JP6768580B2 - 車両制御システム、車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に備わる制御装置と、ユーザが所持する電子キーおよび携帯機とから構成される車両制御システムに関する。

電子キーを用いて車両のドアの施錠・解錠を行うシステムとして、キーレスエントリやパッシブエントリなどのシステムが実用化されている。キーレスエントリでは、電子キーを操作すると、電子キーから車両側に遠隔操作信号が送信され、この信号に基づいてドアの施錠・解錠が行われる。パッシブエントリでは、ユーザがドアのノブに接近または接触したことが検知されると、車両側から応答要求信号が送信され、この信号を受信した電子キーから返信される応答信号に基づいて、ドアの施錠・解錠が行われる。

また、電子キーだけでなく、ユーザの所有するスマートフォンなどの携帯機を用いることで、より利便性を高めた車両制御システムも種々提案されている。たとえば、ユーザが自分に適合したシート位置をカスタマイズ情報としてスマートフォンに登録しておき、乗車時にこの情報を車両側に送ることで、シート位置が自動調整されることなどはその例である。また、スマートフォンの操作によって、たとえば車両に搭載された空調装置やオーディオ装置などの設定を行ったり、ヘッドライトや室内灯を点灯・消灯させたりすることも可能である。特許文献１〜５にも、スマートフォンなどの携帯機を用いた車両制御システムが開示されている。

さらに、最近では、あらゆる物がインターネットにつながるＩｏＴ（Internet of Things）が急速に普及しつつあるが、この概念を車両に拡げたコネクテッド・カー（Connected Car）にも注目が集まっている。たとえば、スマートフォンを利用して車両をインターネットに接続し、スマートフォンのアプリケーションを用いて、音声や動画などのデータをダウンロードしたり、車両に搭載された制御装置の更新プログラムをダウンロードしたりすることができる。

しかしながら、このようなコネクテッド・カーにおいては、利便性の向上や新たな価値の創造というメリットがある一方で、インターネットに接続されることで、セキュリティ上のリスクが増大するという問題がある。たとえば、スマートフォンと車両との間の通信には、Bluetooth（登録商標；以下同様）のような近距離無線が用いられるが、近距離無線はオープン規格であって仕様が公開されていることから、悪意のある第三者によってハッキングされやすい。特に、近距離無線では、待ち受け時に車両側からビーコン（Beacon）信号が高頻度で送信されるため、これを足掛かりにハッカーが攻撃対象の車両を特定し、ユーザが車両から離れたのを見計らって車両に接近しハッキングを行うリスクが高い。

特開２０１１−２４７０７６号公報 特表２０１６−５０４７７７号公報 特開２０１３−６２６６６号公報 特開２０１４−１２５７７９号公報 特開２０１６−５６６１４号公報

本発明の課題は、携帯機を用いることによる利便性を保ちながら、携帯機と車両とを接続する際のセキュリティリスクを低減できる車両制御システムを提供することにある。

本発明による車両制御システムは、車両に搭載され当該車両を制御する車両制御装置と、ユーザにより所持され車両制御装置と通信が可能な電子キーと、ユーザにより所持され車両制御装置および電子キーと通信が可能な携帯機とを備えている。車両制御装置は、ユーザの乗車時または降車時に所定の条件が成立した場合に、電子キーとの通信に基づいて、当該電子キーの所在位置を判定する。そして、電子キーの所在位置が車内である場合は、車両制御装置は携帯機と直接通信を行う。また、電子キーの所在位置が車外である場合は、車両制御装置は、携帯機との通信を切断状態とするとともに、携帯機と電子キーとの間の通信を接続状態とし、電子キーを介して携帯機と通信を行う。

このような車両制御システムによると、電子キーが車外にある場合は、車両制御装置は携帯機と直接通信を行わず、電子キーを介して携帯機と通信を行う。このため、電子キーがゲートウェイの役割を果たし、セキュリティ性が向上する。また、電子キーが車外にある場合に、車両制御装置と携帯機との間の通信が切断されるので、当該通信にセキュリティ性の低い近距離無線が用いられていても、第三者によるハッキングを未然に防止できる。したがって、携帯機を用いて様々な機能を実現できる利便性を保ちながら、携帯機を車両に接続する際のセキュリティリスクを低減することができる。また、携帯機が車内にあるか車外にあるかを判別し、携帯機の所在位置に応じて、車両制御装置と携帯機との間の通信ルートを切り替えるので、ユーザが特別な操作をしなくても、最適の通信ルートを自動的に選択することができる。

