JP2673475B2 - 車両および対照物間の相対速度推定方法 - Google Patents
車両および対照物間の相対速度推定方法Info
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Description
の拡がり角をもったパルス信号の一定周期毎の送信と、
対照物からの反射信号の受信との間の時間に基づいて自
車および対照物間の距離を演算し、該演算結果により対
照物との間の相対速度を推定するようにした、車両およ
び対照物間の相対速度推定方法に関する。
するとともに、自車および対照物間の距離に応じて、ブ
レーキ装置を作動せしめるようにした車両用衝突防止装
置が、たとえば特公昭61−4700号公報等で知られ
ている。
ものでは、1回のパルス信号の発信と、その発信に伴う
最初の反射信号の受信との間の時間に基づいて距離を演
算し、該距離により相対速度を推定するようにしている
ため、次の〜のような問題がある。
他の車両が自車の前方を走行している状態で、路面およ
び浮遊物からの反射によるノイズを検出したときには、
図6(b′)で示すようにノイズA,Bを前走車とは区
別して検知できないことにより前走車とノイズA,Bと
の区別ができず、それにより図6(c′)で示すよう
に、実際には前走車との間の相対速度に変化がないにも
かかわらず相対速度にばらつきが生じ、前走車の挙動を
正確に把握できず、誤作動の原因となる。
との間に他の車両が割り込んで来たときには、図7
(b′)において、区間Cでは前走車との間の距離を測
定しているのに対し、途中からの区間Dでは割込み車と
の間の距離を測定することになり、その切換時には図7
(c′)で示すように相対速度が乱れることになるの
で、前走車および割込み車それぞれの挙動が正確に判明
せず、誤作動の原因となる。
走行中の自動二輪車のさらに前方に、衝突の危険度から
するとより重要である四輪車が走行中である状態で前方
四輪車の減速に伴って自動二輪車が前方四輪車をすり抜
けたときには、図8(b′)で示すように、自動二輪車
が自車および前方四輪車間から存在しなくなるまで前方
四輪車の存在が掴めず、前方四輪車との間での衝突判断
が遅れる可能性がある。
フレクタE1 〜E8 を路側に備える曲線路を走行中に
は、図9(b′)で示すように、それらのコーナーリフ
レクタE1 〜E8 を次々に検知することになり、前走車
の挙動が掴めないばかりか、図9(c′)で示すように
相対速度がばらつくことにより誤作動のおそれがある。
のであり、上記問題を全て解決し得るようにした車両お
よび対照物間の相対速度推定方法を提供することを目的
とする。
に、本発明によれば、1回のパルス信号の送信に伴って
該パルス信号の送信周期よりも短く設定されている一定
のサンプリング時間内に受信した反射信号毎に対照物デ
ータを演算するとともにそれらの対照物データにラベル
付けを行ない、過去の対照物データに基づいて予測した
対照物データと、新たに得た対照物データとを比較して
同一の対照物が存在するか否かを各ラベル毎に判断し、
その際に、同一であると判断した対照物データに関して
前回データおよび今回データの比較により各ラベル毎に
距離変化量を求め、その距離変化量を前記パルス信号の
送信周期で除して相対速度を得るようにし、また前記新
たに得た対照物データに対応しない予測データについて
は一定時間経過後に削除することを特徴とする。
説明する。
ものであり、図1は全体構成を示す図、図2は距離測定
装置の各構成要素の作動タイミングを示す図、図3、図
4おび図5は判断装置の判断手順を示すフローチャー
ト、図6はノイズ検出時の特性図、図7は車両割込み時
の特性図、図8は自動二輪車すり抜け時の特性図、図9
は曲線路走行時の特性図である。
両の前方に在る対照物17との間の距離が乗用車両に搭
載される距離測定装置1で測定され、コンピュータから
成る判断装置2では距離測定装置1で得られた距離に基
づいて乗用車両および対照物17間の相対速度が演算さ
れるとともに該相対速度に基づく衝突判断がなされ、そ
の判断結果により、警音器3、警報表示器4およびブレ
ーキ5の作動が制御される。
照)毎に一定時間のハイレベルの駆動信号を出力するド
ライバ回路6と、該ドライバ回路6からの駆動信号入力
の立ち下がりに応じた対照物17に向けての一定のパル
ス信号の送信ならびに対照物17からの反射信号の受信
が可能な送・受信部7と、前記送信および受信間の時間
に基づいて対照物17までの距離を演算する演算部8
と、送・受信部7が反射信号を受信するのに応じてその
受信時から所定時間TD だけ遅延してトリガ信号を出力
