JP6958480B2 - 車両用認証装置 - Google Patents

Description

本開示は、電子キーとしての携帯機と相互に無線通信を行うことにより、ドアの施錠等の所定の車両制御を実行する車両用認証装置に関する。

従来、ユーザによって携帯される携帯機（いわゆるスマートキー）と無線通信を実施し、所定領域に携帯機が存在することを確認できたことに基づいて、ドアの施錠や、開錠、エンジン始動等の車両制御を実行する車両用認証装置がある。上記の車両用認証装置は、例えば、車体外面部に設けられている施錠スイッチから施錠指令が入力された場合、車室外の所定領域（以降、施錠エリア）に携帯機が有ることを無線通信によって確認した上で車両の全ドアを施錠する。

ところで、車両用認証装置は、車両のドアを施錠する制御を実行する場合には携帯機を車室内に閉じ込める事が無いように、施錠エリアに携帯機が有ることを確認するだけでなく、車室内に携帯機が無いことを無線通信で確認できた場合に、ドアの施錠制御を行うように構成されている。加えて、車室内に携帯機が無いことを確認するための無線通信は、通信エラーによって携帯機からの応答信号を受信できなかったケースも想定して、複数回実施される。具体的には、車両用認証装置は、携帯機に対して応答信号の返送を要求する応答要求信号を複数回送信し、何れの応答要求信号に対しても応答信号が返ってこなかった場合に、携帯機は車室内に無いとの判定を確定する。故に、車室内に携帯機が無いことを判定するための一連の通信処理（以降、不在確認処理）には、相応の時間が要される。

また、一般的に携帯機は１つの車両に対して複数個（例えば２〜３個）発行されている場合が多い。車両用認証装置が何れの携帯機も車室内に存在しないことを確定するためには、複数の携帯機のそれぞれに対して上記の不在確認処理を実施する必要がある。その結果、ユーザの施錠指示に対して車両の施錠が完了するまでの時間が長くなり、ユーザが不便に感じてしまう恐れがある。

上述した課題に対して、特許文献１には、ドアが閉まった時点で（換言すれば施錠スイッチが押下される前に）不在確認処理を開始することによって、ユーザに施錠指示に対する応答性を高める構成が開示されている。

特許第５３５０７１９号公報

複数の携帯機と個別に無線通信することによって車室内に携帯機が存在しないことを確認する方法（以降、個別確認方法）では、車室内に携帯機が存在しないことを確認するために要する時間（以降、不在判定所要時間）は、携帯機の数に依存する。すなわち、携帯機の数が多いほど、不在判定所要時間は長くなる。

なお、特許文献１に開示されているように、ドアが閉まった時点で不在確認処理を開始する構成によれば、確かに、不在判定所要時間に起因してユーザの施錠指示に対する応答性が低下する恐れは低減できる。しかしながら、ドアが閉まった時点で不在確認処理を開始する場合であっても、ユーザがドアを閉めた直後にドアの施錠を指示した場合は、不在判定所要時間の一部又は全部が、ユーザの施錠指示から施錠完了までの時間に含まれる。その結果、ユーザに施錠指示に対する応答性を損なわれ得る。また、個別確認方法では、携帯機の数が増えるにつれて不在判定所要時間が長くなるため、上記の懸念事象が生じる恐れは高くなる。
なお、不在判定所要時間に起因するユーザの利便性の低下といった課題は、ドアの施錠に係る車両制御に限らず、所定のエリアに携帯機が無いことを実行条件として備える他の車両制御の実行時にも同様に発現しうる。

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、複数の携帯機を備える車両で使用される車両用認証装置であって、所定エリアに携帯機は存在しないと判定するための時間である不在判定所要時間を抑制可能であって、かつ、携帯機の数の増加による不在判定所要時間の増長を抑制可能な車両用認証装置を提供することにある。

その目的を達成するための車両用認証装置は、車両の鍵としての機能を備える複数の携帯機を備える車両で使用される車両用認証装置であって、車両に対して予め設定されている第１エリアを通信エリアとする第１通信部（１２）と、第１エリアとは重複しないように車両に対して設定されている第２エリアを通信エリアとする第２通信部（１３）と、第１通信部での携帯機との通信状況に基づいて、携帯機が第１エリアに存在するか否かを判定する第１エリア判定部（Ｆ３）と、第２通信部での携帯機との通信状況に基づいて、携帯機が第２エリアに存在するか否かを判定する第２エリア判定部（Ｆ４）と、第１エリア判定部によって第１エリアには何れの携帯機も存在しないと判定され、且つ、第２エリア判定部によって第２エリアに携帯機が少なくとも１つ存在すると判定されていることに基づいて所定の車両制御を実行する制御実行部（Ｆ５）と、備え、第１エリア判定部は、第１通信部と協働して、複数の携帯機に対して一斉に応答信号の返送を要求する一斉応答要求信号を送信するとともに、当該一斉応答要求信号に対する携帯機からの応答信号を受信しなかったことに基づいて第１エリアには携帯機は存在しないと判定し、第２エリア判定部は、第２通信部と協働して、複数の携帯機での応答信号の返送タイミングが時間的に重ならないように複数の携帯機のそれぞれに対して応答信号の返送を要求するとともに、少なくとも１つの携帯機からの応答信号を受信したことに基づいて第２エリアに携帯機が存在すると判定するように構成されている。

上記の構成における第１エリア判定部は一斉応答要求信号を送信することによって第１エリアに携帯機が存在しないことを検出するとともに、第２エリア判定部は時差応答要求信号を送信することによって第２エリアに携帯機が存在することを検出するものである。

以上の構成において仮に第１エリアに携帯機が存在する場合には、車室内判定部は、一斉応答要求信号の送信後に、携帯機からの応答信号を受信しうる。一方、第１エリアに携帯機が存在しない場合には、車室内判定部は、一斉応答要求信号の送信後に、携帯機からの応答信号は受信しない。つまり、当該一斉応答要求信号に対する応答信号の受信待機期間内に、携帯機からの応答信号を受信しなかったということは、第１エリアに携帯機が存在しないことを示唆する。

そして、一斉応答要求信号は、複数の携帯機に対して一斉に応答信号の返送を要求する信号であるため、当該信号を受信した携帯機が応答信号を返送するタイミングは略同時である。故に、一斉応答要求信号の送信後に第１エリア判定部が、携帯機からの返信を待機するべき時間は、携帯機の数によらずに一定である。つまり、携帯機の数の増加に伴って、不在判定所要時間が増長することを抑制できる。

また、第１エリア判定部は、複数の携帯機と個別に無線通信するのではなく、複数の携帯機に対して一斉に応答信号を返送するように要求した結果として応答信号を受信しなかったことに基づいて携帯機が第１エリアに存在しないと判定する。故に、複数の携帯機と個別に通信することによって携帯機が第１エリアに存在しないと判定する構成（以降、想定構成）よりも、不在判定所要時間を抑制可能である。つまり、上記の構成によれば、不在判定所要時間を抑制可能しつつ、携帯機の数の増加による不在判定所要時間の増長を抑制することができる。

なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。

車両用電子キーシステム１００の概略的な構成を示す図である。 スマートキー２の電気的な構成を示すブロックである。 車載システム１の電気的な構成を示すブロック図である。 各車室外送信機１３が提供する応答エリアを概念的に示した図である。 認証ＥＣＵ１１の機能ブロック図である。 認証ＥＣＵ１１が実施するドア施錠処理についてのフローチャートである。 車室外存在確認処理についてのフローチャートである。 施錠エリアＬｘにスマートキー２ｂ、２ｃが存在する場合の車室外存在確認処理実行時の各デバイスの作動を示す図である。 車室内不在確認処理についてのフローチャートである。 車室内にスマートキー２が１つも存在しない場合の車室内不在確認処理実行時の各デバイスの作動を示す図である。 車室内にスマートキー２が１つだけ存在する場合の車室内不在確認処理実行時の各デバイスの作動を示す図である。 車室内にスマートキー２が複数存在する場合の車室内不在確認処理実行時の各デバイスの作動を示す図である。 比較構成について説明するための図である。 変形例１における認証ＥＣＵ１１の作動を説明するための図である。 変形例２における認証ＥＣＵ１１の作動を説明するための図である。 変形例３の認証ＥＣＵ１１が実施するドア施錠処理についてのフローチャートである。

以下、本開示の実施形態について図を用いて説明する。図１は、本開示の車両用電子キーシステム１００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１００は、車両Ｈｖに搭載されている車載システム１と、車両Ｈｖのユーザに携帯されるスマートキー２ａ〜２ｃと、を備える。スマートキー２ａ〜２ｃは何れも、車載システム１と対応付けられてあって、車両Ｈｖの鍵（実体的には電子キー）として機能する携帯機である。スマートキー２ａ〜２ｃのそれぞれを区別しない場合には単にスマートキー２とも記載する。なお、車載システム１と対応付けられているスマートキー２の数は３つに限定されない。スマートキー２の数は２や４以上であってもよい。

