部Ｍ１は、ＲＡＭが備える記憶領域の一部を用いて実現されれば良い。なお、車載器ＥＣＵ１１１が備える機能の一部または全部は、１つまたは複数のＩＣなどを用いてハードウェア的に実現されても良い。
【００４６】
車両側送信制御部Ｆ１は、車両側送信アンテナ１１４から送信する信号を生成して送信回路部１１２に送信する。また、出力可変部１１３に出力レベルを指示する信号を出力する。生成する信号には、ポーリング信号および照合用信号がある。
【００４７】
ポーリング信号は、電子キー２００に対して応答を要求する信号である。ポーリング信号は、電子キー２００が車室外照合エリアおよび車室内照合エリア内にないと判断できるときに送信する。また、車室内照合および車室外照合を実施する際にも送信する。車室内照合が成立しないときは、電子キー２００は車室内エリアにないと判断できる。車室外に向けて送信された照合用信号に対して応答がないときは、電子キー２００は車室外照合エリアにないと判断できる。
【００４８】
照合用信号は、電子キー２００との間でコード照合を実施するための信号である。照合用信号は、ポーリング信号に対する応答を受信した場合に送信する。これ以外にも、照合用信号は、エンジン始動時および車両のドアをロックする際にも送信される。
【００４９】
電子キー２００が車室外照合エリアおよび車室内照合エリア内にないと判断できるときに、ポーリング信号を送信する際には、偏波面選択エリアが形成される出力レベルを出力可変部１１３に指示する。車室内照合および車室外照合を実施する際にポーリング信号を送信する場合、および、照合用信号を送信する際には、照合エリアが形成される出力レベルを出力可変部１１３に指示する。
【００５０】
車両側受信制御部Ｆ２は、受信回路部１１７が復号したデータを取得する。また、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を、水平偏波および垂直偏波のいずれかに切り替える指示を偏波切替部１１６に出力する。車両側受信アンテナ１１５の偏波面を水平偏波および垂直偏波のいずれにするかを決定するための処理は後述する。
【００５１】
車両情報取得部Ｆ３は、タッチセンサ１４０や、スタートボタン１５０、ボディＥＣＵ１６０、エンジンＥＣＵ１７０などの車両２に搭載されたセンサやＥＣＵから、車両２の状態を示す種々の情報（つまり車両情報）を取得する。車両情報としては、例えば、ドアハンドルにユーザ３が触れているか否か、スタートボタン１５０が押下されているか否か、ドアの開閉状態、各ドアの施錠状態などが該当する。
【００５２】
ドアハンドルにユーザ３が触れているか否かは、タッチセンサ１４０から取得することができ、スタートボタン１５０が押下されているか否かはスタートボタン１５０から出力される信号から判定できる。また、ドアの開閉状態や、各ドアの施錠／開錠状態なども、ＬＡＮを介して、例えばボディＥＣＵ１６０から取得できる。ドアの開閉状態は、カーテシスイッチによって検出されれば良い。
【００５３】
なお、車両情報に含まれる情報は、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。
【００５４】
車両情報取得部Ｆ３が取得する車両情報は、照合処理部Ｆ５が現在の車両２の状態を認識するために用いられる。例えば、照合処理部Ｆ５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２は駐車されていると判定する。
【００５５】
受信レベル判定部Ｆ４は、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を選択する必要がある場合に、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を水平偏波として電子キー２００からの電波を受信したときの受信レベルと、その偏波面を垂直偏波として電子キー２００からの電波を受信したときの受信レベルとを比較する。そして、いずれの偏波面としたときの受信レベルが高いかを判定する。
【００５６】
偏波面を選択する必要がある場合の一例は、照合処理部Ｆ５が照合処理を行う前である。本実施形態では、電子キー２００は、リレーアタックを防止するために、照合処理の際、応答信号を低い出力レベルで送信している。そのため、車載器１１０は低い出力レベルで送信された応答信号が受信出来るようにしておく必要があるからである。
【００５７】
受信レベル判定部Ｆ４は、電子キー２００が車室外照合エリアおよび車室内照合エリアにないと判断できるときに、車両側送信制御部Ｆ１にポーリング信号の送信を要求する。車両側受信制御部Ｆ２がポーリング信号に応答した応答信号を受信した場合、その応答信号の受信レベルを記憶する。次いで、偏波面を、水平偏波および垂直偏波のうち、それまでとは別の偏波面に切り替える指示を偏波切替部１１６に出力する。そして、切り替え後の偏波面で受信した応答信号についても、受信レベルを記憶する。
【００５８】
車両側受信制御部Ｆ２は、これら２つの受信レベルを比較して、受信レベルが高い側となった偏波面に切り替える指示を偏波切替部１１６に出力する。
【００５９】
照合処理部Ｆ５は、電子キー２００との無線通信による照合を実施するための一連の処理を実施する。照合処理部Ｆ５は、車室外に電子キー２００が存在する状態を想定して実施する車室外照合と、車室内に電子キー２００が存在することを確認するための車室内照合の２種類の異なる場面を想定した照合処理を実施する。
【００６０】
車室外照合には、例えば、ユーザ３が駐車されている車両２に搭乗するための照合（以降、搭乗用照合）や、車両２を施錠するための照合（以降、施錠用照合）などが含まれる。また、車室内照合には、例えば、スタートボタン１５０のプッシュ操作に基づいてエンジンを始動させるための照合（以降、始動用照合）が含まれる。以下、車室外照合と車室内照合のそれぞれの一連の流れの一例を簡単に述べる。
【００６１】
前述した受信レベル判定部Ｆ４は、車両２が駐車されている場合、搭乗用照合を実施するための準備処理として、車両側送信制御部Ｆ１と協働し、ポーリング信号を所定のポーリング周期（例えば２００ミリ秒）で車両側送信アンテナ１１４から送信する。このときのポーリング信号の出力レベルは、偏波面選択エリアが形成される出力レベルである。
【００６２】
照合処理部Ｆ５は、受信レベル判定部Ｆ４および車両側受信制御部Ｆ２の処理により、車両側受信アンテナ１１５の偏波面が決定された後、車室外照合を行う必要がある場合に、ポーリング信号を周期的に車両側送信アンテナ１１４から送信する。このときのポーリング信号の出力レベルは、車室外照合エリアが形成される出力レベルである。
【００６３】
このポーリング信号に対する応答信号を受信することによって、電子キー２００である可能性がある通信端末が、車室外照合エリア内に存在することを検出することができる。照合処理部Ｆ５は、応答信号を受信した場合、コード照合を実施するための信号としてのチャレンジ信号を送信する。チャレンジ信号は、電子キー２００に対して車両ＩＤを所定の関数で暗号化したＩＤコードを含む応答信号の返送を要求する信号である。チャレンジ信号が照合用信号に相当する。
【００６４】
そして、照合処理部Ｆ５は、返送されてきた応答信号に含まれるＩＤコードが、照合処理部Ｆ５が保持するＩＤコードと一致、または、所定の関係を充足する場合に、照合成立と判定して、ドアを開錠準備状態する。開錠準備状態は、ユーザ３がドアのタッチセンサ１４０に触れるだけでドアを開錠することができる状態である。