本発明において、車両制御装置と携帯機との間で通信が確立している状態で、電子キーの所在位置が車外と判定された場合に、車両制御装置は、携帯機との通信を切断するとともに、電子キーと携帯機との間で通信を開始させるための通信開始コマンドを電子キーへ送信し、電子キーは、通信開始コマンドに基づいて、携帯機と通信を開始してもよい。

本発明において、電子キーと携帯機との間で通信が確立している状態で、電子キーの所在位置が車内と判定された場合に、車両制御装置は、電子キーと携帯機との間の通信を切断させるための通信切断コマンドを電子キーへ送信し、電子キーは、通信切断コマンドに基づいて携帯機との通信を切断し、その後、携帯機は車両制御装置と通信を開始してもよい。

本発明において、車両制御装置と携帯機との間で通信が確立する前に、携帯機は、所定の操作が行われたことに基づいて、電子キーとの間で通信を行い、電子キーは、当該電子キーの所在位置の判定に必要な情報を車両制御装置へ送信し、車両制御装置は、前記情報に基づいて電子キーの所在位置が車内と判定した場合に、電子キーと携帯機との間の通信を切断させるための通信切断コマンドを電子キーへ送信し、電子キーは、通信切断コマンドに基づいて携帯機との通信を切断し、その後、携帯機は、車両制御装置と通信を開始してもよい。

本発明において、電子キーと携帯機との間で通信が確立する前に、携帯機は、所定の操作が行われたことに基づいて、電子キーとの間で通信を行い、電子キーは、当該電子キーの所在位置の判定に必要な情報を車両制御装置へ送信し、車両制御装置は、前記情報に基づいて電子キーの所在位置が車外と判定した場合に、電子キーと携帯機との間の通信を継続させるための通信継続コマンドを電子キーへ送信し、電子キーは、通信継続コマンドに基づいて、携帯機との通信を継続してもよい。

本発明において、電子キーの所在位置が車内である場合に、車両制御装置と携帯機とは、近距離無線による通信を行い、電子キーの所在位置が車外である場合に、携帯機と電子キーとは近距離無線による通信を行い、電子キーと車両制御装置とは長距離無線による通信を行ってもよい。

本発明において、乗車時における所定の条件は、車両のドアが解錠されたこと、車両のドアが開かれまたは閉じられたこと、車両のエンジンを始動させる操作が行われたこと、の少なくとも１つを含むものであってもよい。また、降車時における所定の条件は、車両のドアが施錠されたこと、車両のドアが開かれまたは閉じられたこと、車両のエンジンを停止させる操作が行われたこと、の少なくとも１つを含むものであってもよい。

本発明の車両制御システムによれば、携帯機を用いることによる利便性を保ちながら、携帯機と車両とを接続する際のセキュリティリスクを低減することができる。

本発明による車両制御システムの概略図である。 車両制御システムのブロック図である。 通信ルートを切り替える手順を示したフローチャートである。 通信ルートを切り替える手順を示したフローチャートである。 通信確立前のペアリングの手順を示したフローチャートである。 通信確立前のペアリングの手順を示したフローチャートである。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、車両制御システムの構成を、図１および図２を参照しながら説明する。

図１に示すように、車両制御システム１００は、車両Ｖに搭載された車両制御装置１と、この車両制御装置１と無線通信が可能な電子キー２と、車両制御装置１および電子キー２と無線通信が可能な携帯機３とから構成される。携帯機３は、たとえばスマートフォンである。電子キー２と携帯機３は、車両Ｖの所有者であるユーザＡが所持している。ユーザＡは、電子キー２を用いて車両Ｖのドアの施錠・解錠などを行い、また、携帯機３を用いて、車載機器の設定や操作を行ったり、データやプログラムのダウンロードを行ったりする。

図１の車両制御システム１００は、キーレスエントリとパッシブエントリの双方の機能を備えている。なお、図１では、１台の車両Ｖを１人のユーザＡが利用する場合を例に挙げているが、１台の車両Ｖを複数のユーザが共同利用するカーシェアリングなどの場合にも、本システムを適用することができる。

図１の車両制御システム１００においては、電子キー２の所在位置に応じて、車両制御装置１と携帯機３との間の通信ルートが自動的に切り替えられる。その詳細については後述するが、概要を述べると以下の通りである。

図１（ａ）のように、ユーザＡが車両Ｖに乗車している場合、つまり電子キー２が車内にある場合は、車両制御装置１と携帯機３との間で、直接通信が行われる。この通信は、たとえばＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）などの近距離無線によって行われる。図１（ａ）では、ユーザＡが車内にいるため、近距離無線通信を行っても、第三者が接近してハッキングを行うおそれはない。