車載システム１と複数のスマートキー２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ための構成を有している。具体的には、車載システム１は、車室内及び車両周辺の所定範囲に向けてＬＦ（Low Frequency）帯に属する所定の周波数の信号を送信する機能と、スマートキー２から送信されるＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の信号を受信する機能を有する。スマートキー２は、車載システム１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１に対してＵＨＦ帯に属する所定の周波数の信号を返送する機能を有する。なお、ここでのＬＦ帯とは３００ｋＨｚ以下の周波数帯を指し、２０ｋＨｚ〜３０ｋＨｚなどの周波数も含むものとする。ＵＨＦ帯は３００ＭＨｚ〜３ＧＨｚを指す。

車両用電子キーシステム１００において車載システム１からスマートキー２への信号送信に使用されるＬＦ帯の周波数とは、例えば１２５ｋＨｚや１３４ｋＨｚである。また、スマートキー２から車載システム１への信号送信に使用されるＵＨＦ帯の周波数とは、例えば、３１５ＭＨｚや、９２０ＭＨｚなどである。ここでは一例として、車載システム１からスマートキー２への信号送信に使用される周波数としては１２５ｋＨｚが採用されているものとする。また、スマートキー２から車載システム１への信号送信に使用される周波数としては３１５ＭＨｚが採用されているものとする。なお、ここでは一例として車載システム１とスマートキー２とはＬＦ帯及びＵＨＦ帯の電波を用いて双方向に無線通信を実施する態様を開示するが、車載システム１とスマートキー２とが無線通信を実施するための周波数は適宜変更可能である。

車載システム１は、スマートキー２と相互に無線通信することによってスマートキー２を認証する。また、車載システム１は、スマートキー２の認証が成功したことに基づいて、ユーザが車両Ｈｖを使用するための所定の車両制御を実施する。ユーザが車両Ｈｖを使用するための車両制御とは、ドアの施錠や開錠、エンジンの始動などである。

車載システム１がスマートキー２を認証する処理とは、車載システム１にとって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１と対応付けられている正規のスマートキー２であることを確認する処理である。認証が成功したということは、正規のスマートキー２であると判定したことに相当する。

車載システム１によるスマートキー２の認証は、例えばチャレンジ−レスポンス方式によって実施されればよい。認証処理の詳細は別途後述する。なお、認証処理の準備として、スマートキー２と車載システム１のそれぞれには、認証処理に用いられる共通の暗号鍵が保存されている。また、スマートキー２には固有の識別番号（以降、キーＩＤ）が割り当てられており、車載システム１には、当該キーＩＤが登録されている。キーＩＤは、スマートキー２毎に異なる。認証処理に供される前述の暗号鍵は、キーＩＤであってもよい。なお、車載システム１にも固有の識別番号（以降、車両ＩＤ）が割り当てられており、各スマートキー２には当該車両ＩＤが登録されている。

なお、本実施形態では一例として車両Ｈｖが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、車両Ｈｖ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。

＜スマートキー２の構成＞
まずは、スマートキー２の構成について説明する。スマートキー２は図２に示すように、キー側受信部２１、キー側制御部２２、及びキー側送信部２３を備える。キー側制御部２２は、キー側受信部２１及びキー側送信部２３のそれぞれと通信可能に接続されている。

キー側受信部２１は、車載システム１から送信されるＬＦ帯に属する所定の周波数（ここでは１２５ｋＨｚ）の無線信号（以降、ＬＦ信号）を受信するための構成である。キー側受信部２１は、ＬＦ信号を受信するためのアンテナや、受信信号を復調する回路（いわゆる復調回路）を用いて実現されている。キー側受信部２１は、アンテナで受信した信号に対して、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２２に提供する。

キー側制御部２２は、キー側受信部２１から受信信号が入力されると、この信号に対応する応答信号に相当するベースバンド信号を生成し、このベースバンド信号をキー側送信部２３に出力する。例えばキー側制御部２２は、キー側受信部２１が車載システム１から送信される応答要求信号を受信した場合には、受信した応答要求信号の内容に応じた応答信号としてのベースバンド信号を生成し、キー側送信部２３に出力する。当該応答信号としてのベースバンド信号は、キー側送信部２３で所定の変調処理が施され、無線信号として送信される。

また、キー側制御部２２は、車載システム１から送信される後述のチャレンジコードを含む応答要求信号を受信した場合には、スマートキー２に予め登録されている暗号鍵を用いて生成したレスポンスコードを含むベースバンド信号を生成する。キー側制御部２２が生成したレスポンスコードを含むベースバンド信号は、キー側送信部２３に出力されて、無線信号として送信される。

当該キー側制御部２２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等を備えた、コンピュータを用いて実現されればよい。なお、キー側制御部２２は、１つ又は複数のＩＣを用いて実現されていても良い。加えて、キー側制御部２２は、ＭＰＵやＧＰＵを用いて実現されていても良い。

キー側送信部２３は、スマートキー２が車載システム１に向けてＵＨＦ帯に属する所定の周波数（ここでは３１５ＭＨｚ）の無線信号を送信するための構成である。キー側送信部２３は、キー側制御部２２から入力されるベースバンド信号に対して変調や周波数変換などを施した信号を、電波に変換して空間へ放射する。キー側送信部２３は、アンテナや変調回路を用いて実現されている。キー側送信部２３が送信する無線信号は、ＲＦ信号とも称される。ＲＦは、Radio Frequencyの略である。

なお、スマートキー２は、ユーザに携帯され、かつ、車両Ｈｖの電子キーとしての機能を備えるデバイスであればよい。車両Ｈｖの電子キーとしての機能とは、具体的には、車載システム１からの要求に基づいて車両Ｈｖの鍵であることを証明する情報（例えばレスポンスコード）を返送する機能である。スマートキー２の外観形状としては、扁平な直方体型や、扁平な楕円体型（いわゆるフォブタイプ）、カード型など、多様な形状を採用可能である。スマートキー２は、ユーザの指や腕等に装着されるウェアラブルデバイスとして構成されていてもよい。さらに、スマートキー２はスマートフォンやタブレット端末などといった情報処理端末であってもよい。

＜車載システム１の構成＞
次に車載システム１の構成について述べる。車載システム１は、図３に示すように認証ＥＣＵ１１、車室内送信機１２、車室外送信機１３、受信機１４、施錠ボタン１５、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、電子制御装置を指す。車載システム１が車両用認証装置に相当する。

認証ＥＣＵ１１は、後述するドア施錠処理といった、車両Ｈｖのドアの施錠に係る制御処理を実行するＥＣＵである。認証ＥＣＵ１１は、車室内送信機１２、車室外送信機１３、受信機１４、施錠ボタン１５、及びボディＥＣＵ１６のそれぞれと専用の信号線で接続されている。なお、ボディＥＣＵ１６は、認証ＥＣＵ１１と車両内に構築されている通信ネットワークを介して、相互通信可能に接続されていてもよい。車室内送信機１２や車室外送信機１３、受信機１４、施錠ボタン１５等についても同様である。また、受信機１４は認証ＥＣＵ１１に内蔵されていても良い。

認証ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１、フラッシュメモリ１１２、ＲＡＭ１１３、Ｉ／Ｏ、及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備えた、コンピュータとして構成されている。なお、認証ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ１１１の代わりに、ＧＰＵやＭＰＵを用いて実現されていても良い。さらにＣＰＵ１１１やＧＰＵ、ＭＰＵを組み合わせて実現されていてもよい。

フラッシュメモリ１１２は、不揮発性且つ書き換え可能なメモリである。フラッシュメモリ１１２には、コンピュータを認証ＥＣＵ１１として機能させるためのプログラム（以降、認証装置プログラム）等が格納されている。認証装置プログラムの具体的な記憶媒体としては、多様な非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）を採用可能である。ＣＰＵ１１１が認証装置プログラムを実行することは、認証装置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。ＣＰＵ１１１が認証装置プログラムを実行することによって発現される、認証ＥＣＵ１１が提供する機能の詳細については後述する。

車室内送信機１２は、認証ＥＣＵ１１から入力された搬送波信号を、ＬＦ帯に属する所定の周波数（ここでは１２５ｋＨｚ）の電波に変換して空間へ放射するための構成である。便宜上、以降では認証ＥＣＵ１１から入力された搬送波信号をＬＦ帯に属する所定の周波数（ここでは１２５ｋＨｚ）の電波に変換して空間へ放射する構成のことをＬＦ送信機とも記載する。車室内送信機１２は、車室内全域を応答エリアとするように車室内に配置されたＬＦ送信機である。車室内が第１エリアに相当する。