【００６５】
また、照合処理部Ｆ５は、エンジンがオフ、かつ、全ドアが閉められている状態において、ドアを施錠するように指示するユーザ操作が行われたことを検出した場合に、施錠用照合として、チャレンジ信号を送信し、ＩＤコードの照合を実施する。ＩＤコードの照合が成立した場合には、ボディＥＣＵ１６０に対して各ドアを施錠するように指示する。なお、ドアを施錠するためのユーザ操作は、例えばユーザ３による施錠指示を受け付けるためのスイッチをドアハンドル付近に設けておき、当該スイッチからの出力信号に基づいて検出されれば良い。
【００６６】
さらに、照合処理部Ｆ５は、スタートボタン１５０がプッシュされた場合に、始動用照合として、チャレンジ信号を送信し、ＩＤコードの照合を実施する。コード照合が成立した場合には、エンジンＥＣＵ１７０に対してエンジンを始動させるように指示する。
【００６７】
チャレンジ信号を送信し、返送されてきた応答信号に含まれるＩＤコードを照合処理部Ｆ５が保持するＩＤコードを照合することで、正規の電子キー２００であることを確認することが照合処理に相当する。
【００６８】
また、種々の照合処理を実施する条件は、照合が成立した場合に実施する車両制御の内容に応じて適宜設計されれば良い。上述の始動用照合などを実施する条件も一例であり、適宜設計されればよい。
【００６９】
ところで、本実施形態におけるチャレンジ信号には、少なくとも当該チャレンジ信号が、車室内照合用のチャレンジ信号であるか、車室外照合用のチャレンジ信号であるか、どちらに該当するかを示す照合場面情報が含まれているものとする。この照合場面情報によって、電子キー２００は、チャレンジ信号を受信した場合に、どのような場面での照合を実施しているかを認識することができる。車室外照合のためのチャレンジ信号が車室外照合用信号に相当し、車室内照合のためのチャレンジ信号が車室内照合用信号に相当する。
【００７０】
なお、他の態様として、照合場面情報は、どのような車両制御を実行するためのチャレンジ信号であるかを示す情報であってもよい。ここでの車両制御とは、ドアの開錠や、施錠、エンジン始動などを指す。
【００７１】
車両側ＲＫＥ処理部Ｆ６は、上述のＲＫＥシステムを実現するための車両側の処理を実施する。具体的には、電子キー２００から送信された指示信号の内容を解析し、当該指示信号に対応する車両制御を、ボディＥＣＵ１６０等と協働して実施する。指示信号に対応する車両制御とは、例えば、ドアの施開錠や、照明の点灯、車両２に搭載されている空調システムの始動などである。
【００７２】
車両側受信強度取得部Ｆ７は、受信回路部１１７が検出したＲＦ＿ＲＳＳＩを逐次取得する。取得したＲＳＳＩは一定時間ＲＡＭに保持される。これにより、後述するように、受信した応答信号のＲＳＳＩを特定することができる。
【００７３】
マップ記憶部Ｍ１は、ＬＦ＿ＲＳＳＩマップと、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップと、車室内用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップと、を記憶している。ＬＦ＿ＲＳＳＩマップは、車両２と電子キー２００との間の距離（以降、端末間距離）と、電子キー２００におけるチャレンジ信号のＲＳＳＩとの対応関係を示すデータである。車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップは、車室外照合用のチャレンジ信号に対する応答信号のＲＳＳＩと端末間距離との対応関係を示すデータである。車室内用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップは、車室内照合用のチャレンジ信号に対する応答信号のＲＳＳＩと端末間距離との対応関係を示すデータである。
【００７４】
一般的に、無線信号は、空間中を伝搬するにつれて減衰していくため、車両２と電子キー２００との距離が離れているほど、図４に示すように電子キー２００におけるチャレンジ信号のＲＳＳＩは小さくなる。ＬＦ＿ＲＳＳＩマップは、この図４に示すような、端末間距離と電子キー２００におけるチャレンジ信号のＲＳＳＩとの対応関係を示すデータである。ＬＦ＿ＲＳＳＩマップは、実試験やシミュレーション等に基づいて作成されればよい。
【００７５】
なお、図４に示すグラフの横軸は端末間距離を、縦軸はＬＦ＿ＲＳＳＩをそれぞれ表している。また、縦軸上のＬＦｍｘは、電子キー２００で観測されうるチャレンジ信号のＲＳＳＩの最大値である。ＬＦｍｘは、車載システム１００によるチャレンジ信号の送信電力に応じて定まる。また、縦軸上のＬＦｍｎは、電子キー２００がチャレンジ信号を正常に復号可能な信号強度の下限値として想定されるレベルを表している。
【００７６】
図５は、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップ、および、車室内用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップのそれぞれが示す、端末間距離とＲＦ＿ＲＳＳＩとの対応関係を概念的に示している。図５における実線で示すグラフが、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップにおける端末間距離とＲＦ＿ＲＳＳＩとの対応関係を示し、一点鎖線で示すグラフが、車室内用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップにおける端末間距離とＲＦ＿ＲＳＳＩとの対応関係を示している。
【００７７】
縦軸上のＲＦｍｘ１は、車載システム１００で観測され得る車室外照合用の応答信号のＲＳＳＩの最大値であり、ＲＦｍｘ２は、車室内照合用の応答信号のＲＳＳＩの最大値である。また、ＲＦｍｎは、車載システム１００が応答信号を正常に復号可能な信号強度の下限値として想定されるレベルを表している。なお、以下では、車室外照合用の応答信号を、車室外応答信号と記載することもある。また、車室内照合用の応答信号を、車室内応答信号と記載することもある。
【００７８】
ＲＦｍｘ１やＲＦｍｘ２は、電子キー２００が応答信号を送信する際の送信電力（換言すれば出力レベル）に応じて定まる。つまり、ＲＦｍｘ１は、車室外応答レベルに応じて定まり、ＲＦｍｘ２は、車室内応答レベルに応じて定まる。
【００７９】
当然、送信電力が異なれば、ＲＦ＿ＲＳＳＩと端末間距離の対応関係も異なってくる。本実施形態では、車室内照合用の応答信号の出力レベルを、車室外応答信号の出力レベルよりも小さいレベルとしている。つまり、車室外応答信号と車室内照合用の応答信号とで、端末間距離とＲＦ＿ＲＳＳＩとの対応関係も異なってくる。
【００８０】
そのため、マップ記憶部Ｍ１は、ＲＦ＿ＲＳＳＩと端末間距離の対応関係を示すデータ（以降、ＲＦ＿ＲＳＳＩマップ）として、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップと車室内用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップの２種類のマップデータを備えている。本実施形態と異なり、車室内照合用の応答信号の出力レベルと、車室外応答信号の出力レベルとを異ならせていなければ、マップ記憶部Ｍ１がＲＦ＿ＲＳＳＩと端末間距離の対応関係を示すデータとして記憶するマップは１種類でよい。