一方、図１（ｂ）のように、ユーザＡが車両Ｖから降車している場合、つまり電子キー２が車外にある場合は、車両制御装置１と携帯機３との間の通信が切断され、携帯機３は電子キー２と通信を行う。この通信は、ＢＬＥなどの近距離無線によって行われる。また、電子キー２は車両制御装置１とも通信を行う。この通信は、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）通信などの長距離無線によって行われる。図１（ｂ）では、車両制御装置１と携帯機３との間の近距離無線通信が切断され、また、ＵＨＦ通信は仕様が非公開で送信頻度も低いため、ハッキングのリスクが低減する。

図２は、車両制御装置１、電子キー２、および携帯機３の具体的構成を示している。以下、それぞれについて詳細に説明する。

車両制御装置１は、第１制御部１０Ａ、第２制御部１０Ｂ、および第３制御部１０Ｃを備えている。第１制御部１０Ａには、ＬＦ（Low Frequency）送信部１１、ＵＨＦ受信部１２、およびリクエストスイッチ１３などが接続されている。第２制御部１０Ｂには、近距離無線部１４と長距離無線部１５などが接続されている。第３制御部１０Ｃには、ドア制御部１６と車載機器制御部１７などが接続されている。車両制御装置１には、これら以外にも各種のブロックが含まれているが、本発明に直接関係しないため、それらの図示を省略してある。

第１制御部１０Ａ、第２制御部１０Ｂ、および第３制御部１０Ｃは、それぞれ制御対象ごとに割り当てられたＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなり、ＣＰＵやメモリなどを備えている。第１制御部１０Ａは、キーレスエントリやパッシブエントリの動作を制御するＥＣＵであり、第２制御部１０Ｂは、近距離無線通信や長距離無線通信を制御するＥＣＵであり、第３制御部１０Ｃは、車両本体に備わるドアや車載機器などを制御するＥＣＵである。これらの制御部１０Ａ〜１０Ｃは、共通のバス５０に接続されている。

ＬＦ送信部１１は、電子キー２の所在位置を確認するためのＬＦ信号（応答要求信号）を送信する。ＵＨＦ受信部１２は、電子キー２から送信される第１ＵＨＦ信号（応答信号）を受信する。リクエストスイッチ１３は、ドアのノブ付近に設けられてユーザの手の接触（または接近）を検出するパッシブエントリ用のスイッチである。

近距離無線部１４は、ＢＬＥ（Bluetooth Low Energy）などの近距離無線によって電子キー２および携帯機３と通信を行うための、送受信回路やアンテナから構成される。長距離無線部１５は、電子キー２との間でＵＨＦ通信を行うための、送受信回路やアンテナから構成される。

ドア制御部１６は、車両のドアの施錠・解錠を行うドアロック装置や、ドアの開閉を行うドア開閉装置などからなる。車載機器制御部１７は、シート、ミラー、ライト、空調装置、オーディオ装置、カーナビゲーション装置などの各種車載機器を駆動するための駆動回路や、この駆動回路の動作を制御する制御回路などから構成される。

電子キー２は、制御部２０、ＬＦ受信部２１、ＵＨＦ送信部２２、操作部２３、表示部２４、近距離無線部２５、長距離無線部２６、およびバッテリ２７を備えている。電子キー２には、これら以外のブロックも含まれているが、本発明に直接関係しないため、それらの図示を省略してある。

制御部２０は、ＣＰＵやメモリなどを備えており、電子キー２の動作を制御する。ＬＦ受信部２１は、車両制御装置１のＬＦ送信部１１から送信された前述のＬＦ信号を受信する。ＵＨＦ送信部２２は、応答信号である第１ＵＨＦ信号を車両制御装置１へ送信する。操作部２３は、電子キー２の本体に設けられた複数の操作ボタンから構成される。表示部２４は、電子キー２の本体に設けられた複数のＬＥＤランプから構成される。

近距離無線部２５は、ＢＬＥなどの近距離無線によって車両制御装置１および携帯機３と通信を行うための、送受信回路やアンテナから構成される。長距離無線部２６は、車両制御装置１との間で第２ＵＨＦ信号による通信を行うための、送受信回路やアンテナから構成される。第２ＵＨＦ信号の周波数ｆ２は、前述の第１ＵＨＦ信号の周波数ｆ１よりも高い（ｆ２＞ｆ１）。また、電子キー２が車両から遠く離れていても車両制御装置１との間で通信ができるように、第２ＵＨＦ信号の通信エリアは、第１ＵＨＦ信号の通信エリアと比較して、十分広くなるように設計される。バッテリ２７は、リチウム電池などからなり、電子キー２の各部に電源を供給する。