するディレイ回路9と、該ディレイ回路9からのトリガ
信号の入力に応じて演算部8での演算結果を取込んで記
憶するメモリ10とを備える。
参照)を有した1回のパルス信号をドライバ回路6から
の駆動信号入力立ち下がりに応じて対照物17に向けて
送信するレーザダイオード11と、対照物17からの反
射信号の入力に応じてハイレベルの受信信号を出力する
フォトダイオード12とから成る。
号の送信すなわちドライバ回路6からの駆動信号出力の
立ち下がりに応じて前記パルス信号の送信周期TC より
も短く設定されたサンプリング時間TS (図2参照)の
計時を開始するとともに該サンプリング時間TS の計時
終了に伴ってリセット信号を出力する第1タイマ13
と、前記送・受信部7からのパルス信号の送信すなわち
ドライバ回路6からの駆動信号出力の立ち下がりに応じ
て計時を開始するとともに第1タイマ13からのリセッ
ト信号の入力によりリセットされる第2タイマ14と、
第2タイマ14の計時中に送・受信部7で反射信号が受
信される毎に第2タイマ14の計時時間を読込むととも
に読込んだ時間およびパルス信号の伝播速度に基づいて
対照物17までの距離を算出する距離算出手段15と、
第2タイマ14の計時中に送・受信部7で反射信号が受
信される毎に異なるラベル付けをして前記距離算出手段
15の算出距離と対応させた前記各ラベルを記憶すると
ともに第1タイマ13からのリセット信号によりリセッ
トされるラベル記憶手段16とを備える。
ガ信号が入力される毎に、距離算出手段15で算出され
た対照物17までの距離と、ラベル記憶手段16で記憶
されているラベルとを相互に対応させて記憶するもので
あり、このメモリ10で記憶された内容が判断装置2に
与えられる。
構成要素の作動タイミングは、たとえば図2で示すよう
になる。
の前方を第1対照物171 (たとえば自動二輪車)が走
行しており、その第1対照物171 のさらに前方を第2
対照物172 (たとえば四輪車両)が走行しており、そ
れらの対照物171 ,172が送・受信部7からのパル
ス信号の拡がり角α内に在る場合を想定する。而して、
図2(a)で示すようにドライバ回路6から一定周期T
C で駆動信号が出力されるのに応じて、図2(b)で示
すように送・受信部7のレーザダイオード11から一定
周期TC 毎にパルス信号が出力され、また第1タイマ1
3の計時動作が開始されるとともに図2(c)で示すよ
うに第2タイマ14の計時動作が開始される。次いで第
1対照物171 からの反射信号が送・受信部7のフォト
ダイオード12に図2(e)で示すように入力される
と、そのときの第2タイマ14の計時時間T1 が図2
(f)で示すように距離算出手段15で読込まれ、ラベ
ル記憶手段16では、図2(g)で示すように第1対照
物171 のラベルが「L1」としてラベル付けされると
ともにそのラベル「L1」が記憶される。
ォトダイオード12に図2(e)で示すように入力され
ると、距離算出手段15では、そのときの第2タイマ1
4の計時時間T2 が図2(f)で示すように読込まれ、
ラベル記憶手段16では、図2(g)で示すように第2
対照物172 のラベルが「L2」としてラベル付けされ
るとともにそのラベル「L2」が記憶される。
信時、ならびに第2対照物172 からの反射信号受信時
からそれぞれ遅延時間TD だけ遅延したときに、ディレ
イ回路9から図2(h)で示すようにトリガ信号が出力
されるのに応じてメモリ10に、計時時間T1 に基づい
て算出した距離およびラベルL1、ならびに計時時間T
2 に基づいて算出した距離およびラベルL2がそれぞれ
対応して記憶されることになる。而して距離測定装置1
では、計時時間T1 ,T2 に基づいて、車両Vと第1お
よび第2対照物171 ,172 との間の距離が算出され
るとともに、それらの算出距離が対照物171 ,172
毎にラベル「L1 」,「L2 」を付して記憶されること
になる。
信時から一定のサンプリング時間T S が経過したとき
に、図2(d)で示すように第1タイマ13からリセッ
ト信号が出力され、そのリセット信号の入力に応じて第
2タイマ14およびラベル記憶手段16が、図2(c)
および図2(g)で示すように、それぞれリセットされ
ることになり、このような一連の測定動作が、一定周期
TC 毎に繰返される。
検出器18、ブレーキ操作検出器19、アクセル操作量
検出器20および車速検出器21の検出値が車両情報入
力ユニット22を介して入力される。また警音器3およ
び警報表示器4の作動は警報制御回路23で、ブレーキ
5の作動はブレーキ制御回路24でそれぞれ制御される
ものであり、判断装置2は、距離測定装置1で得られた