【００８１】
また、本実施形態では一例として、車載器ＥＣＵ１１１は、ＬＦ＿ＲＳＳＩと端末間距離の対応関係や、ＲＦ＿ＲＳＳＩと端末間距離の対応関係をマップ形式で表したデータを記憶する態様とするが、これに限らない。種々のＲＳＳＩと端末間距離との対応関係は、関数やテーブル等の形式で表されていても良い。
【００８２】
なお、種々のマップデータは、元来、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体に保存されている。そして、ＲＯＭに保存されている種々のマップデータが、ＣＰＵによって読み出されてＲＡＭに格納され、種々の処理に利用される。ＲＡＭが備える記憶領域のうち、ＲＯＭから読み出されたマップデータを保持しているデータ領域がマップ記憶部Ｍ１に相当する。上述した種々のマップは、整合性判定部Ｆ８によって利用される。
【００８３】
整合性判定部Ｆ８は、マップ記憶部Ｍ１が記憶しているＲＦ＿ＲＳＳＩマップと、車両側受信強度取得部Ｆ７が取得した応答信号のＲＳＳＩとを用いて、端末間距離としての復路距離を推定する。
【００８４】
なお、復路距離を推定する際に用いるＲＦ＿ＲＳＳＩマップは、応答信号のトリガとなったチャレンジ信号の種別に応じたものとする。つまり、車室外照合用のチャレンジ信号に対して返送されてきた応答信号に対しては、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップを用いて復路距離を推定する。一方、車室内照合用のチャレンジ信号に対して返送されてきた応答信号に対しては、車室内用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップを用いて復路距離を推定する。
【００８５】
また、ＬＦ＿ＲＳＳＩマップと、応答信号に含まれているＬＦ＿ＲＳＳＩとを用いて、端末間距離としての復路距離を推定する。そして、復路距離と往路距離とが整合しているか否かを判定する。この整合性判定部Ｆ８の作動の詳細については別途後述する。
【００８６】
＜電子キー２００の構成＞
次に、電子キー２００の構成について述べる。電子キー２００は、図６に示すように、キー側受信アンテナ２１０、受信回路部２２０、スイッチ２３０、キー側制御部２４０、送信回路部２５０、切替スイッチ２６０、出力調整部２７０、および、キー側送信アンテナ２８０を備える。なお、キー側送信アンテナ２８０には、キー側送信アンテナ２８０Ａ、２８０Ｂの２つを含む。これら２つの区別しないときは、キー側送信アンテナ２８０と記載する。キー側制御部２４０と、受信回路部２２０、スイッチ２３０、送信回路部２５０、切替スイッチ２６０および出力調整部２７０のそれぞれとは通信可能に接続されている。
【００８７】
キー側受信アンテナ２１０は、ＬＦ帯の電波を受信するためのアンテナである。キー側受信アンテナ２１０は受信回路部２２０と接続されており、受信した電波を電気信号に変換して受信回路部２２０に出力する。
【００８８】
受信回路部２２０は、キー側受信アンテナ２１０から入力される信号に対して、アナログデジタル変換や、復調、復号などといった、所定の処理を施すことで、受信信号に含まれるデータを抽出する。そして、その抽出したデータをキー側制御部２４０に提供する。
【００８９】
また、受信回路部２２０は、キー側受信アンテナ２１０で受信した信号の強度である受信信号強度（つまりＲＳＳＩ）を検出する機能も備え、検出したＲＳＳＩは、キー側制御部２４０に提供される。受信回路部２２０が検出するＲＳＳＩは、ＬＦ信号のＲＳＳＩである。そのため、以降では便宜上、受信回路部２２０が検出するＲＳＳＩを、ＬＦ＿ＲＳＳＩとも記載する。
【００９０】
スイッチ２３０は、ユーザ３がＲＫＥシステムとしての機能を利用するためのスイッチである。電子キー２００は、例えばスイッチ２３０として、全ドアを施錠するためのスイッチ２３０や、全ドアを開錠するためのスイッチ２３０を備える。種々のスイッチ２３０は、ユーザ３によって押下された場合に、そのスイッチ２３０が押下されたことを示す制御信号をキー側制御部２４０に出力する。
【００９１】
スイッチ２３０から入力される制御信号によって、キー側制御部２４０は、車両２に設けられている種々のドアの施錠／開錠といった施錠状態を制御するためのユーザ操作が実行されたことを検出するとともに、その指示内容を特定できる。なお、図６には、便宜上、スイッチ２３０を２つしか図示していないが、スイッチ２３０の数は２つに限らない。例えば、トランクドアのみの開錠を指示するスイッチ２３０を備えていても良い。スイッチ２３０が操作検出部に相当する。
【００９２】
キー側制御部２４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を備えるマイクロコンピュータを主体として構成されている。ＲＯＭには通常のマイクロコンピュータを、キー側制御部２４０として機能させるためのプログラム（以降、キー側制御プログラム）が格納されている。
【００９３】
キー側制御部２４０は、ＣＰＵがＲＯＭに格納されているキー側制御プログラムを実行することによって、スマートエントリーシステム等を実現するためのキー側の処理を実行する。なお、ＲＯＭには上記プログラムの他、車両ＩＤが格納されている。キー側制御部２４０の詳細な機能については別途後述する。
【００９４】
送信回路部２５０は、キー側制御部２４０から入力されたベースバンド信号に対して符号化、変調、デジタルアナログ変換等といった所定の処理を施すことで、ベースバンド信号を搬送波信号に変換する。そして、その生成した搬送波信号を、切替スイッチ２６０に出力する。
【００９５】
切替スイッチ２６０は、送信回路部２５０から入力された信号を、出力調整部２７０へ出力するか、キー側送信アンテナ２８０Ｂに出力するかを切り替えるスイッチである。切替スイッチ２６０はキー側制御部２４０により制御されて、接続側が切り替わる。
【００９６】
出力調整部２７０は、キー側制御部２４０、切替スイッチ２６０、およびキー側送信アンテナ２８０Ａと電気的に接続されている。出力調整部２７０は、送信回路部２５０から入力された電気信号の電力を、キー側制御部２４０によって指示されているレベルに調整して、キー側送信アンテナ２８０Ａに出力する。
【００９７】
この出力調整部２７０により、キー側制御部２４０は、車載システム１００に送信する信号の出力レベル（換言すれば送信電力）を、出力調整部２７０が設定可能な範囲内において、任意のレベルに調整することができる。本実施形態における出力調整部２７０は、後述するデフォルトレベルと、車室外応答レベルと、車室内応答レベルと、の３段階に出力レベルを調整できるように構成されている。
【００９８】
出力調整部２７０は、本実施形態では、信号を減衰させるアッテネータを用いて実現する。例えば、スイッチを用いて、減衰レベルの異なる２つのアッテネータを信号伝搬系統に接続したり切り離したりすることで、出力レベルを調整する構成とすればよい。また、２つのアッテネータを信号伝搬系統から切り離している場合にはデフォルトレベルで送信されるような構成とすれば良い。なお、これとは異なり、増幅度合いを調整可能な可変利得アンプを用いて出力調整部２７０を実現することもできる。
【００９９】