応答エリアとは、ＬＦ送信機から送信されたＬＦ帯の信号（以降、ＬＦ信号）に対して、スマートキー２が応答信号を返送する範囲に相当する。例えば応答エリアは、車載システム１が送信するＬＦ信号が、所定の信号強度（以降、応答閾値）を保って伝搬する範囲とすることができる。応答閾値は、応答エリアの大きさを定義するＬＦ信号の信号強度に相当する。応答閾値は、例えばスマートキー２が復調可能な信号レベルの下限値（つまり復調限界値）とすることができる。また、応答閾値は、復調限界値よりも大きい所定の値とすることもできる。応答閾値は、設計者によって所望の応答エリアが形成されるように適宜設計されるべき要素である。スマートキー２は、車載システム１からの信号を受信した場合であっても、その受信強度が応答閾値以下である場合には応答エリア外に存在すると判定し、応答を返さないものとする。応答エリアが通信エリアに相当する。

車室内送信機１２は、インストゥルメントパネルの車幅方向中央部や、センターコンソールボックス付近に設けられればよい。なお、図３及び図４では車室内送信機１２を１つしか図示していないが、車室内送信機１２は複数設けられていてもよい。図４では、車室内送信機１２の応答エリアの図示は省略している。

車室外送信機１３は、車室外の所定のエリアを応答エリアとするためのＬＦ送信機である。すなわち、車室外送信機１３は、認証ＥＣＵ１１から入力された搬送波信号を、ＬＦ帯に属する所定の周波数の電波に変換して空間へ放射する。車載システム１は、複数の車室外送信機１３を備える。本実施形態では一例として、車両Ｈｖには車室外送信機１３として、図４に示すように、第１車室外送信機１３Ａ、第２車室外送信機１３Ｂ、及び第３車室外送信機１３Ｃが設けられている。

第１車室外送信機１３Ａは、運転席用の外側ドアハンドルに設けられたＬＦ送信機である。ここでの外側ドアハンドルとは、ドアの外面部に設けられた、ドアを開閉するための把持部材を指す。第１車室外送信機１３Ａは、運転席用の外側ドアハンドルから１ｍ以内が応答エリアとなるように設計されている。図中のＺａは、第１車室外送信機１３Ａが提供する応答エリアを概念的に表したものである。第２車室外送信機１３Ｂは、助手席用の外側ドアハンドルに設けられたＬＦ送信機である。第２車室外送信機１３Ｂは、車室外のうち、助手席用の外側ドアハンドルから１ｍ以内となるエリアが応答エリアとなるように設計されている。図中のＺｂは、第２車室外送信機１３Ｂが提供する応答エリアを概念的に表している。

第３車室外送信機１３Ｃは、トランクドアのドアハンドルに設けられたＬＦ送信機である。第３車室外送信機１３Ｃは、車室外においてトランクドアから所定距離（例えば０．７５ｍ）以内が応答エリアとなるように設計されている。図中のＺｃは、第３車室外送信機１３Ｃが提供する応答エリアを概念的に表している。なお、種々の車室外送信機１３はドアハンドルに内蔵されていてもよいし、ドアハンドル付近のパネル部分に配置されていても良い。何れの態様も、ドアハンドルに設けられている構成に相当する。また、車室外送信機１３は、Ｂピラーなどの、ドアハンドル以外の部分に配置されていても良い。各車室外送信機１３が形成する応答エリアＺａ〜Ｚｃは何れも車室外に形成されており、車室内とは重複しない。各車室外送信機１３が形成する応答エリアＺａ〜Ｚｃが施錠エリアＬｘ及び第２エリアに相当する。

なお、個々のＬＦ送信機が形成する応答エリアの大きさや形状は適宜設計されればよい。各ＬＦ送信機が形成する応答エリアの大きさは、応答閾値や、ＬＦ信号の送信電力、スマートキー２での受信感度などによって調整可能である。各車室外送信機１３は、車両Ｈｖから５ｍ以内が応答エリアとなるように構成されていても良い。また、車載システム１が備えるＬＦ送信機の数や配置態様もまた適宜変更可能である。車載システム１は、トランク内部を応答エリアとするＬＦ送信機を備えていても良い。

車室内送信機１２及び車室外送信機１３としての種々のＬＦ送信機は、ＬＦ帯に属する所定の周波数を送信するためのアンテナを用いて実現されている。もちろん、ＬＦ送信機の動作周波数は適宜設計されればよく、１３４ｋＨｚや、３０ｋＨｚ以下（例えば２８ｋＨｚ）に設定されていても良い。

受信機１４は、スマートキー２からの信号を受信するための通信モジュールである。本実施形態の受信機１４は、具体的には、ＵＨＦ帯に属する所定の周波数（ここでは３１５ＭＨｚ）の電波を受信するための構成である。受信機１４は、スマートキー２から送信されるＵＨＦ帯の無線信号を受信するためのアンテナや、復調回路などを用いて実現されている。なお、受信機１４の受信対象とする周波数は、スマートキー２との無線通信に使用する周波数として予め設計された周波数に設定されていればよい。スマートキー２との無線通信に使用する周波数は、その他、９２０ＭＨｚや、２．４ＧＨｚなどであってもよい。受信機１４は、ＵＨＦアンテナで受信した信号に対して、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認証ＥＣＵ１１に提供する。受信機１４は、認証ＥＣＵ１１に内蔵されていても良い。

施錠ボタン１５は、ユーザが車載システム１に対して車両Ｈｖのドアを施錠するように指示するためのボタンである。施錠ボタン１５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、認証ＥＣＵ１１に出力する。施錠ボタン１５は、車両Ｈｖのドアの外側面の所定位置、例えば外側ドアハンドルに配置されている。なお、図３では施錠ボタン１５を１つしか図示していないが、車載システム１は施錠ボタン１５を複数備えうる。ここでは一例として、施錠ボタン１５は、車両Ｈｖの運転席用の外側ドアハンドル、助手席用の外側ドアハンドル、及び、トランクドアのドアハンドル付近に配置されているものとする。

なお、ユーザによるドアの施錠の実行指示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。ユーザによるドアの施錠指示を受け付けるための構成としてのタッチセンサもまた、運転席用のドアや助手席用のドアに配されている外側ドアハンドルに装備されていればよい。ユーザによるドアの施錠指示を受け付けるための構成は、施錠ボタン１５とタッチセンサを組み合わせて実現されていても良い。なお、施錠ボタン１５や、ドアハンドルに配されているタッチセンサは、ユーザが車両Ｈｖのドアの開錠を指示するための入力装置としての役割を兼ねるように構成されていてもよい。

ボディＥＣＵ１６は、車両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ＥＣＵ１６は、認証ＥＣＵ１１からの要求に基づき、各ドアに設けられたドアロックモータに対して所定の制御信号を出力し、各ドアの施錠を行う。ドアロックモータは、ドアの施錠するための機構であるロック機構の状態を制御するためのモータである。ドアロックモータ及びロック機構はドア毎に設けられている。また、ボディＥＣＵ１６は、車両に設けられた各ドアの開閉状態や、各ドアの施錠状態などを示す情報を取得する。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。なお、ボディＥＣＵ１６の機能は認証ＥＣＵ１１が備えていても良い。換言すれば、ボディＥＣＵ１６は認証ＥＣＵ１１と統合されていても良い。

＜認証ＥＣＵ１１の機能について＞
認証ＥＣＵ１１は、ＣＰＵが上述の認証装置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５に示すように車両情報取得部Ｆ１、施錠指示判定部Ｆ２、車室内判定部Ｆ３、車室外判定部Ｆ４、及び制御実行部Ｆ５を備える。認証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。

車両情報取得部Ｆ１は、車両に搭載されたセンサやＥＣＵから、車両Ｈｖ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、ドアの開閉状態や、各ドアの施錠状態、施錠ボタン１５の押下の有無等が該当する。ドアの開閉状態や、各ドアの施錠状態などは、例えばボディＥＣＵ１６から取得できる。施錠ボタン１５が押下されたか否かは、施錠ボタン１５から出力される信号から判定できる。

なお、各ドアの施錠状態を示す情報を取得することは、各ドアの施錠状態を判定することに相当する。各ドアの開閉状態を示す情報を取得することは、各ドアの開閉状態を判定／検出すること、及び、ユーザによるドアの開操作や閉操作を検出することに相当する。加えて、施錠ボタン１５からの電気信号を取得することは、施錠ボタン１５に対するユーザ操作を検出することに相当する。すなわち、車両情報取得部Ｆ１は、ドアの開閉や施錠ボタン１５の押下などといった、車両Ｈｖに対するユーザの操作を検出する構成に相当する。以降における車両情報には、車両Ｈｖに対するユーザ操作も含まれる。

もちろん、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、車両電源の状態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。

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、走行用電源（例えばイグニッション電源）がオフであり、全てのドアが施錠されている場合に、車両Ｈｖは駐車されていると判定する。もちろん、車両Ｈｖが駐車されていると判定する条件は適宜設計されればよく、多様な判定条件を適用することができる。また、車両情報取得部Ｆ１は、各ドアの開閉状態を示す情報に基づき、全てのドアが閉じられたことを検出する。故に、車両情報取得部Ｆ１は閉扉検出部に相当する。