携帯機３（スマートフォン）は、制御部３０、操作部３１、表示部３２、通信部３３、通話部３４、近距離無線部３５、およびバッテリ３６を備えている。携帯機３には、これら以外にも各種のブロックが含まれているが、本発明に直接関係しないため、それらの図示を省略してある。

制御部３０は、ＣＰＵやメモリなどを備えており、携帯機３の動作を制御する。操作部３１は、携帯機３の本体に設けられた操作ボタンや、表示部３２に表示される操作ボタンから構成される。表示部３２は、携帯機３の本体に設けられた液晶パネルとその駆動回路などから構成される。通信部３３は、インターネット回線に接続される通信回路やインタフェースなどから構成される。通話部３４は、スピーカやマイクロフォンなどから構成される。近距離無線部３５は、ＢＬＥなどの近距離無線によって車両制御装置１および電子キー２と通信を行うための、送受信回路やアンテナから構成される。バッテリ３６は、リチウム電池などからなり、携帯機３の各部に電源を供給する。

次に、上記構成からなる車両制御システム１００において、車両制御装置１と電子キー２と携帯機３との間の通信手順につき、図３〜図６のフローチャートを参照しながら説明する。以下では、乗車時と降車時にユーザが電子キー２と携帯機３の双方を所持していることが前提となる。

図３は、車両制御装置１と携帯機３との間で通信が確立している状態から、電子キー２の所在位置に応じて通信ルートが切り替えられる場合の手順を示している。

最初、車両制御装置１と携帯機３との間には、ペアリング（Pairing）によって通信が確立されており、車両制御装置１と携帯機３は、それぞれの近距離無線部１４、３５により、近距離無線通信を行っている（ステップＳ１、Ｓ３１）。

この状態で、車両制御装置１の第３制御部１０Ｃは、ユーザが乗車する時または降車する時に所定の条件が成立したか否かを監視している（ステップＳ２）。所定の条件とは、電子キー２の所在位置を確認する必要があるかどうかを判断するための条件であって、たとえば、乗車時の条件としては、車両のドアが解錠されたこと、車両のドアが開かれまたは閉じられたこと、車両のエンジンを始動させる操作が行われたこと、などが考えられる（それぞれの組合せも可能）。また、降車時の条件としては、車両のドアが施錠されたこと、車両のドアが開かれまたは閉じられたこと、車両のエンジンを停止させる操作が行われたこと、などが考えられる（それぞれの組合せも可能）。これらのうち、少なくとも１つがユーザにより行われると、ステップＳ２で所定条件が成立する。

所定条件が成立すると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、車両制御装置１のＬＦ送信部１１は、電子キー２の所在位置を確認するためのＬＦ信号を送信する（ステップＳ３）。このＬＦ信号は、電子キー２のＬＦ受信部２１で受信される（ステップＳ２１）。

電子キー２では、ＬＦ受信部２１でＬＦ信号が受信されると、制御部２０においてＬＦ信号の信号強度（ＲＳＳＩ）を測定し、その測定値を第１ＵＨＦ信号（応答信号）に含めて、ＵＨＦ送信部２２から送信する（ステップＳ２２）。この第１ＵＨＦ信号は、車両制御装置１のＵＨＦ受信部１２で受信される（ステップＳ４）。

車両制御装置１では、ＵＨＦ受信部１２で第１ＵＨＦ信号が受信されると、第１制御部１０Ａにおいて、第１ＵＨＦ信号に含まれている信号強度の値に基づき、車両から電子キー２までの距離を演算し、その演算結果から電子キー２の所在位置を判定する（ステップＳ５）。電子キー２が車両から離れると信号強度は小さくなり、電子キー２が車両に近づくと信号強度は大きくなるので、当該信号強度の値を所定の閾値と比較することで、電子キー２が車内にあるか車外にあるかを判別することができる。

ステップＳ５での判定の結果、電子キー２が車内にある場合は（ステップＳ６：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って、車両制御装置１と携帯機３との間の近距離無線通信が継続される（ステップＳ２では、新たに条件が成立するまで判定はＮＯとなるので、ステップＳ１、Ｓ２が反復される）。

一方、ステップＳ５での判定の結果、電子キー２が車外にある場合は（ステップＳ６：ＹＥＳ）、車両制御装置１の第２制御部１０Ｂは、携帯機３との間のペアリングを解除して、近距離無線通信を停止する（ステップＳ７、Ｓ３２）。これによって、車両制御装置１と携帯機３との間の通信が切断される。