キー側送信アンテナ２８０は、入力された信号をＲＦ帯の電波に変換して空間へ放射する。２つのキー側送信アンテナ２８０の違いは偏波面である。相互に同じ形であり、配置されている向きが相互に異なっていることにより、２つのキー側送信アンテナ２８０Ａ、２８０Ｂの偏波面は互いに異なっている。本実施形態では、２つのキー側送信アンテナ２８０Ａ、２８０Ｂの偏波面は、互いに直交しているものとする。
【０１００】
＜キー側制御部２４０の機能＞
キー側制御部２４０は、上述のキー側制御プログラムを実行することで実現する機能ブロックとして、図７に示すように、キー側送信制御部Ｇ１、応答種別判定部Ｇ２、キー側受信強度取得部Ｇ３、および出力レベル指示部Ｇ４を備える。なお、キー側制御部２４０が備える機能ブロックの一部または全部は、１つまたは複数のＩＣなどを用いてハードウェア的に実現されても良い。
【０１０１】
キー側送信制御部Ｇ１は、車載システム１００に送信する信号を生成し、送信回路部２５０に出力する。例えば受信回路部２２０が、ポーリング信号やチャレンジ信号等といった、車載システム１００が送信した信号を受信した場合には、当該受信信号に対する応答として送信するべき所定の信号を生成し、送信回路部２５０に出力する。例えば受信回路部２２０がチャレンジ信号を受信した場合には、車両ＩＤを暗号化したコードを含む応答信号を生成する。
【０１０２】
また、或るスイッチ２３０から、ユーザ３によって押下されたことを示す制御信号が入力された場合には、その制御信号を出力したスイッチ２３０に対応する車両制御を実行するように指示する指示信号を生成する。例えば、全ドアを開錠するためのスイッチ２３０が押下された場合には、全ドアを開錠するように指示する指示信号を生成して、送信回路部２５０に出力する。
【０１０３】
さらに、キー側送信制御部Ｇ１は、切替スイッチ２６０の切り替え制御も行う。切替スイッチ２６０を、出力調整部２７０と接続する側とするか、キー側送信アンテナ２８０Ｂと接続する側とするかは、送信する信号により定まる。
【０１０４】
送信する信号が、ＲＫＥシステムとして送信する指示信号であれば、切替スイッチ２６０をキー側送信アンテナ２８０Ｂに接続する。なお、これに代えて、出力調整部２７０の出力レベルをデフォルトレベルとした状態で、切替スイッチ２６０をキー側送信アンテナ２８０Ａに接続してもよい。どちらの場合でも、指示信号が送信される送信電力は同じデフォルトレベルになる。デフォルトレベルでの送信電力は、ＲＫＥシステムにおいて電子キー２００が送信する信号に要求されている通信距離が満たされる電力になっている。
【０１０５】
また、車載システム１００が、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を決定するために送信するポーリング信号に応答する応答信号を送信する際にも、切替スイッチ２６０をキー側送信アンテナ２８０Ｂと接続する側とする。一方、照合処理の際には、切替スイッチ２６０を出力調整部２７０と接続する側とする。
【０１０６】
応答種別判定部Ｇ２は、受信回路部２２０がチャレンジ信号を受信した場合に、チャレンジ信号に含まれている照合場面情報に基づいて、チャレンジ信号が、車室内照合用のチャレンジ信号と、車室外照合用のチャレンジ信号の、どちらに該当するかを識別する。そして、その識別結果に応じて、電子キー２００がこれから送信しようとしている応答信号が、車室内照合のための応答信号と、車室外照合のための応答信号のどちらに該当するかを判定する。その判定結果は、出力レベル指示部Ｇ４に提供される。
【０１０７】
キー側受信強度取得部Ｇ３は、受信回路部２２０が検出したＬＦ＿ＲＳＳＩを逐次取得する。キー側受信強度取得部Ｇ３が取得したＲＳＳＩは、ＲＡＭに一定時間保持される。これにより、受信したチャレンジ信号のＲＳＳＩを特定することができる。
【０１０８】
キー側送信制御部Ｇ１は、受信回路部２２０がチャレンジ信号を受信した場合には、当該チャレンジ信号に対して受信回路部２２０が検出したＲＳＳＩを含む応答信号を生成する。つまり、電子キー２００は、受信したチャレンジ信号のＲＳＳＩを含む応答信号を所定の出力レベルで車載システム１００に返送する。チャレンジ信号に含めるＬＦ＿ＲＳＳＩは距離関連情報に相当する。
【０１０９】
出力レベル指示部Ｇ４は、これから電子キー２００が送信しようとしている信号の種類に応じて出力レベルの目標値を決定する。そして、出力調整部２７０に対して、出力レベルの目標値を指示する。出力調整部２７０は、出力レベル指示部Ｇ４からの指示に基づいて、出力レベルが目標値となるように、信号の減衰度合いや増幅度合いを変更する。つまり、出力レベル指示部Ｇ４は、出力調整部２７０と協働し、電子キー２００が車載システム１００に送信する信号の出力レベルを、これから電子キー２００が送信しようとしている信号の種類に応じたレベルに調整する。
【０１１０】
具体的には、出力レベル指示部Ｇ４は、出力調整部２７０と協働し、指示信号は所定のデフォルトレベルで送信させる。また、車室外照合のための応答信号は、デフォルトレベルよりも小さい車室外応答レベルで送信させる。さらに、車室内照合のための応答信号は、車室外応答レベルよりもさらに小さい車室内応答レベルで送信させる。つまり、種々の信号の出力レベルは、指示信号、車室外照合のための応答信号、車室内照合のための応答信号の順に抑制する。
【０１１１】
デフォルトレベルや、車室外応答レベル、車室内応答レベルの具体的な値は、適宜設計されれば良い。デフォルトレベルは、指示信号を送信する場合に採用する出力レベルであるため、電波法等などの制約が許容する範囲において、できるだけ大きいことが好ましい。
【０１１２】
例えば、デフォルトレベルは、見通し内における信号の到達距離が数十メートル（例えば３０メートル）程度となるレベルとすれば良い。なお、ここでの見通し内における信号の到達距離とは、電子キー２００と車載システム１００との間に電波の伝搬を阻害する物体がない環境において、電子キー２００が送信した信号を車載システム１００が復調可能なレベルで受信できる距離の上限値に相当する。
【０１１３】
また、車室外応答レベルは、見通し内における信号の到達距離が５〜１０メートル程度となるレベルとすればよい。車室内応答レベルは、見通し内における信号の到達距離が数メートル（例えば３メートル）程度となるレベルとすればよい。なお、ここに記載した信号の到達距離は、特許文献１に記載されている到達距離と同じである。しかし、本実施形態では、車室外応答レベルおよび車室内応答レベルは、特許文献１よりも低くすることもできる。次にその理由を説明する。
【０１１４】
図８には、電子キー２００がデフォルトレベルあるいは車室外応答レベルで信号を送信し、車載器１１０の車両側受信アンテナ１１５が水平偏波で信号を受信できる限界距離を概念的に示している。
【０１１５】
車室外応答レベルはデフォルトレベルよりも出力レベルを低くしているので、電子キー２００が送信する信号の出力レベルが車室外応答レベルである場合に車載器１１０が受信できる距離は、出力レベルがデフォルトレベルであるときよりも短くなっている。加えて、図８に示すように、受信感度特性は等方的ではなく、方位により受信感度は異なる。図８では、地点Ｐ１が車室外応答レベルにおいて最も短い通信距離であり、地点Ｐ２が車室外応答レベルにおいて最も長い通信距離である。
【０１１６】