施錠指示判定部Ｆ２は、ユーザがドアの施錠を指示したか否かを判定する構成である。本実施形態の施錠指示判定部Ｆ２は、施錠ボタン１５の出力信号に基づいて、ユーザが車両Ｈｖのドアの施錠を指示したか否かを判定する。具体的には施錠指示判定部Ｆ２は、車両Ｈｖのドアが施錠されていない状態において、施錠ボタン１５から、ユーザによって押下されたことを示す信号が出力された場合に、ユーザが車両Ｈｖのドアの施錠を指示したと判定する。

なお、施錠指示判定部Ｆ２は、音声コマンドによってドアの施錠指示を受け付けるように構成されていても良い。例えば施錠指示判定部Ｆ２は、車室外の音を集音するためのマイクで取得したユーザの音声信号に対して音声認識処理を実施することによってドアの施錠の実行指示を受け付けてもよい。ドアの施錠の実行指示に相当する音声コマンドを取得するためのマイクは、例えば車両ＨｖのＢピラーの外側部分など、車両Ｈｖの外面部に配されていればよい。

さらに、施錠指示判定部Ｆ２は、ドア下に検知エリアを形成する赤外線センサの出力信号に基づいて、ドアの施錠の実行指示を受け付けるように構成されていても良い。具体的には施錠指示判定部Ｆ２は、上記赤外線センサから、ユーザが検知エリアに足をかざしたことを示す信号が入力された場合に、ユーザがドアの施錠を指示したと判定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ユーザは、ドア下に足をかざすことによって、ドアの施錠を指示可能となる。施錠ボタン１５や、車両Ｈｖの外面部に配されているマイク、ドア下に検知エリアを形成する赤外線センサなどが、ユーザがドアの施錠を指示するための入力装置に相当する。

車室内判定部Ｆ３は、車室内送信機１２を用いたスマートキー２との通信状況に基づいて、車室内にスマートキー２が存在するか否かを判定する構成である。車室内判定部Ｆ３は、概略的には、車室内送信機１２と協働して車室内に向け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したか否かに基づいて、車室内にスマートキー２が存在するか否かを判定する。応答要求信号は、スマートキー２に対して応答信号の返送を要求するＬＦ信号である。

車室外判定部Ｆ４は、車室外送信機１３を用いたスマートキー２との通信状況に基づいて、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在するか否かを判定する構成である。車室外判定部Ｆ４は、概略的には、各車室外送信機１３と協働して車室外に向け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したか否かに基づいて、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在するか否かを判定する。施錠エリアＬｘは換言すれば車室外送信機１３が提供する応答エリアである。

車室内判定部Ｆ３及び車室外判定部Ｆ４の詳細については別途後述する。車室内判定部Ｆ３が第１エリア判定部に相当する。車室外判定部Ｆ４が第２エリア判定部に相当する。応答信号を受信したか否かが受信状況に相当する。車室内送信機１２及び受信機１４を含む構成が車室内通信部及び第１通信部に相当する。また、車室外送信機１３及び受信機１４を含む構成が車室外通信部及び第２通信部に相当する。

なお、車室外判定部Ｆ４はより細かい機能ブロックとして認証処理部Ｆ４１を備える。認証処理部Ｆ４１は、チャレンジコードを用いて、スマートキー２との無線通信による認証処理を実施する構成である。チャレンジコードは、スマートキー２を認証するためのコードである。チャレンジコードは、乱数表など用いて生成された乱数とすればよい。例えば認証処理部Ｆ４１は、後述する簡易応答信号を受信した場合に、チャレンジコードを生成する。

車室外判定部Ｆ４は、例えば簡易応答信号を受信した場合など、所定のタイミングで認証処理部Ｆ４１が生成したチャレンジコードを含む応答要求信号を送信する。なお、スマートキー２は前述の通り、チャレンジコードを含む信号を受信した場合、スマートキー２に予め登録されている暗号鍵で当該チャレンジコードを暗号化してなるレスポンスコードを含むＲＦ信号（いわゆるレスポンス信号）を返送する。

また、認証処理部Ｆ４１は、チャレンジコードを生成した場合には、スマートキー２毎の暗号鍵を用いて、スマートキー２毎の照合用コードを生成する。照合用コードは、スマートキー２の暗号鍵を用いてチャレンジコードを暗号化したコードである。そして、認証処理部Ｆ４１はスマートキー２から返送されてきたレスポンスコードが、照合用コードと一致する場合に、通信相手が正規のスマートキー２であると判定する（つまり認証成功と判定する）。なお、車室内判定部Ｆ３もまた、上述した認証処理部Ｆ４１に相当する機能を備えていても良い。

制御実行部Ｆ５は、ドアの施錠や開錠等の車両制御を、ボディＥＣＵ１６と協働して実行する。例えば制御実行部Ｆ５は、車室内判定部Ｆ３に車室内には何れのスマートキー２も存在しないと判定されており、且つ、車室外判定部Ｆ４によって施錠エリアＬｘにスマートキー２が少なくとも１つ存在すると判定されていることを条件として、ボディＥＣＵ１６に対して車両Ｈｖのドアを施錠するように要求する。なお、ボディＥＣＵ１６は前述の通り、認証ＥＣＵ１１からの要求に基づきドアロックモータを駆動させて各ドアを施錠する。

＜ドア施錠処理＞
次に図６に示すフローチャートを用いて認証ＥＣＵ１１が実施するドア施錠処理について説明する。図６に示すフローチャートは、施錠指示判定部Ｆ２によってユーザがドアの施錠を指示したと判定された場合に開始されれば良い。具体的には、車両Ｈｖのドアが施錠されていない場合において、施錠ボタン１５が押下された場合に開始されればよい。ドア施錠処理は、ステップＳ１からステップＳ５を備える。

まずステップＳ１では車室外判定部Ｆ４が、各車室外送信機１３及び受信機１４と協働して、車室外存在確認処理を実施する。車室外存在確認処理は、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在するか否かを判定する処理である。車室外存在確認処理の詳細については別途図７等を用いて後述する。

ステップＳ１での車室外存在確認処理の結果として、車両Ｈｖに登録されている複数のスマートキー２のうちの少なくとも１つが施錠エリアＬｘに存在すると判定された場合には、ステップＳ２を肯定判定してステップＳ３を実行する。一方、ステップＳ１での車室外存在確認処理の結果として、スマートキー２が１つも施錠エリアＬｘに存在しないと判定された場合にはステップＳ２を否定判定して本フローを終了する。なお、施錠エリアＬｘ内に何れのスマートキー２が発見されなかったことに起因して本フローを終了する際には、車載ディスプレイにメッセージを表示するなどして、スマートキー２が発見されなかったことをユーザに通知しても良い。ユーザへの通知は、予め定められたパターンの警報音の出力や、車両に搭載された照明（例えば前照灯やハザードランプ等）の点灯によって実現されてもよい。

ステップＳ３では、車室内判定部Ｆ３が、車室内送信機１２及び受信機１４と協働して、車室内不在確認処理を実施する。車室内不在確認処理は、車室内にスマートキー２が存在するか否かを判定する処理である。車室内不在確認処理の詳細については別途図９等を用いて後述する。ステップＳ３での車室内不在確認処理の結果として、スマートキー２が１つも車室内に存在しないと判定された場合にはステップＳ４を否定判定してステップＳ５を実行する。一方、ステップＳ３での車室内不在確認処理の結果としてスマートキー２が車室内に存在すると判定された場合には、ステップＳ４を肯定判定して本フローを終了する。なお、車室内にスマートキー２が残っていることに起因して本フローを終了する際には、車載ディスプレイにメッセージを表示するなどして、スマートキー２が車室内に残っていることをユーザに通知しても良い。スマートキー２が車室内に残っていることのユーザへの通知は、予め定められたパターンの警報音の出力や、車両に搭載された照明（例えば前照灯やハザードランプ等）の点灯によって実現されてもよい。

ステップＳ５では制御実行部Ｆ５が、車両Ｈｖのドアを施錠するようにボディＥＣＵ１６に要求する。ボディＥＣＵ１６は、認証ＥＣＵ１１からの要求に基づいてドアロックモータを駆動し、各ドアのロック機構を施錠状態に設定する。ステップＳ５での処理が完了すると本フローを終了する。

＜車室外存在確認処理＞
次に、図７に示すフローチャートを用いて、車室外判定部Ｆ４が実施する車室外存在確認処理について説明する。車室外存在確認処理は、例えば、前述のドア施錠処理のステップＳ１として実行される。本実施形態の車室外存在確認処理は一例としてステップＳ１０１〜Ｓ１１２を備える。各ステップは車室外判定部Ｆ４が適宜車室外送信機１３や受信機１４と協働して実行する。