次に、第２制御部１０Ｂは、電子キー２と携帯機３との間で通信を開始させるための通信開始コマンドを含む第２ＵＨＦ信号を、長距離無線部１５から電子キー２へ送信する（ステップＳ８）。この第２ＵＨＦ信号は、電子キー２の長距離無線部２６で受信される（ステップＳ２３）。

電子キー２の制御部２０は、長距離無線部２６が受信した通信開始コマンドに基づいて、携帯機３との間でペアリングを実行する（ステップＳ２４、Ｓ３３）。そして、ペアリングが完了すると、電子キー２と携帯機３との間の通信が確立し、それぞれの近距離無線部２５、３５により近距離無線通信が行われる（ステップＳ２５、Ｓ３４）。

このようにして、車両制御装置１と携帯機３とが通信している状態で、電子キー２の所在位置が車外と判定された場合は、車両制御装置１と携帯機３との通信が切断され、電子キー２と携帯機３との通信に切り替えられる。この通信は、上述したように、近距離無線部２５、３５による近距離無線通信である。そして、これ以降、車両制御装置１は、電子キー２を介して携帯機３と通信を行うことになる。この場合の車両制御装置１と電子キー２との通信は、長距離無線部１５、２６によるＵＨＦ通信である。

このため、携帯機３の操作部３１を操作して、たとえば車載機器を操作するための指令信号を近距離無線部３５から送信した場合（ステップＳ３５）、この指令信号は、電子キー２の近距離無線部２５で受信される（ステップＳ２６）。電子キー２は、受信した指令信号を中継し、長距離無線部２６からＵＨＦ信号として車両制御装置１へ送信する。このＵＨＦ信号（指令信号）は、車両制御装置１の長距離無線部１５で受信される（ステップＳ９）。車両制御装置１の第３制御部１０Ｃは、電子キー２から受信した指令信号に基づいて、車載機器の操作などの処理を実行する（ステップＳ１０）。

図４は、電子キー２と携帯機３との間で通信が確立している状態から、電子キー２の所在位置に応じて通信ルートが切り替えられる場合の手順を示している。

最初、電子キー２と携帯機３との間には、ペアリングによって通信が確立されており、電子キー２と携帯機３は、それぞれの近距離無線部２５、３５により、近距離無線通信を行っている（ステップＳ２０、Ｓ３１ａ）。

この状態で、車両制御装置１の第３制御部１０Ｃは、前述した乗車時または降車時の所定条件の成立有無を監視している（ステップＳ２）。そして、所定条件が成立すると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、車両制御装置１のＬＦ送信部１１から、電子キー２の所在位置を確認するためのＬＦ信号が送信され（ステップＳ３）、電子キー２のＬＦ受信部２１が、このＬＦ信号を受信する（ステップＳ２１）。電子キー２は、ＬＦ信号の信号強度を含む第１ＵＨＦ信号を、ＵＨＦ送信部２２から送信する（ステップＳ２２）。車両制御装置１では、ＵＨＦ受信部１２がこの第１ＵＨＦ信号を受信し（ステップＳ４）、第１制御部１０Ａが、第１ＵＨＦ信号に含まれている信号強度の値に基づき、電子キー２の所在位置を判定する（ステップＳ５）。

ステップＳ５での判定の結果、電子キー２が車外にある場合は（ステップＳ６ａ：ＮＯ）、ステップＳ２に戻り、電子キー２と携帯機３との間の近距離無線通信が継続される（ステップＳ２０、Ｓ３１ａ）。

一方、ステップＳ５での判定の結果、電子キー２が車内にある場合は（ステップＳ６ａ：ＹＥＳ）、車両制御装置１の第１制御部１０Ａは、電子キー２と携帯機３との間の通信を切断させるための通信切断コマンドを含むＬＦ信号を、ＬＦ送信部１１から送信する（ステップＳ６ｂ）。このＬＦ信号は、電子キー２のＬＦ受信部２１で受信される（ステップＳ２７）。

電子キー２の制御部２０は、ＬＦ受信部２１が受信した通信切断コマンドに基づいて、携帯機３との間のペアリングを解除して、近距離無線通信を停止する（ステップＳ２８、Ｓ３２ａ）。これによって、電子キー２と携帯機３との間の通信が切断される。

次に、車両制御装置１の第２制御部１０Ｂは、携帯機３との間でペアリングを実行する（ステップＳ６ｃ、Ｓ３３ａ）。そして、ペアリングが完了すると、車両制御装置１と携帯機３との間の通信が確立し、それぞれの近距離無線部１４、３５により近距離無線通信が行われる（ステップＳ６ｄ、Ｓ３４ａ）。