要求仕様から定まる車室外照合エリアの境界あるいはそれよりも外に、通信距離が最も短い地点Ｐ１が存在するような大きさに車室外応答レベルを決める必要がある。これに対して、本実施形態では、水平偏波と垂直偏波を比較して感度がよい側の偏波面で電波を受信する。図９には、電子キー２００が車室外応答レベルで信号を送信し、車載器１１０が水平偏波および垂直偏波で信号を受信できる限界距離を概念的に示している。加えて、それら水平偏波での限界距離と垂直偏波での限界距離を方位ごとに比較して大きい側を選択して得られる最大値選択線も示している。
【０１１７】
本実施形態の場合、車載器１１０が受信できる限界距離は、この最大値選択線になる。最大値選択線において、最も短い通信距離となる点は地点Ｐ３である。地点Ｐ１と地点Ｐ３を比較すれば分かるように、地点Ｐ３の方が車両２から遠い。よって、本実施形態では、地点Ｐ３が車室外照合エリアの境界あるいはそれよりも外になるように車室外応答レベルを設定すればよい。よって、本実施形態では、車室外応答レベルを特許文献１よりも低くすることができるのである。同様の理由により、本実施形態では、車室内応答レベルを特許文献１よりも低くすることができる。
【０１１８】
なお、本実施形態では、車室外照合のための応答信号と、車室内照合のための応答信号とで、出力レベルを異なるレベルとしている。しかし、車室外照合のための応答信号と、車室内照合のための応答信号の出力レベルを等しいレベルとすることもできる。ただし、その場合の応答信号の出力レベルは、指示信号の出力レベルよりも小さいレベルに抑制するものとする。
【０１１９】
また、電子キー２００がスマートエントリーシステムを実現するために送信する信号のうち、ポーリング信号に対する応答信号など、ＩＤコードを含まない信号については、デフォルトレベルで送信してもよいし、車室外応答レベルで送信してもよい。
【０１２０】
＜ＲＫＥ関連処理＞
次に、図１０に示すフローチャートを用いて、電子キー２００がＲＫＥシステムとして機能するときのキー側制御部２４０の処理を説明する。図１０に示す処理は、スイッチ２３０が押下されて、そのことを示す制御信号がキー側制御部２４０に入力されたことにより開始する。
【０１２１】
ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１では、切替スイッチ２６０をキー側送信アンテナ２８０Ｂに接続される側に切り替える。Ｓ２では、その制御信号を入力したスイッチ２３０に対応する車両制御を実行することを指示する指示信号を生成する。
【０１２２】
Ｓ３では、Ｓ２で生成した指示信号をキー側送信アンテナ２８０Ｂから送信する。なお、Ｓ１、Ｓ２の処理はキー側送信制御部Ｇ１が実行し、Ｓ３は出力レベル指示部Ｇ４が実行する。
【０１２３】
図１１には、車載器１１０がＲＫＥシステムとして機能するときに車載器ＥＣＵ１１１が実行する処理を示している。図１１に示す処理は、所定の実行周期で周期的に実行される。また、図１１に示す処理は、車両側ＲＫＥ処理部Ｆ６が実行する。
【０１２４】
Ｓ１１では、受信回路部１１７により復号された信号を取得する。続くＳ１２では、Ｓ１１で得た信号が指示信号か否かを判断する。指示信号でない場合には、図１１の処理を終了する。指示信号である場合にはＳ１３に進む。Ｓ１３では指示信号に含まれているコードを照合する。Ｓ１４では、Ｓ１３での照合の結果、照合が成立するか否かを判断する。照合が不成立であれば図１１に示す処理を終了する。照合が成立した場合にはＳ１５に進む。Ｓ１５では、指示信号に応じた処理を実行する。
【０１２５】
＜スマートエントリー関連処理＞
次に、車載器ＥＣＵ１１１がスマートエントリーシステムの機能を実行する場合の処理を説明する。車載器ＥＣＵ１１１は、図１２に示す処理を前述したポーリング周期で周期的に実行する。
【０１２６】
Ｓ２１では、偏波面選択エリアが形成される出力レベルを出力可変部１１３に指示し、かつ、ポーリング信号を生成して、送信回路部１１２に出力する。これにより、偏波面選択エリアに向けてポーリング信号が送信される。偏波面選択エリアに電子キー２００が存在している場合には、電子キー２００は応答信号を返信する。
【０１２７】
Ｓ２２では応答信号を受信したか否かを判断する。Ｓ２２の判断がＮＯであれば、図１２の処理を終了する。一方、Ｓ２２の判断がＹＥＳであればＳ２３へ進む。Ｓ２３では、受信した応答信号の受信レベルを、応答信号を受信したときの車両側受信アンテナ１１５の偏波面と対応付けて記録する。
【０１２８】
Ｓ２４では、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を、これまでとは逆の偏波面に切り替える指示を偏波切替部１１６に出力する。Ｓ２５では、Ｓ２１と同様の処理により、偏波面選択エリアに向けてポーリング信号を送信する。
【０１２９】
Ｓ２６では、応答信号を受信したか否かを判断する。Ｓ２６の判断がＮＯであれば、図１２の処理を終了し、ＹＥＳであればＳ２７へ進む。Ｓ２７では、受信した応答信号の受信レベルを、このときの車両側受信アンテナ１１５の偏波面と対応付けて記録する。
【０１３０】
Ｓ２８では、Ｓ２３で記録した受信レベルとＳ２７で記録した受信レベルとを比較する。Ｓ２９では、Ｓ２８での比較の結果、受信レベルが高い側の偏波面を選択する。Ｓ３０では、車両側受信アンテナ１１５の偏波面をＳ２９で選択した偏波面として照合処理を実行する。照合処理の詳細は図１３を用いて説明する。
【０１３１】
なお、図１２に示した処理のうち、Ｓ２１、Ｓ２５は車両側送信制御部Ｆ１が実行する。また、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２６、Ｓ２７、Ｓ２８、Ｓ２９は受信レベル判定部Ｆ４が実行し、Ｓ２４は車両側受信制御部Ｆ２が実行し、Ｓ３０は車両側受信制御部Ｆ２、照合処理部Ｆ５が実行する。
【０１３２】
図１３は、車載器ＥＣＵ１１１が実行する照合処理を説明するフローチャートである。図１３に示す処理は、図１２のＳ３０において照合処理を実行すると決定した場合に、実行する。なお、Ｓ３０を実行後、車室外照合エリアが形成される出力レベルとして、改めて、ポーリング信号を送信し、そのポーリング信号に応答した応答信号を受信した場合、すなわち、搭乗用照合条件が成立した場合に、図１３の処理を開始してもよい。
【０１３３】
この図１３が実行されると、車載器１１０からチャレンジ信号が送信される。図１３を説明する前に、電子キー２００がチャレンジ信号を受信した場合の処理を図１４を用いて説明する。電子キー２００のキー側制御部２４０は、たとえば、受信回路部２２０が車載システム１００からのＬＦ信号を受信した場合に、図１４に示す処理を開始する。
【０１３４】
まず、Ｓ５１では受信した信号がチャレンジ信号であるか否かを判定する。受信信号がチャレンジ信号である場合にはＳ５１が肯定判定されてＳ５２に移る。一方、受信信号がチャレンジ信号ではない場合には、Ｓ５１が否定判定されて本フローを終了する。なお、Ｓ５１が否定判定された場合には、別途、受信信号に応じた応答信号を生成し、所定の出力レベルで送信する処理を実施する。
【０１３５】
Ｓ５２ではキー側受信強度取得部Ｇ３が、今回受信したチャレンジ信号のＲＳＳＩを受信回路部２２０から取得してＳ５３に移る。Ｓ５３では応答種別判定部Ｇ２が、受信回路部２２０が受信したチャレンジ信号に含まれている照合場面情報に基づいて、今回、キー側送信制御部Ｇ１が生成する応答信号が、車室外応答信号と車室内応答信号のどちらに該当するかを判定する。そして、その判定結果を、出力レベル指示部Ｇ４に提供してＳ５４に移る。
【０１３６】