まずステップＳ１０１では各車室外送信機１３から時差応答要求信号を送信させる。時差応答要求信号は、各スマートキー２に対して、時間的に重ならないタイミングで応答信号を返送するように要求するＬＦ信号である。時差応答要求信号は応答要求信号の一例に相当する。各スマートキー２が時差応答要求信号に対する応答信号を返送するタイミングは、スマートキー２に予め登録されていればよい。

例えば各スマートキー２は、図８に示すように、スマートキー２ａ、２ｂ、２ｃの順番で、時間差で応答信号を返送するように構成されている。具体的には、スマートキー２ａは、時差応答要求信号を受信した時点を起算時点として定まる第１タームの間に応答信号を返送するように構成されている。スマートキー２ｂは、第１タームの次のタームである第２タームの間に応答信号を返送するように構成されている。スマートキー２ｃは第２タームの次のタームである第３タームの間に応答信号を返送するように構成されている。

各タームは、スマートキー２が応答信号を送信する期間、換言すれば、認証ＥＣＵ１１がスマートキー２からの応答信号の返送を待機する期間に相当する。各タームは、スマートキー２が応答信号の返送を完了するために必要な長さに設定されている。なお、図８は、車室外存在確認処理実行時において、施錠エリアＬｘにスマートキー２ｂとスマートキー２ｃが存在する場合の各デバイスの挙動を概念的に示した図である。

なお、ここでは各スマートキー２に時差応答要求信号に対して応答信号を返送するタイミングが予め登録されているものとするが、１つの応答要求信号に対して各スマートキー２が時間差で応答するための実現方法は、これに限らない。例えば、時差応答要求信号は、各スマートキー２が応答信号を返送するタイミングを指定するデータ（以降、返送時期指定データ）を含んでいてもよい。時差応答要求信号が返送時期指定データを含む場合、各スマートキー２は当該返送時期指定データにて指定されたタイミングで応答信号を返送すればよい。返送時期指定データは、各スマートキー２が時差応答要求信号を受信してから応答信号を返送するまでの遅延時間を指定するものであって、スマートキー２毎に異なる時間が設定されている。その他、各スマートキー２は、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access／Collision Avoidance）方式によって、応答信号の送信タイミングを各自で調停するように構成されていても良い。

ステップＳ１０１にて送信される時差応答要求信号は、全てのスマートキー２を対象とする応答要求信号である。また、ステップＳ１０１にて時差応答要求信号は一例として、チャレンジコードを含んであって、レスポンスコードの返送を要求するＬＦ信号として構成されているものする。そのため、当該時差応答要求信号を受信した各スマートキー２は、当該時差応答要求信号に含まれるチャレンジコードに応じたレスポンスコードを含む信号を応答信号として返送する。

なお、他の態様として、ステップＳ１０１で送信する時差応答要求信号は、スマートキー２に対して予め定められた一定のビット列を示す応答信号（以降、簡易応答信号）の返送を要求するものであってもよい。簡易応答信号は、レスポンスコードを含まない信号に相当する。簡易応答信号は、どのスマートキーが応答したかを認証ＥＣＵ１１が特定可能なように、送信元情報が含まれていることが好ましい。送信元情報はキーＩＤであってもよいし、何番目のスマートキーであるかを示すキー番号であってもよい。時差応答要求信号が簡易応答信号の返送を要求する信号として構成されている場合には、認証ＥＣＵ１１は、スマートキー２からの応答信号を受信した場合に、別途、簡易応答信号を返送してきたスマートキー２に対してチャレンジコードを含む応答要求信号を送信するように構成されていればよい。時差応答要求信号の送信が完了するとステップＳ１０２に移る。なお、認証ＥＣＵ１１は、時差応答要求信号の送信が完了すると、当該送信完了時点からの経過時間を計測し始める。また、認証処理部Ｆ４１は、ステップＳ１０１で送信した時差応答要求信号に含まれているチャレンジコードに対応するスマートキー２毎の照合用コードを算出する。

ステップＳ１０２では、まず、複数のスマートキー２のうち、第１タームに返送してくるはずのスマートキー２（ここではスマートキー２ａ）からの応答信号を受信したか否かを判定する。第１ターム中にスマートキー２ａからの応答信号を受信した場合には、ステップＳ１０２を肯定判定してステップＳ１０３を実行する。一方、第１ターム中にスマートキー２ａからの応答信号を受信できなかった場合にはステップＳ１０２を否定判定してステップＳ１０７を実行する。

ステップＳ１０３では認証処理部Ｆ４１が、受信した応答信号に含まれているレスポンスコードの照合を行う。当該ステップＳ１０３での照合処理の結果、受信したレスポンスコードと照合用コードとが一致した場合には（ステップＳ１０４ ＹＥＳ）、ステップＳ１０５を実行する。一方、ステップＳ１０３での照合処理の結果、受信したレスポンスコードと照合用コードとが一致しなかった場合には（ステップＳ１０４ ＮＯ）、ステップＳ１０６に移る。

ステップＳ１０５ではスマートキー２ａは施錠エリアＬｘに存在すると判定してステップＳ１０８に移る。ステップＳ１０６では所定の認証エラー処理を実行してステップＳ１０８に移る。認証エラー処理は、スマートキー２の認証が失敗した際に実行する処理であって、その具体的な内容は適宜設計されれば良い。例えば認証エラー処理は、チャレンジコードを再送信し、スマートキー２ａの認証を再試行する処理としてもよい。また、認証エラー処理では、スマートキー２ａは存在しないと見なす処理であってもよい。ステップＳ１０７ではスマートキー２ａは施錠エリアＬｘに存在しないと判定してステップＳ１０８に移る。

ステップＳ１０８では時差応答要求信号を送信してから総待機時間が経過したか否かを判定する。総待機時間は第１タームから第３タームまでの時間の合計値に所定の裕度を加えた値に設定されている。時差応答要求信号を送信してからまだ総待機時間が経過していない場合にはステップＳ１０８を否定判定してステップＳ１０２に戻り、他のスマートキー２からの応答信号の返信を待つ。

例えば、第１タームが終了した時点では、ステップＳ１０８を否定判定してステップＳ１０２に戻り、次はスマートキー２ｂからの応答信号の返信を待機する。すなわち、スマートキー２ｂが施錠エリアＬｘに存在するか否かの判定を行う。また、第２タームが終了した時点では、ステップＳ１０８を否定判定してステップＳ１０２に戻り、スマートキー２ｃからの応答信号の返信を待機する。つまり、スマートキー２ｃが施錠エリアＬｘに存在するか否かの判定を行う。ステップＳ１０２からステップＳ１０８までの一連の処理は、各スマートキー２からの返信を待機する処理に相当する。ステップＳ１０８では時差応答要求信号を送信してから総待機時間が経過した場合にはステップＳ１０９に移る。

ステップＳ１０９では、ステップＳ１０１からステップＳ１０８までの一連の処理によって、複数のスマートキー２のうちの少なくとも１つが施錠エリアＬｘに存在することを検出できたか否かを判定する。スマートキー２が少なくとも１つ施錠エリアＬｘに存在すると判定されている場合にはステップＳ１０９を肯定判定してステップＳ１１０に移る。一方、スマートキー２を１つも検出できなかった場合にはステップＳ１０９を否定判定してステップＳ１１１に移る。

ステップＳ１１０では車室外存在フラグをＯＮに設定して本フローを終了する。ステップＳ１１１では車室外存在フラグをＯＦＦに設定してステップＳ１１２を実行する。車室外存在フラグは、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在するか否かを示す処理上のフラグである。車室外存在フラグがＯＮの状態は、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在することを示す。また、車室外存在フラグがＯＦＦの状態は、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在しないことを示す。本フロー開始時点では車室外存在フラグはＯＦＦに設定されている。図６に示すドア施錠処理のステップＳ２は、当該車室外存在フラグの設定状態に基づいて判定されれば良い。

ステップＳ１１２では検出エラー対応処理を実行して本フローを終了する。検出エラー処理は、スマートキー２が施錠エリアＬｘに存在することを確認できなかった際に実行する処理であって、その具体的な内容は適宜設計されれば良い。例えば検出エラー処理は、ステップＳ１０１からの一連の処理を再実行する処理としてもよい。また、検出エラー処理では、警報音の出力や、車載ディスプレイへのメッセージ表示、車載灯の点灯／点滅などによって、スマートキー２が施錠エリアＬｘに存在することを確認できなかったことをユーザに通知しても良い。

＜車室内不在確認処理＞
次に、図９に示すフローチャートを用いて、車室外判定部Ｆ４が実施する車室外存在確認処理について説明する。車室内不在確認処理は、例えば、前述のドア施錠処理のステップＳ３として実行される。本実施形態では一例として車室内不在確認処理は、ステップＳ２０１〜Ｓ２１２を備える。

まずステップＳ２０１では、車室内存在フラグをＯＦＦに設定してステップＳ２０２に移る。車室内存在フラグは、車室内にスマートキー２が存在するか否かを示す処理上のフラグである。車室内存在フラグがＯＮの状態は、車室内にスマートキー２が存在することを示す。また、車室内存在フラグがＯＦＦの状態は、車室内にスマートキー２が存在しないことを示す。なお、車室内存在フラグの初期値はＯＮであってもよい。