このようにして、電子キー２と携帯機３とが通信している状態で、電子キー２の所在位置が車内と判定された場合は、電子キー２と携帯機３との通信が切断され、車両制御装置１と携帯機３との通信に切り替えられる。そして、これ以降、車両制御装置１は、電子キー２を介さずに、携帯機３と直接通信を行うことになる。この通信は、上述したように、近距離無線部１４、３５による近距離無線通信である。

このため、携帯機３の操作部３１を操作して、たとえば車載機器を操作するための指令信号を近距離無線部３５から送信した場合（ステップＳ３５ａ）、この指令信号は、電子キー２で中継されずに、直接、車両制御装置１の近距離無線部１４で受信される（ステップＳ９ａ）。車両制御装置１の第３制御部１０Ｃは、携帯機３から受信した指令信号に基づいて、車載機器の操作などの処理を実行する（ステップＳ１０）。

図５は、図３のステップＳ１、Ｓ３１の通信が確立する以前の、車両制御装置１と携帯機３との間のペアリングの手順を示している。ここでは、電子キー２が「車内」にある場合を想定している。

携帯機３の操作部３１において、ペアリングのための操作が行われると（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、まず、電子キー２と携帯機３との間でペアリングが実行される（ステップＳ２０１、Ｓ３０２）。そして、ペアリングが完了すると、電子キー２と携帯機３との間の通信が確立し、それぞれの近距離無線部２５、３５により近距離無線通信が行われる（ステップＳ２０２、Ｓ３０３）。

次に、電子キー２は、当該電子キーの所在位置の判定を要求する電子キー位置判定要求コマンドを含んだ第１ＵＨＦ信号を、ＵＨＦ送信部２２から送信する（ステップＳ２０３）。この第１ＵＨＦ信号が、車両制御装置１のＵＨＦ受信部１２で受信されると（ステップＳ１０１）、車両制御装置１のＬＦ送信部１１は、電子キー２の所在位置を確認するためのＬＦ信号を送信する（ステップＳ１０２）。このＬＦ信号が、電子キー２のＬＦ受信部２１で受信されると（ステップＳ２０４）、電子キー２は、受信したＬＦ信号の強度を測定し、信号強度を含む第１ＵＨＦ信号（応答信号）を、ＵＨＦ送信部２２から送信する（ステップＳ２０５）。この第１ＵＨＦ信号は、車両制御装置１のＵＨＦ受信部１２で受信される（ステップＳ１０３）。

車両制御装置１の第１制御部１０Ａは、受信した第１ＵＨＦ信号に含まれている信号強度の値に基づき、電子キー２の所在位置を判定するが、今の場合は電子キー２が車内にあると判定される（ステップＳ１０４）。そして、第１制御部１０Ａは、電子キー２と携帯機３との間の通信を切断させるための通信切断コマンドを含むＬＦ信号を、ＬＦ送信部１１から送信する（ステップＳ１０５）。このＬＦ信号は、電子キー２のＬＦ受信部２１で受信される（ステップＳ２０６）。

電子キー２の制御部２０は、ＬＦ受信部２１が受信した通信切断コマンドに基づいて、携帯機３との間のペアリングを解除し、近距離無線通信を停止する（ステップＳ２０７、Ｓ３０４）。これによって、電子キー２と携帯機３との間の通信が切断される。

次に、車両制御装置１の第２制御部１０Ｂは、携帯機３との間でペアリングを実行する（ステップ１０６、Ｓ３０５）。そして、ペアリングが完了すると、車両制御装置１と携帯機３との間の通信が確立し、それぞれの近距離無線部１４、３５により近距離無線通信が行われる（ステップＳ１０７、Ｓ３０６）。この後、図３の手順へ移行する。

図６は、図４のステップＳ２０、Ｓ３１ａの通信が確立する以前の、電子キー２と携帯機３との間のペアリングの手順を示している。ここでは、電子キー２が「車外」にある場合を想定している。

図６において、携帯機３でペアリングの操作が行われてから（ステップＳ３０１）、車両制御装置１が第１ＵＨＦ信号を受信する（ステップＳ１０３）までの手順については、図５の場合と同じであるので、説明を省略する。

車両制御装置１の第１制御部１０Ａは、受信した第１ＵＨＦ信号に含まれている信号強度の値に基づき、電子キー２の所在位置を判定するが、今の場合は電子キー２が車外にあると判定される（ステップＳ１０８）。そして、第１制御部１０Ａは、電子キー２と携帯機３との間の通信を継続させるための通信継続コマンドを含む第２ＵＨＦ信号を、長距離無線部１５から送信する（ステップＳ１０９）。この第２ＵＨＦ信号は、電子キー２の長距離無線部２６で受信される（ステップＳ２０８）。