Ｓ５４では出力レベル指示部Ｇ４が、Ｓ５３での判定結果に基づいて出力調整部２７０の出力レベルを調整してＳ５５に移る。具体的には、Ｓ５３での判定の結果、キー側送信制御部Ｇ１が生成する信号が、車室外照合のための応答信号である場合には、出力調整部２７０出力レベルを車室外応答レベルに設定してＳ５５に移る。一方、キー側送信制御部Ｇ１が生成する信号が、車室内照合のための応答信号である場合には、出力調整部２７０出力レベルを車室内応答レベルに設定してＳ５５に移る。
【０１３７】
Ｓ５５ではキー側送信制御部Ｇ１が、Ｓ５２においてキー側受信強度取得部Ｇ３が取得したＲＳＳＩを含む応答信号を生成してＳ５６に移る。Ｓ５６では、キー側送信制御部Ｇ１が切替スイッチ２６０を出力調整部２７０側、すなわち、キー側送信アンテナ２８０Ａに接続される側に切り替える指示を出力し、かつ、Ｓ５５で生成した応答信号を送信回路部２５０に出力して本フローを終了する。なお、送信回路部２５０に入力された応答信号は、搬送波信号に変調された後に、出力調整部２７０で所定の出力レベルに調整されて、キー側送信アンテナ２８０Ａから送信される。
【０１３８】
このようにして、電子キー２００は、チャレンジ信号を受信した場合に、応答信号を車載器１１０へ送信する。次に、図１３に示す、車載器ＥＣＵ１１１が実行する照合処理を説明する。
【０１３９】
Ｓ４１では照合処理部Ｆ５が、車両側送信制御部Ｆ１や送信回路部１１２等と協働し、車室外照合用のチャレンジ信号を生成してＳ４２に移る。Ｓ４２では車両側受信制御部Ｆ２が、応答信号を受信したか否かを判定する。応答信号を受信した場合には、Ｓ４２が肯定判定されてＳ４３に移る。一方、チャレンジ信号を送信してから一定時間経過しても応答信号を受信しなかった場合には、Ｓ４２が否定判定されて本フローを終了する。
【０１４０】
Ｓ４３では車両側受信強度取得部Ｆ７が、応答信号のＲＦ＿ＲＳＳＩを受信回路部１１７から取得する。そして、そのＲＦ＿ＲＳＳＩを整合性判定部Ｆ８に提供してＳ４４に移る。Ｓ４４では整合性判定部Ｆ８が、応答信号に含まれるＬＦ＿ＲＳＳＩを読み出してＳ４５に移る。
【０１４１】
Ｓ４５では整合性判定部Ｆ８が、距離整合性判定処理を実施してＳ４６に移る。この距離整合性判定処理については、図１５を用いて説明する。まず、整合性判定部Ｆ８は、マップ記憶部Ｍ１が記憶しているＬＦ＿ＲＳＳＩマップを用いて、応答信号に含まれているＬＦ＿ＲＳＳＩから、復路距離を推定する。図１５中のＤｌｆは、ＬＦ＿ＲＳＳＩがＬＦｒｖとなっている場合に対応する復路距離を表している。
【０１４２】
また、整合性判定部Ｆ８は、マップ記憶部Ｍ１が記憶している車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップを用いて、チャレンジ信号のＲＦ＿ＲＳＳＩから、往路距離を推定する。図１５中のＤｒｆは、ＲＦ＿ＲＳＳＩがＲＦｒｖとなっている場合に対応する往路距離を表している。
【０１４３】
そして、復路距離Ｄｌｆと、往路距離Ｄｒｆの差の絶対値（以降、乖離度）ΔＤを特定し、乖離度ΔＤが所定の許容閾値以上となっている場合に、復路距離Ｄｌｆと往路距離Ｄｒｆが整合していないと判定する。また、乖離度ΔＤが所定の許容閾値未満となっている場合には、復路距離Ｄｌｆと往路距離Ｄｒｆが整合していると判定する。
【０１４４】
ここで用いる許容閾値は、復路距離Ｄｌｆと往路距離Ｄｒｆの差を、種々の距離を推定する上で生じる誤差として許容する範囲の上限値に相当する。当然、種々の信号のＲＳＳＩは、マルチパス等の影響によって揺らぐため、ＲＳＳＩから推定される距離には誤差が含まれる。また、ＲＦ帯とＬＦ帯とでは電波の伝搬特性が異なるため、ＲＳＳＩへの伝搬環境の影響も異なってくる。ここで用いられる許容閾値は、それらの種々の原因に由来する乖離度を吸収する閾値であって、具体的な値は適宜設計されれば良い。
【０１４５】
上述した整合性判定処理において、整合性判定部Ｆ８が復路距離Ｄｌｆと往路距離Ｄｒｆが整合していると判定した場合には、Ｓ４６が肯定判定されてＳ４８に移る。一方、復路距離Ｄｌｆと往路距離Ｄｒｆが整合していないと判定した場合には、Ｓ４６が否定判定されてＳ４７に移る。
【０１４６】
Ｓ４７では、照合ＮＧと判定して本フローを終了する。復路距離Ｄｌｆと往路距離Ｄｒｆが整合していない場合とは、後述するように、チャレンジ信号が中継器３００によってリレーされて電子キー２００に到達している可能性を示唆しているためである。
【０１４７】
Ｓ４８では、受信した応答信号に示されるＩＤコードと、照合処理部Ｆ５が保持するＩＤコードとを照らし合わせる。つまりＩＤコードの照合を実施して本フローを終了する。なお、照合が成立した場合には、前述の通り、開錠用処理を実施する。
【０１４８】
以上では、照合処理の一例として、搭乗用照合を実施する場合について例示したが、他の場面における照合処理（例えば始動用照合）も同様に実施すれば良い。
【０１４９】
＜第１実施形態のまとめ＞
以上の構成では、電子キー２００は、指示信号を送信する場合には所定のデフォルトレベルで送信する一方、応答信号を送信する場合には、デフォルトレベルよりも小さい出力レベルで送信する。また、車室外照合のための応答信号は車室外応答レベルで送信させ、車室内照合のための応答信号は、車室外応答レベルよりも小さい車室内応答レベルで送信させる。
【０１５０】
このような作動によれば、ＲＫＥシステム用の指示信号は相対的に遠くまで伝搬する一方、スマートエントリーシステム用の応答信号の伝搬距離は、指示信号よりも抑制される。したがって、応答信号が中継器によってリレーされる恐れを低減することができる。その結果、正規のユーザ３が意図しないにも関わらず、コードの照合が成立することを抑制することができる。
【０１５１】
ただし、電子キー２００と車両２との距離が、図１６に示すように、車室外応答レベルでも到達しうる距離となっている場合、中継器３００で中継されたチャレンジ信号に対する応答信号が車載システム１００まで到達することが生じうる。なお、図１６における一点鎖線は、車室外照合のための応答信号の到達範囲を示しており、点線は、車載システム１００の無線通信エリアを示している。
【０１５２】
本実施形態では、そのような場合においても、照合が成立してしまうことを抑制することができる。具体的には、次の通りである。図１６で示すような状況においては、チャレンジ信号は中継器３００によって増幅されているため、ＬＦ＿ＲＳＳＩは大きい値となることが想定される。つまり、往路距離は相対的に小さい値に推定される。一方、ＲＦ帯の応答信号は当該中継器３００によって増幅されないため、ＲＦ＿ＲＳＳＩから推定される復路距離は、実際の距離に対応する距離となる。つまり、復路距離は相対的に大きい値となる。
【０１５３】
つまり、復路距離と往路距離が整合していない場合とは、チャレンジ信号が中継されている状況を示唆する。なお、一般的にリレーアタックに用いられる中継器３００はＬＦ帯の信号を増幅するものであるため、当該中継器３００によってはＲＦ帯の信号である応答信号は増幅されない。
【０１５４】
本実施形態の構成によれば、整合性判定部Ｆ８によって２つの距離が整合していない場合には、ＩＤコードの照合を実施せずに、照合不成立と判定する。したがって、仮に電子キー２００と車載システム１００とが図１６のように、中継器３００で中継されたチャレンジ信号に対する応答信号が車載システム１００まで到達するような位置関係となっていても、照合が不正に成立してしまうことを抑制できる。
【０１５５】