ステップＳ２０２では車室内送信機１２から一斉応答要求信号を送信する。一斉応答要求信号は、各スマートキー２に対して、当該信号の受信後、直ちに（つまり一斉に）応答信号を返送するように要求する応答要求信号である。本実施形態では一例として、一斉応答要求信号は、全てのスマートキー２に対して返信を要求する（換言すれば全てのスマートキー２を対象とする）応答要求信号として構成されている。

また、一斉応答要求信号は、スマートキー２に対して簡易応答信号の返送を要求する信号として構成されている。つまり、一斉応答要求信号はチャレンジコードを含まない。一斉応答要求信号は、一斉応答要求信号の送信が完了するとステップＳ２０３に移る。なお、認証ＥＣＵ１１は、一斉応答要求信号の送信が完了すると、当該送信完了時点からの経過時間を計測し始める。

ステップＳ２０３では、スマートキー２からの応答信号を受信したか否かを判定する。スマートキー２からの応答信号を受信した場合には、ステップＳ２０４を実行する。すなわち、車室内存在フラグをＯＮに設定してステップＳ２１０に移る。一方、一斉応答要求信号を送信してから所定の応答待機時間経過しても応答信号を受信しなかった場合には、ステップＳ２０３を否定判定してステップＳ２０５を実行する。

ステップＳ２０５では、一斉応答要求信号を送信してから応答待機時間が経過するまでの間（つまり応答待機中）に類似信号を受信したか否かを判定する。ここでの類似信号とは、応答信号に類似する信号強度を有する電波である。例えば、所定の閾値以上の強度を有するノイズ（実体としては電波）を受信した場合には、類似信号を受信したと判定する。ここでのノイズとは、応答信号に相当する信号パターンを有さない電波である。別の観点によれば、復調できない受信信号がノイズに相当する。類似信号は、複数のスマートキー２が同時に送信した応答信号が衝突したり、応答信号に外部信号が重畳したりすることによって観測される電波を想定した信号である。

応答待機中に類似信号を受信した場合にはステップＳ２０５を肯定判定してステップＳ２０６を実行する。一方、類似信号を受信していない場合にはステップＳ２０５を否定判定してステップＳ２０８を実行する。ステップＳ２０６では、個別確認処理を実行する。個別確認処理は、複数のスマートキー２と時間的に重ならないタイミングで個別に無線通信を実施することで、スマートキー２が存在するか否かを判定する処理である。

本実施形態の車室内判定部Ｆ３は、個別確認処理として、車室内送信機１２から全てのスマートキー２を対象とする時差応答要求信号を送信することによって、スマートキー２が車室内に存在するか否かを判定する。時差応答要求信号を用いてスマートキー２が車室内に存在するか否かを判定する方法としては、前述の車室外判定処理と同様の方法を適用できる。すなわち、時差応答要求信号の送信後、少なくとも１つのスマートキー２からの応答信号を受信した場合には、少なくとも１つのスマートキー２が車室内に存在すると判定する。時差応答要求信号を送信後、何れのスマートキー２からも応答信号を受信しなかった場合には車室内にはスマートキー２は存在しないと判定する。

個別確認処理の結果として、時差応答要求信号の送信によって少なくとも１つのスマートキー２の存在を確認できた場合には（ステップＳ２０７ ＹＥＳ）、車室内存在フラグをＯＮに設定し、ステップＳ２１０に移る。また、時差応答要求信号を送信後、何れのスマートキー２からも応答信号を受信しなかった場合には、ステップＳ２０８に移る。

ステップＳ２０８ではスマートキー２は車室内に存在しないと仮判定して、ステップＳ２０９に移る。なお、ステップＳ２０８は、車室内存在フラグをＯＦＦに設定している状態を維持する処理に相当する。

ステップＳ２０９では、スマートキー２は車室内に存在しないと仮判定した回数が所定の確定用回数に達したか否かを判定する。確定用回数は、例えば３回である。なお、確定用回数の具体的な値は適宜設計されればよく、２回や４回などであってもよい。確定用回数は、通信エラーによって応答信号を受信できなかったケースも想定して、２回以上に設定されていることが好ましい。ただし、確定用回数は１回であってもよい。

スマートキー２は車室内に存在しないと仮判定した回数が確定用回数に達している場合にはステップＳ２１０に移る。一方、スマートキー２は車室内に存在しないと仮判定した回数が所定の確定用回数に達していない場合には、ステップＳ２０９を否定判定して再びステップＳ２０２以降の処理を実行する。

ステップＳ２１０では車室内存在フラグがＯＦＦに設定されているか否かを判定する。車室内存在フラグがＯＦＦである場合には（ステップＳ２１０ ＹＥＳ）、車室内にスマートキー２は存在しないという判定結果を確定して本フローを終了する（ステップＳ２１１）。一方、車室内存在フラグがＯＮである場合には（ステップＳ２１０ ＮＯ）、車室内にスマートキー２が残存していると判定して本フローを終了する（ステップＳ２１２）。

図１０は、車室内にスマートキー２が１つも存在しない場合の車室内不在確認処理の作動を概念的に示した図である。スマートキー２が存在しない場合には、ステップＳ２０２にて送信された一斉応答要求信号に対して、何れのスマートキー２も応答信号（ここでは簡易応答信号）を返送しない。また、応答信号の衝突も発生しないため類似信号も観測されない。故に、ステップＳ２０３及びステップＳ２０５は否定判定されて、ステップＳ２０８にてスマートキー２は車室内に存在しないと仮判定される。そして、当該一連の処理が３回実行されることにより、スマートキー２は車室内に存在しないとの判定が確定される。

また、図１１は、車室内にスマートキー２（ここではスマートキー２ｃ）が１つ残っている場合の車室内不在確認処理の作動を概念的に示した図である。スマートキー２ｃが車室内に残っている場合には、ステップＳ２０２にて送信された一斉応答要求信号に対して、スマートキー２ｃが応答信号（ここでは簡易応答信号）を返送するため、認証ＥＣＵ１１はスマートキー２ｃからの応答信号を受信する（ステップＳ２０３ ＹＥＳ）。その結果、車室内にスマートキー２が存在すると判定される。なお、スマートキー２ｃ以外のスマートキー２は、応答信号を返送しないため、応答信号の衝突は発生せず、スマートキー２ｃからの応答信号は受信機１４にて正常に受信される。

図１２は、車室内に２つのスマートキー２（ここではスマートキー２ｂ、２ｃ）が残っている場合の車室内不在確認処理の作動を概念的に示した図である。スマートキー２ｂ、２ｃが車室内に残っている場合、ステップＳ２０２にて送信された一斉応答要求信号に対して、スマートキー２ｂ、２ｃが応答信号（ここでは簡易応答信号）を返送する。スマートキー２ｂ、２ｃが応答信号を返送するタイミングに時間差は設けられていないため、これらの応答信号は衝突（換言すれば干渉）し、受信機１４での復調が失敗しうる。

ただし、これらスマートキー２ｂ、２ｃの応答信号が重なった信号は、応答信号と同等の信号強度を有する。故に、スマートキー２ｂ、２ｃの応答信号は類似信号として観測され（ステップＳ２０５ ＹＥＳ）、個別確認処理が実行される（ステップＳ２０６）。個別確認処理では、複数のスマートキー２と時間的に重ならないタイミングで個別に無線通信を実施するため、通信干渉を受けずに（換言すれば精度良く）、スマートキー２が存在するか否かを判定することできる。その結果、図１２に示す例では、スマートキー２ｂとスマートキー２ｃが車室内に存在することが検出される。つまり、車室内に複数のスマートキー２が存在する場合であっても、車室内にスマートキー２が残っているか否かを判定することができ、その結果、車室内にスマートキー２を閉じ込めてしまうリスクを低減できる。

＜実施形態の効果＞
ここでは、上述した実施形態の効果について、比較構成を導入して説明する。

比較構成は、図１３に示すように、時差応答要求信号を複数回送信することによって車室内にスマートキー２が存在しないことを確認する構成である。このような比較構成では、１回の時差応答要求信号の送信に対する総待機時間が、スマートキー２の数が増えるほど長くなる。各スマートキー２からの返信を、時間差を設けて待ち受ける必要があるためである。例えば、車両Ｈｖに対してスマートキー２が６個発行されている場合には６ターム分の時間を待機する必要が生じる。故に、比較構成においてスマートキー２は車室内に存在しないとの判定を確定するまでにかかる時間Ｔｃは、車両Ｈｖが備えるスマートキー２の数に応じて長くなる。