電子キー２の制御部２０は、長距離無線部２６が受信した通信継続コマンドに基づいて、電子キー２と携帯機３との間のペアリングをそのまま維持し、携帯機３との通信を継続する（ステップＳ２０９、Ｓ３０７）。以後は、図４の手順へ移行する。

以上説明したように、本実施形態においては、電子キー２の所在位置が車内である場合は、車両制御装置１は、携帯機３と直接通信を行う。一方、電子キー２の所在位置が車外である場合は、車両制御装置１と携帯機３との間の通信が切断され、車両制御装置１は電子キー２を介して携帯機３と通信を行う。このため、電子キー２がゲートウェイの役割を果たし、セキュリティ性が向上する。特に、本実施形態では、電子キー２が車外にある場合に、車両制御装置１と携帯機３との間のセキュリティ性の低い近距離無線通信が切断されるので、第三者によるハッキングを未然に防止することができる。また、本実施形態では、車両制御装置１と電子キー２との間の通信はＵＨＦ通信により行われ、ＵＨＦ通信は、ＢＬＥなどと異なり、仕様が公開されておらず、待ち受け状態での送信頻度も低い（もしくは送信がない）ため、第三者のハッキングは容易でない。

したがって、本実施形態によれば、携帯機３を用いて様々な機能を実現できる利便性を保ちながら、携帯機３を車両に接続する際のセキュリティリスクを低減することができる。また、携帯機３が車内にあるか車外にあるかを判別し、携帯機３の所在位置に応じて、車両制御装置１と携帯機３との間の通信ルートを切り替えるので、ユーザが特別な操作をしなくても、最適の通信ルートを自動的に選択することができる。

本発明は、上述した実施形態以外にも、以下のような種々の実施形態を採用することができる。

図４のステップＳ２８、Ｓ３２ａ、および図５のステップＳ２０７、Ｓ３０４においては、電子キー２と携帯機３との間のペアリングを解除して、両者間の通信を切断した例を挙げたが、ペアリングを維持したまま、電子キー２と携帯機３との間の通信優先度を下げてもよい。たとえば、常時は電子キー２と携帯機３との間で通信を行わず、非常時などの場合に限って電子キー２と携帯機３との間で通信を行うようにしてもよい。

図６のステップＳ１０８においては、電子キー２から受信した信号強度に基づいて、電子キー２が車外にあると判定したが、他の方法で判定してもよい。たとえば、電子キー２が車から遠く離れた位置にあれば、車両制御装置１で電子キー２からの応答信号を受信できないので、ＬＦ信号を送信してから一定時間が経過しても応答信号を受信しなかった場合に、電子キー２が車外にあると判定してもよい。

図３および図４のステップＳ２においては、降車時の条件として、ドアの施錠、ドアの開閉、エンジン停止操作の有無を判定し、これらのいずれかが行われた場合に、電子キー２の位置を判定し（ステップＳ５）、電子キー２が車外にあれば、車両制御装置１と携帯機３との通信を切断した（ステップＳ７）。他の方法として、前記の条件のうち、エンジン停止操作が行われた場合は、電子キー２の位置を判定することなく、その時点で車両制御装置１と携帯機３との通信を切断してもよい。

前記の実施形態においては、車両制御装置１が、電子キー２から送信された信号強度に基づいて電子キー２の所在位置を判定したが、本発明はこれに限定されない。電子キー２が送信する情報は、電子キー２の所在位置の判定に必要な情報であればよい。たとえば、電子キー２が、受信したＬＦ信号の信号強度に基づいて自身の所在位置を検出し、当該位置情報を車両制御装置１へ送信してもよい。この場合、車両制御装置１は、電子キー２から送信された位置情報に基づいて、電子キー２の所在位置を判定する。

前記の実施形態においては、近距離無線の例としてＢＬＥを挙げたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）のような他の近距離無線を用いることも可能である。

前記の実施形態においては、携帯機としてスマートフォンを例に挙げたが、スマートフォンに代えて、他の携帯電話機や携帯型タブレットなどを携帯機として用いてもよい。

１ 車両制御装置
２ 電子キー
３ 携帯機
１００ 車両制御システム
Ａ ユーザ
Ｖ 車両

Claims (8)