また、本実施形態の構成によれば、車室内照合用の応答信号の到達範囲は、車室外応答信号の到達範囲よりも小さい。したがって、仮に車室外応答信号が中継器によってリレーされたとしても、車室内照合用の応答信号まで、当該中継器によってリレーされる可能性は低い。つまり、本実施形態の構成によれば、第３者によってドアの開錠までは実行されたとしても、エンジンの始動まで実行される恐れを低減することができる。
【０１５６】
もちろん、前述の通り、車室外応答信号の到達範囲自体も、ＲＫＥシステム用の指示信号の到達範囲よりも小さく設定しているため、以上の構成によれば、ドアの開錠が実行される可能性自体も低減できている。つまり、以上の構成は、ユーザ３の意図しない照合処理に対して、２段階の防御策を取り入れていることに相当する。
【０１５７】
また、ＲＫＥシステム用の指示信号は、所定のデフォルトレベルで送信される。したがって、以上の構成によれば、ＲＫＥシステム用の指示信号はできるだけ遠くまで飛ばしたいという需要を満たしつつ、車両２のセキュリティを高めることができる。
【０１５８】
さらに、本実施形態では、水平偏波を受信する偏波面と垂直偏波を受信する偏波面のうち、相対的に通信感度がよい偏波面で応答信号の通信が行われる。よって、車室外応答レベルがデフォルトレベルよりも低くても、車室外照合エリアで電子キー２００と車載器１１０とが通信できない可能性を低減できる。
【０１５９】
また、本実施形態では、相対的に通信感度がよい偏波面で応答信号を通信を行うことにより、図９に示すように、方位による通信感度の違いを低減することができる。よって、ＲＦ＿ＲＳＳＩから推定する往路距離Ｄｒｆの、電子キー２００の存在方位による違いを低減できる。そのため、整合性判定部Ｆ８の判定精度を向上させることもできる。
【０１６０】
なお、本実施形態では一例として、電子キー２００が送信するＲＦ帯の信号（以降、ＲＦ信号）の出力レベルを、デフォルトレベル、車室外応答レベル、車室内応答レベルの３段階に調整する態様を例示したが、これに限らない。ＲＦ信号の出力レベルは、デフォルトレベル、搭乗用応答レベル、施錠用応答レベル、車室内応答レベルの４段階に調整されてもよい。搭乗用応答レベルは前述の車室外応答レベルに相当するレベルとし、施錠用応答レベルは、搭乗用応答レベルよりも小さく、車室内用応答レベル以上となる範囲の任意のレベルとすればよい。
【０１６１】
以上、実施形態を説明したが、開示した技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の変形例も開示した範囲に含まれ、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できる。
【０１６２】
［変形例１］
変形例１では、キー側制御部２４０の出力レベル指示部Ｇ４は、車室内照合用の応答信号の出力レベルを、車室外応答信号の出力レベルと同じにする。そして、照合処理部Ｆ５は、車室内応答信号のＲＦ＿ＲＳＳＩが、車室外応答信号のＲＦ＿ＲＳＳＩよりも小さい場合には、車室内照合が不成立であると判定する。
【０１６３】
ユーザ３が、車両２に乗り込み、車両２を発進させる際には、車室外照合から車室内照合へと進む。このとき、車室外照合は電子キー２００が車室外照合エリアに入ったときに行われるので、電子キー２００と車両側受信アンテナ１１５との距離は数メートルである。一方、車室内照合は、電子キー２００が車室内にあるときに行われる。よって、車室外照合時の車両側受信アンテナ１１５から電子キー２００までの距離と、車室内照合時の車両側受信アンテナ１１５から電子キー２００までの距離とを比較すると、車室内照合時のほうが短いはずである。
【０１６４】
また、この変形例１でも、車両側受信アンテナ１１５は、相対的に受信感度のよい側の偏波面で応答信号を受信する。これにより、ＲＦ＿ＲＳＳＩと距離との相関が向上する。これらのことから、正常であれば、車室内照合時のＲＦ＿ＲＳＳＩは、車室外照合時のＲＦ＿ＲＳＳＩよりも大きくなるはずである。そこで、この変形例１では、車室内照合時のＲＦ＿ＲＳＳＩが車室外照合時のＲＦ＿ＲＳＳＩよりも小さい場合には、車室内照合が不成立であると判定する。
【０１６５】
［変形例２］
この変形例２では、車両側受信アンテナ１１５の構成を、垂直偏波用の第１車両側受信アンテナと水平偏波用の第２車両側受信アンテナの２つのアンテナを備えた構成とする。加えて、これら２つのアンテナを、車両側受信アンテナ１１５が受信する電波の半波長以上、離れて配置する。受信する電波が３１５ＭＨｚであれば半波長は約４７６ｍｍであるので、たとえば、第１車両側アンテナをＡピラーに配置し、第２車両側アンテナをＣピラーに配置すればよい。このように、２つのアンテナを、車両側受信アンテナ１１５が受信する電波の半波長以上、離れて配置することで、アイソレーションを高くすることができる。
【０１６６】
［変形例３］
前述した実施形態では、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を選択する際、電子キー２００はキー側送信アンテナ２８０Ｂから応答信号を送信していた。しかし、この変形例３では、電子キー２００は、キー側送信アンテナ２８０Ｂおよびキー側送信アンテナ２８０Ａから、それぞれ応答信号を送信する。キー側送信アンテナ２８０Ａから応答信号を送信する際には、出力レベルはデフォルトレベル、すなわち、キー側送信アンテナ２８０Ｂの出力レベルと同じレベルにする。
【０１６７】
なお、キー側送信アンテナ２８０Ａから送信する応答信号と、キー側送信アンテナ２８０Ｂから送信する応答信号は、別々のポーリング信号に応答する信号として送信する。実施形態では、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を選択するために、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を切り替えて、２回、応答信号を受信している。この変形例３では、その２倍、４回、応答信号を受信することになる。以下の説明において、キー側送信アンテナ２８０Ａが送信する電波の偏波面を第１キー側偏波面とし、キー側送信アンテナ２８０Ｂが送信する電波の偏波面を第２キー側偏波面とする。
【０１６８】
受信レベル判定部Ｆ４は、以下の（１）〜（４）の４つの場合の受信レベル、すなわち、（１）電子キー２００が第１キー側偏波面で送信した応答信号を車両側受信アンテナ１１５が水平偏波となる偏波面で受信したときの受信レベルと、（２）電子キー２００が第１キー側偏波面で送信した応答信号を車両側受信アンテナ１１５が垂直偏波となる偏波面で受信したときの受信レベルと、（３）電子キー２００が第２キー側偏波面で送信した応答信号を車両側受信アンテナ１１５が平偏波となる偏波面で受信したときの受信レベルと、（４）電子キー２００が第２キー側偏波面で送信した応答信号を車両側受信アンテナ１１５が垂直偏波となる偏波面で受信したときの受信レベルとを比較する。そして、受信レベルが最も高い組み合わせを判定する。
【０１６９】
車両側送信制御部Ｆ１は、第１キー側偏波面および第２キー側偏波面のうち、受信レベル判定部Ｆ４が、受信レベルが最も高いと判定した組み合わせで用いられているキー側偏波面で、応答信号を送信することを指示する偏波面指示信号を、車両側送信アンテナ１１４から送信させる。
【０１７０】