対して、上記の本実施形態の構成では、各スマートキー２に対して一斉に返信を要求する。つまり、本実施形態の認証ＥＣＵ１１は複数のスマートキー２のそれぞれからの返信を、時間差を設けずに待ち受ける。そして、スマートキー２からの応答信号を受信しないことに基づいてスマートキー２が車室内に存在しないと判定する。

このような構成によれば、スマートキー２が車室内に存在しない場合、スマートキー２は車室内に存在しないとの判定が確定されるまでにかかる時間（以降、不在判定所要時間）Ｔｐは、スマートキー２の数に依存しない。換言すれば、１回の一斉応答要求信号の送信に伴う応答待機時間は、スマートキー２の数によらずに一定である。故に、仮に車両Ｈｖのスマートキー２の数が増加したとしても、車室内にスマートキー２が存在しない場合の不在判定所要時間は変わらない。故に、車両Ｈｖのスマートキー２の数の増加に伴って、不在判定所要時間Ｔｐが増長することを抑制できる。

また、上記構成によれば、各スマートキー２からの返信を時間差を設けずに待ち受けるため、スマートキー２が車室内に存在しないと仮判定するために要する時間を、最小限に抑制できる。それに伴い、スマートキー２が車室内に存在しない場合、不在判定所要時間Ｔｐを最小限に抑制できる。その結果、スマートキー２が車室内に存在しない場合、ユーザの施錠操作に対する応答性を向上させることができる。また、比較構成に対する本実施形態の不在判定所要時間Ｔｐの低減効果は、スマートキー２の発行数が多いほど顕著となる。

また、以上の構成では、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在するか否かについては、一斉応答要求信号ではなく、時差応答要求信号を用いてスマートキー２の検出を試みる。加えて、車室外存在確認処理では、応答信号を返送してきたスマートキー２の認証処理を行う。これにより、スマートキー２が施錠エリアＬｘに存在するとの判定結果の確実性を高めることができる。また、時差応答要求信号として、チャレンジコードを含む応答要求信号を送信する構成によれば、スマートキー２が施錠エリアＬｘに存在するとの判定するために要する時間をより一層短縮できる。

以上で述べたように、本実施形態の認証ＥＣＵ１１は、車室外にスマートキー２が存在することは複数のスマートキーのそれぞれと時間的に重ならないタイミングで無線通信を実施することによって検出する。また、車室内にスマートキー２が存在しないことは、応答信号に類する電波を受信していないことに基づいて確認する。このような構成は、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在することの検出手段と、車室内にスマートキー２が存在しないことの検出手段とを分けた構成に相当する。

以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本開示の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。例えば下記の種々の変形例は、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。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。

［変形例１］
上述した実施形態では、ステップＳ２０２として車室内判定部Ｆ３は一斉応答要求信号として、全てのスマートキー２に対して一斉に応答信号を返送するように要求するＬＦ信号を送信する態様を開示したが、これに限らない。ステップＳ２０２で送信する一斉応答要求信号は、一部のスマートキー２だけに応答信号を返送するように要求するＬＦ信号として構成されていても良い。具体的には次の通りである。

上述した実施形態のドア施錠処理の手順によれば、車室外存在確認処理を実施し、施錠エリアＬｘに少なくとも１つのスマートキー２が存在することが確認されていることを条件として、車室内不在確認処理を実施する。つまり、車室外不在確認処理を実行する段階においては、複数のスマートキー２のうちの少なくとも１つは、施錠エリアＬｘに存在することが特定済みである。このように車室外に存在することが特定されているスマートキー２については、車室内不在確認処理で応答信号を返送するように要求する必要がない。

そのような事情を鑑みると、車室内不在確認処理のステップＳ２０２で送信する一斉応答要求信号は、車室外存在確認処理にて所在が確認できていないスマートキー２だけに応答信号を返送するように要求するＬＦ信号として構成されていても良い。例えば図１４に示すように、車室外存在確認処理にてスマートキー２ｃが施錠エリアＬｘに存在することが判明している場合、車室内判定部Ｆ３は、ステップＳ２０２としてスマートキー２ａ、２ｂを対象とする一斉応答要求信号を送信する。或るスマートキー２を対象とする応答要求信号は当該スマートキー２に対して応答信号の返送を要求するＬＦ信号を指す。

便宜上、車室外存在確認処理によって施錠エリアＬｘに存在することが確認されているスマートキー２のことを検出済みキーとも記載する。また、検出済みキー以外のスマートキー２については未検出キーとも記載する。未検出キーは、全てのスマートキー２のうち、車室外存在確認処理が完了した時点において所在が不明なスマートキー２に相当する。図１４に示す例では、スマートキー２ａ、２ｂが車室外存在確認処理完了時点での未検出キーに相当する。未検出キーに対して応答信号を一斉に返送するように要求する一斉応答要求信号のことを未検出キー対象一斉応答信号とも記載する。未検出キー対象一斉応答要求信号は、検出済みキーに対して応答信号の返送を禁止する一斉応答要求信号に相当する。

なお、図１４は一例としてスマートキー２ａ、２ｂは車室内に存在しない場合における、車室内不在判定処理時の各デバイスの作動を概念的に示している。当然、他のケースとして、車室内にスマートキー２ａが残っている場合には、認証ＥＣＵ１１はスマートキー２ａから送信された、未検出キー対象一斉応答信号に対する応答信号を受信する。また、車室内にスマートキー２ａ、２ｂが残っている場合には、認証ＥＣＵ１１は類似信号を受信するため、個別確認処理を実行する。

なお、ステップＳ２０６での個別確認処理においても、検出済みキーに関しては、車室外に存在することが確定しているため、応答信号を返送させる必要も、応答信号の返送を待ち受ける必要もない。つまり、ステップＳ２０６の個別確認処理もまた、未検出キーのみを対象として実施されれば良い。図１４に例示するように、スマートキー２ｃが検出済みキーである状態において、類似信号を受信した場合には、スマートキー２ａ、２ｂを対象とした個別確認処理を実行すれば良い。スマートキー２ａ、２ｂを対象とした個別確認処理は、例えば未検出キーとしてのスマートキー２ａ、２ｂだけに応答信号の返送を要求する時差応答要求信号（以降、未検出キー対象時差応答要求信号）を送信することで実現されれば良い。未検出キー対象時差応答要求信号は、検出済みキーに対して応答信号の返送を禁止する時差応答要求信号に相当する。

以上の構成によれば、一斉応答要求信号によって一斉に応答信号を返送させるスマートキー２の数が抑制されるため、複数のスマートキー２の応答信号が衝突する恐れを低減することができる。また、車室内送信機１２の応答エリアが車室外に漏れている場合に、車室外に存在するスマートキー２が車室内送信機１２から送信された一斉応答要求信号に対して応答信号を返送する恐れを低減できる。つまり、車室内送信機１２の応答エリアが車室外に漏れている場合に、車室外に存在するスマートキー２によって車室内にスマートキー２が残っていると誤判定する恐れを低減することができる。

なお、車室内判定部Ｆ３は、車室外存在確認処理によって全てのスマートキー２が施錠エリアＬｘに存在することを確認できた場合には、スマートキー２は車室内に存在しないと判定しても良い。また、車室外存在確認処理によって全てのスマートキー２が施錠エリアＬｘに存在することを確認できている場合には、確定回数を通常時よりも少ない回数（例えば１回）へと変更してもよい。

［変形例２］
上述した実施形態や変形例１では、個別確認処理（Ｓ２０２）として、全て又は一部のスマートキー２を対象とする時差応答要求信号を送信することによって、車室内に存在するのか否かの判定をスマートキー２毎に（つまり個別に）実施する態様を開示した。しかしながら、スマートキー２の所在を個別に判定する方法はこれに限らない。例えば、車室内判定部Ｆ３は、指定する１つのスマートキー２に対してのみ応答信号の返送を要求する個別応答要求信号を、図１５に例示するように、順次送信することによって、スマートキー２毎の車室内に存在するのか否かの判定を行ってもよい。図１５は、何れのスマートキー２ｂが車室内に存在する場合の各デバイスの作動を例示している。

なお、車室外存在部Ｆ４も、各スマートキー２を対象とする個別応答要求信号を順次送信することによって、スマートキー２毎に施錠エリアＬｘに存在するのか否かの判定を行うように構成されていてもよい。このような態様も、複数のスマートキー２の応答信号の返送タイミングが時間的に重ならないように、複数のスマートキー２のそれぞれに対して応答信号の返送を要求する構成に相当する。

［変形例３］
上述した実施形態では、施錠ボタン１５の押下をトリガとして車室外存在確認処理を実行した後に、車室内不在確認処理を実行する態様を例示したがこれに限らない。例えば図１６に示すように、ドア施錠処理は、車両Ｈｖの全てのドアが閉じられたことをトリガとして車室内不在確認処理を実行し、その後、施錠ボタン１５が押下された場合に車室外存在確認処理を実行するように構成されていても良い。