1. 車両に搭載され、当該車両を制御する車両制御装置と、
   ユーザにより所持され、前記車両制御装置と通信が可能な電子キーと、
   ユーザにより所持され、前記車両制御装置および前記電子キーと通信が可能な携帯機と、を備え、
   前記車両制御装置は、
   前記ユーザの乗車時または降車時に所定の条件が成立した場合に、前記電子キーとの通信に基づいて、当該電子キーの所在位置を判定し、
   前記電子キーの所在位置が車内である場合は、前記携帯機と直接通信を行い、
   前記電子キーの所在位置が車外である場合は、前記携帯機との通信を切断状態とするとともに、前記携帯機と前記電子キーとの間の通信を接続状態とし、前記電子キーを介して前記携帯機と通信を行う、ことを特徴とする車両制御システム。
2. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   前記車両制御装置と前記携帯機との間で通信が確立している状態で、前記電子キーの所在位置が車外と判定された場合に、
   前記車両制御装置は、前記携帯機との通信を切断するとともに、前記電子キーと前記携帯機との間で通信を開始させるための通信開始コマンドを、前記電子キーへ送信し、
   前記電子キーは、前記通信開始コマンドに基づいて、前記携帯機と通信を開始する、ことを特徴とする車両制御システム。
3. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて、
   前記電子キーと前記携帯機との間で通信が確立している状態で、前記電子キーの所在位置が車内と判定された場合に、
   前記車両制御装置は、前記電子キーと前記携帯機との間の通信を切断させるための通信切断コマンドを、前記電子キーへ送信し、
   前記電子キーは、前記通信切断コマンドに基づいて、前記携帯機との通信を切断し、
   その後、前記携帯機は、前記車両制御装置と通信を開始する、ことを特徴とする車両制御システム。
4. 請求項２に記載の車両制御システムにおいて、
   前記車両制御装置と前記携帯機との間で通信が確立する前に、
   前記携帯機は、所定の操作が行われたことに基づいて、前記電子キーとの間で通信を行い、
   前記電子キーは、当該電子キーの所在位置の判定に必要な情報を、前記車両制御装置へ送信し、
   前記車両制御装置は、前記情報に基づいて前記電子キーの所在位置が車内と判定した場合に、前記電子キーと前記携帯機との間の通信を切断させるための通信切断コマンドを、前記電子キーへ送信し、
   前記電子キーは、前記通信切断コマンドに基づいて、前記携帯機との通信を切断し、
   その後、前記携帯機は、前記車両制御装置と通信を開始する、ことを特徴とする車両制御システム。
5. 請求項３に記載の車両制御システムにおいて、
   前記電子キーと前記携帯機との間で通信が確立する前に、
   前記携帯機は、所定の操作が行われたことに基づいて、前記電子キーとの間で通信を行い、
   前記電子キーは、当該電子キーの所在位置の判定に必要な情報を、前記車両制御装置へ送信し、
   前記車両制御装置は、前記情報に基づいて前記電子キーの所在位置が車外と判定した場合に、前記電子キーと前記携帯機との間の通信を継続させるための通信継続コマンドを、前記電子キーへ送信し、
   前記電子キーは、前記通信継続コマンドに基づいて、前記携帯機との通信を継続する、ことを特徴とする車両制御システム。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の車両制御システムにおいて、
   前記電子キーの所在位置が車内である場合に、前記車両制御装置と前記携帯機とは、近距離無線による通信を行い、
   前記電子キーの所在位置が車外である場合に、前記携帯機と前記電子キーとは近距離無線による通信を行い、前記電子キーと前記車両制御装置とは長距離無線による通信を行う、ことを特徴とする車両制御システム。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の車両制御システムにおいて、
   乗車時における前記所定の条件は、車両のドアが解錠されたこと、車両のドアが開かれまたは閉じられたこと、車両のエンジンを始動させる操作が行われたこと、の少なくとも１つを含み、
   降車時における前記所定の条件は、車両のドアが施錠されたこと、車両のドアが開かれまたは閉じられたこと、車両のエンジンを停止させる操作が行われたこと、の少なくとも１つを含むことを特徴とする車両制御システム。
8. 車両に搭載され、ユーザの所持する電子キーおよび携帯機とそれぞれ通信を行い、前記車両を制御する車両制御装置であって、
   前記ユーザの乗車時または降車時に所定の条件が成立した場合に、前記電子キーとの通信に基づいて、当該電子キーの所在位置を判定し、
   前記電子キーの所在位置が車内である場合は、前記携帯機と直接通信を行い、
   前記電子キーの所在位置が車外である場合は、前記携帯機との通信を切断状態とするとともに、前記携帯機と前記電子キーとの間の通信を接続状態とし、前記電子キーを介して前記携帯機と通信を行う、ことを特徴とする車両制御装置。