電子キー２００は、キー側受信アンテナ２１０がこの偏波面指示信号を受信すると、キー側送信制御部Ｇ１は、切替スイッチ２６０を制御して、次に、車載器１１０から送信されると想定されるチャレンジ信号に応答して応答信号を送信するキー側送信アンテナ２８０を、偏波面指示信号により指示されている偏波面で送信する側のアンテナとする。
【０１７１】
また、車両側受信制御部Ｆ２は、応答信号を受信する偏波面を、受信レベル判定部Ｆ４が、受信レベルが最も高いと判定した組み合わせで用いられている偏波面とする指示を偏波切替部１１６に出力する。このようにすると、応答信号の出力レベルを低くしても、車室外照合エリアで電子キー２００と車載器１１０とが通信できない可能性を、より低減できる。
【０１７２】
［変形例４］
前述の実施形態では、偏波面の選択は、一度の照合処理について、一度のみであった。しかし、照合処理の間、水平偏波となる偏波面と垂直偏波となる偏波面とでいずれが受信レベルが高いかを繰り返し判定し、最新の判定結果に基づいて、応答信号を受信する偏波面を切り替えてもよい。
【０１７３】
［変形例５］
実施形態では、車両側受信アンテナ１１５の偏波面を切り替えて受信レベルを判定しており、変形例３では車両側受信アンテナ１１５の偏波面に加えて、キー側送信アンテナ２８０の偏波面を切り替えて受信レベルを判定していた。しかし、車両側受信アンテナ１１５の偏波面は固定し、キー側送信アンテナ２８０の偏波面を切り替えて受信レベルを判定してもよい。
【０１７４】
［変形例６］
上述した実施形態では、種々のＲＳＳＩから具体的に端末間距離を推定し、それらの乖離度ΔＤを用いて、往路距離と復路距離に矛盾が生じているか否かを判定する態様としたが、これに限らない。
【０１７５】
例えば、端末間距離を近距離レベルと遠距離レベルの２つの距離レベルに区分し、整合性判定部Ｆ８は、ＲＳＳＩから推定される端末間距離が、どちらの距離レベルに該当するかを識別する態様としてもよい。そして、ＬＦ＿ＲＳＳＩから推定される距離レベルと、ＲＦ＿ＲＳＳＩから推定される距離レベルとが不一致となった場合に、それぞれの距離が不整合と判定すれば良い。例えば、近距離レベルは１０メートル未満とし、遠距離レベルは１０メートル以上とすればよい。なお、端末間距離は、３段階以上に分割されても良い。
【０１７６】
［変形例７］
上述した実施形態では、ＲＦ＿ＲＳＳＩマップとして、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップと車室内用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップの２種類のデータを保持する態様を例示したが、これに限らない。
【０１７７】
他の態様として、マップ記憶部Ｍ１が保持するＲＦ＿ＲＳＳＩマップは、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップの一種類としてもよい。その場合、整合性判定部Ｆ８は、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップを車室外応答レベルと車室内応答レベルの比を用いて補正することで仮想的に車室内用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップを生成する。そして、車室内照合時の応答信号のＲＦ＿ＲＳＳＩに対しては、当該補正されたマップを用いて復路距離を推定する態様とすればよい。
【０１７８】
車室外応答レベルと車室内応答レベルの比を用いて補正されたマップとは、例えば、車室内応答レベルを車室外応答レベルで割った値を、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップにおいて各距離に対応するＲＳＳＩの値に乗算したマップとすればよい。なお、さらなる他の態様として、マップ記憶部Ｍ１が保持するＲＦ＿ＲＳＳＩマップは、車室内用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップの一種類としてもよい。
【０１７９】
［変形例８］
上述した実施形態では、車室外照合時と車室内照合時の両方において往路距離と復路距離の整合性を判定する態様を例示したが、これに限らない。車室外照合時のみ、往路距離と復路距離の整合性を判定する態様としてもよい。これは次の理由による。
【０１８０】
車室内用応答レベルは、信号の到達距離が数メートル程度となるような十分に小さい値に設定される。そのため、中継器３００で中継されたチャレンジ信号に対して送信された応答信号が、実際に車載システム１００まで到達する可能性は非常に小さい。つまり、車室内照合時において距離の整合性を判定する必要性は、車室外照合時ほど高くないためである。
【０１８１】
なお、この変形例８の場合も、マップ記憶部Ｍ１が記憶するＲＦ＿ＲＳＳＩマップを、車室外用ＲＦ＿ＲＳＳＩマップの一種類に削減することができる。
【０１８２】
［変形例９］
上述した実施形態では、電子キー２００は、受信したチャレンジ信号のＬＦ＿ＲＳＳＩを含む応答信号を返送する態様としたが、これに限らない。キー側制御部２４０は、ＬＦ＿ＲＳＳＩマップに相当するデータを用いてＬＦ＿ＲＳＳＩを端末間距離（つまり往路距離）に変換し、当該往路距離の情報をＬＦ＿ＲＳＳＩの代わりに含めた応答信号を送信する態様としてもよい。つまり、距離関連情報は、キー側制御部２４０がＬＦ＿ＲＳＳＩに基づいて特定した往路距離であってもよい。
【０１８３】
［変形例１０］
実施形態において照合処理部Ｆ５は、車室外応答信号のＲＳＳＩが、ＲＦｍｘ１以上となっている場合、照合不成立と判定してもよい。車室外応答信号のＲＳＳＩがＲＦｍｘ１以上となっている場合とは、電子キー２００が送信した応答信号が中継機によって中継されている可能性があるためである。同様の理由から、実施形態において照合処理部Ｆ５は、車室内照合用の応答信号のＲＳＳＩが、ＲＦｍｘ２以上となっている場合、照合不成立と判定してもよい。
【符号の説明】
【０１８４】
１：車両用電子キーシステム    ２：車両    ３：ユーザ    １００：車載システム    １１０：車載器    １１１：車載器ＥＣＵ    １１２：送信回路部    １１３：出力可変部    １１４：車両側送信アンテナ    １１５：車両側受信アンテナ    １１６：偏波切替部    １１７：受信回路部    １４０：タッチセンサ    １５０：スタートボタン    １６０：ボディＥＣＵ    １７０：エンジンＥＣＵ    ２００：電子キー    ２１０：キー側受信アンテナ    ２２０：受信回路部    ２３０：スイッチ    ２４０：キー側制御部    ２５０：送信回路部    ２６０：切替スイッチ    ２７０：出力調整部    ２８０：キー側送信アンテナ    ３００：中継器    Ｆ１：車両側送信制御部    Ｆ２：車両側受信制御部    Ｆ３：車両情報取得部    Ｆ４：受信レベル判定部    Ｆ５：照合処理部    Ｆ６：車両側ＲＫＥ処理部    Ｆ７：車両側受信強度取得部    Ｆ８：整合性判定部    Ｇ１：キー側送信制御部    Ｇ２：応答種別判定部    Ｇ３：キー側受信強度取得部    Ｇ４：出力レベル指示部    Ｍ１：マップ記憶部
【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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