以下、変形例３として開示のドア施錠処理について、図１６に示すフローチャートを用いて説明する。図１６に示すフローチャートは、車両情報取得部Ｆ１が車両Ｈｖの全てのドアが閉じられたことを検出した場合に開始されれば良い。本変形例のドア施錠処理はステップＳ３０１〜Ｓ３０６を備える。

まず、ステップＳ３０１では車室内判定部Ｆ３が車室内不在確認処理を実施してステップＳ３０２に移る。ステップＳ３０２は、車室内にスマートキー２が存在するか否かを判定するステップである。ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１での車室内不在確認処理の結果として、車室内にスマートキー２は存在しないという判定結果が得られている場合にはステップＳ３０２を否定判定してステップＳ３０３を実行する。一方、ステップＳ３０１での車室内不在確認処理の結果として、車室内にスマートキー２が存在するという判定結果が得られている場合には、ステップＳ３０２を肯定判定して本フローを終了する。

ステップＳ３０３は車両情報取得部Ｆ１が、ユーザによって施錠ボタンが押下されたか否かを判定するステップである。ユーザによって施錠ボタンが押下された場合に、ステップＳ３０３を肯定判定してステップＳ３０４としての車室外存在確認処理が実行する。

ステップＳ３０４では車室外判定部Ｆ４が車室外存在確認処理を実行してステップＳ３０５に移る。ステップＳ３０５は、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在するか否かを判定するステップである。ステップＳ３０５では、ステップＳ３０４での車室外存在確認処理の結果として、施錠エリアＬｘにスマートキー２は存在するという判定結果が得られている場合にはステップＳ３０５を肯定判定してステップＳ３０６を実行する。一方、ステップＳ３０４での車室外存在確認処理の結果として、施錠エリアＬｘにスマートキー２が存在しないという判定結果が得られている場合には、ステップＳ３０５を否定判定して本フローを終了する。

ステップＳ３０６では制御実行部Ｆ５が、ボディＥＣＵ１６と協働して、車両Ｈｖのドアを施錠して本フローを終了する。上記の構成によれば、ユーザの施錠指示に対する応答性をより一層高めることが出来る。

＜付言：認証ＥＣＵ１１の構成について＞
認証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。認証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。例えば、認証ＥＣＵ１１がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。

また、認証ＥＣＵ１１は、１つのコンピュータ、またはデータ通信装置でリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供されうる。例えば、本実施形態の認証ＥＣＵ１１が提供する機能の一部は、他のＥＣＵ（例えばボディＥＣＵ）が備えていても良い。仮に、認証ＥＣＵ１１が提供する機能が、複数のＥＣＵに分散して備えられている場合には、それらのＥＣＵを備える構成が車両用認証装置に相当する。

１００ 車両用電子キーシステム、１ 車載システム（車両用認証装置）、２ スマートキー（携帯機）、１１ 認証ＥＣＵ、１２、車室内送信機（車室内通信部、第１通信部）、１３ 車室外送信機（車室外通信部、第２通信部）、１４ 受信機、１５ 施錠ボタン、１６ ボディＥＣＵ、Ｆ１ 車両情報取得部（閉扉検出部）、Ｆ２ 施錠指示判定部、Ｆ３ 車室内判定部（第１エリア判定部）、Ｆ４ 車室外判定部（第２エリア判定部）、Ｆ４１ 認証処理部、Ｆ５ 制御実行部

Claims (7)

1. 車両の鍵としての機能を備える複数の携帯機を備える車両で使用される車両用認証装置であって、
   前記車両に対して予め設定されている第１エリアを通信エリアとする第１通信部（１２）と、
   前記第１エリアとは重複しないように前記車両に対して設定されている第２エリアを通信エリアとする第２通信部（１３）と、
   前記第１通信部での前記携帯機との通信状況に基づいて、前記携帯機が前記第１エリアに存在するか否かを判定する第１エリア判定部（Ｆ３）と、
   前記第２通信部での前記携帯機との通信状況に基づいて、前記携帯機が前記第２エリアに存在するか否かを判定する第２エリア判定部（Ｆ４）と、
   前記第１エリア判定部によって前記第１エリアには何れの前記携帯機も存在しないと判定され、且つ、前記第２エリア判定部によって前記第２エリアに前記携帯機が少なくとも１つ存在すると判定されていることに基づいて所定の車両制御を実行する制御実行部（Ｆ５）と、備え、
   前記第１エリア判定部は、前記第１通信部と協働して、複数の前記携帯機に対して一斉に応答信号の返送を要求する一斉応答要求信号を送信するとともに、当該一斉応答要求信号に対する前記携帯機からの前記応答信号を受信しなかったことに基づいて前記第１エリアには前記携帯機は存在しないと判定し、
   前記第２エリア判定部は、前記第２通信部と協働して、複数の前記携帯機での前記応答信号の返送タイミングが時間的に重ならないように複数の前記携帯機のそれぞれに対して前記応答信号の返送を要求するとともに、少なくとも１つの前記携帯機からの前記応答信号を受信したことに基づいて前記第２エリアに前記携帯機が存在すると判定するように構成されている車両用認証装置。
2. 請求項１に記載の車両用認証装置であって、
   前記第１エリアとしての車室内を通信エリアとする、前記第１通信部としての車室内通信部と、
   前記第２エリアとして車室外に予め設定されている施錠エリアを通信エリアとする、前記第２通信部としての車室外通信部と、を備え、
   前記車室内通信部に前記一斉応答要求信号を送信させた際の前記応答信号の受信状況に基づいて、前記携帯機が車室内に存在するか否かを判定する、前記第１エリア判定部としての車室内判定部と、
   前記車室外通信部を用いた前記携帯機との通信状況に基づいて、前記携帯機が前記施錠エリアに存在するか否かを判定する、前記第２エリア判定部としての車室外判定部と、を備え、
   前記制御実行部は、前記車室内判定部によって車室内には何れの前記携帯機も存在しないと判定され、且つ、前記車室外判定部によって前記施錠エリアに前記携帯機が少なくとも１つ存在すると判定されていることに基づいて前記車両のドアを施錠するように構成されている車両用認証装置。
3. 請求項２に記載の車両用認証装置であって、
   前記車室内判定部は、前記一斉応答要求信号に対する前記応答信号の受信を待機している間に所定の信号強度を有するノイズである類似信号を受信した場合には、複数の前記携帯機に対して時間的に重ならないタイミングで前記応答信号を返送するように要求する時差応答要求信号を送信するように構成されている車両用認証装置。
4. 請求項３に記載の車両用認証装置であって、
   前記車室内判定部は、前記一斉応答要求信号を複数回送信し、何れの前記一斉応答要求信号の送信に対しても前記応答信号及び前記類似信号を受信しなかった場合に、車室内には前記携帯機は１つも存在しないとの判定を確定するように構成されている車両用認証装置。
5. 請求項２から４の何れか１項に記載の車両用認証装置であって、
   前記車室外判定部は、複数の前記携帯機に対して時間的に重ならないタイミングで前記応答信号を返送するように要求する時差応答要求信号を送信し、少なくとも１つの前記携帯機からの前記応答信号を受信したことに基づいて、前記施錠エリアに前記携帯機が存在すると判定するように構成されている車両用認証装置。
6. 請求項２から５の何れか１項に記載の車両用認証装置であって、
   前記車室外判定部は、前記車室外通信部を介した前記携帯機との無線通信によって、前記施錠エリアに前記携帯機が存在すると判定した場合には、さらに、当該携帯機から送信された前記応答信号の内容に基づいて、前記施錠エリアに存在している前記携帯機は複数の前記携帯機のうちの何れの前記携帯機であるかを特定するように構成されており、
   前記車室内判定部は、
   前記車室外判定部によって前記施錠エリアに前記携帯機が存在すると判定されてから、前記車室内通信部と協働して車室内に前記携帯機が存在するか否かを判定するように構成されており、
   前記一斉応答要求信号として、前記車室外判定部によって前記施錠エリアに存在すると判定されている前記携帯機以外の前記携帯機に対して、一斉に前記応答信号の返送を要求する送信する信号を送信するように構成されている車両用認証装置。
7. 請求項２から５の何れか１項に記載の車両用認証装置であって、
   前記車両が備える全ての前記ドアが閉じられたことを検出する閉扉検出部（Ｆ１）と、
   前記車両の外面部に配されてあって、ユーザが前記ドアの施錠を指示するための入力装置の出力信号に基づいて、前記ユーザが前記ドアの施錠を指示したか否かを判定する施錠指示判定部（Ｆ２）と、を備え、
   前記車室内判定部は、前記閉扉検出部によって全ての前記ドアが閉じられたことが検出された場合に、前記車室内通信部と協働して車室内に前記携帯機が存在するか否かを判定するように構成されており、
   前記車室外判定部は、前記施錠指示判定部によって前記ユーザが前記ドアの施錠を指示したと判定された場合に、前記車室外通信部を介した前記携帯機との無線通信によって、前記施錠エリアに前記携帯機が存在するか否かを判定するように構成されている車両用認証装置。

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