対照物データならびに車両情報入力ユニット22から入
力される車両情報に基づいて、図3、図4および図5で
示す手順に従って対照物17との衝突判断を行ない、そ
の判断結果に基づく制御信号を警報制御回路23および
ブレーキ制御回路24に与えるものである。
離測定装置1のメモリ10から各対照物データを取込
み、第2ステップS2では、車両情報入力ユニット22
から舵角、ブレーキ操作の有無、アクセル操作量および
車速等の車両情報を取込む。
おいて予測された対照物データと、今回得られた対照物
データとが予め定めた範囲内で一致するか否かを判断
し、対応する予測データがなかった場合には、第4ステ
ップS4で、対応する予測データがなかった対照物デー
タを新しいデータとして記憶し、次の第5ステップS5
では、その記憶したデータを次回の予測データとしてそ
のまま設定し、第8ステップS8に進む。
タが有ると判断した場合には、第6ステップS6で、そ
の対照物データの前回値および今回値から該対照物と自
車との相対速度を算出する。すなわち第6ステップS6
では、前回値および今回値の比較によって得られる距離
変化量をパルス信号の送信周期TC で除すことにより相
対速度が得られることになる。
S6で得られた相対速度に基づいて次回の予測データを
算出し、第8ステップS8に進む。この第8ステップS
8では、第1ステップS1で取込んだ全ての対照物デー
タについて、第3〜第7ステップS3〜S7の処理が終
了したか否かが判断され、残っている対照物データがあ
る場合には第3ステップS3に戻る。
の処理により、サンプリング時間T S 内に送・受信部7
のフォトダイオード12で受信した1あるいは複数の反
射信号毎にラベルを付して演算した対照物データについ
て、過去の対照物データに基づく予測テータと新たに得
た対照物データとの比較により同一対照物が存在するか
否かを判断し、同一であると判断した対照物についての
距離変化量から各ラベル毎に相対速度を得ることができ
る。
示す第9ステップS9に進み、この第9ステップS9で
は、他の予測データが有るか否かが判断される。すなわ
ち、第3ステップS3において今回得た対照物データと
の比較に用いた予測データ以外の予測データが有るか否
かが第9ステップS9で判断され、有る場合には第10
ステップS10に進む。この第10ステップS10では
対応する対照物データがないままで予測された回数がN
回たとえば3回未満であるか否かが判断され、3回未満
である場合には第11ステップS11にみ、次回の一定
周期TC 後の予測データが、過去の対照物データまたは
予測データに基づいて算出される。すなわち第11ステ
ップS11では、過去(たとえば前回および今回)の対
照物データまたは予測データの変化量に基づいて、該変
化量を今回の予測データに加算することにより、次回の
一定周期TC 後の予測データが算出されることになる。
また予測回数がN回以上となった場合には、第12ステ
ップS12においてその予測データが削除される。かく
して、新たに得た対照物データに対応しない予測データ
については一定時間経過後に削除されるため、反射信号
の瞬間的な乱れ等による対照物データの検出・非検出が
繰り返されたとしても、対照物データに対応しない予測
データが即座に削除されることはなく、対照物データが
再び検出された時点でそれと該予測データとに基づき前
記相対速度を得ることができ、また、一定時間経過して
も使用されない不要な予測データは削除されることで、
それだけデータの記憶演算容量の小容量化が可能とな
る。
12の処理により、対照物データに対応しない予測デー
タの全てについて、新たな予測データが算出されるか、
あるいは削除されるかの処理が行なわれることになり、
残っていた予測データ全ての処理が行なわれると、第9
ステップS9から、図5で示す第13ステップS13に
進む。
タと車両情報とに基づいて衝突判断が実行される。すな
わち各対照物との間の距離および相対速度、ならびに自
車の舵角、ブレーキ操作の有無、アクセル操作量および
車速に基づいて、自車が対照物に衝突する可能性につい
ての判断が実行される。
テップS13での衝突判断の結果をレベル0からレベル
3までの4段階のレベルに分類する。すなわち、衝突の
可能性が低いときにはレベル0と分類され、衝突の可能
性があって運転者に注意を促すべきときにはレベル1と
分類され、衝突の可能性が高く回避操作が必要であると
きにはレベル2と分類され、衝突の可能性が極めて高く
ブレーキをかけるべきときにはレベル3と分類される。
S15ではレベル0であるか否かが判断され、レベル0
でなかったときには第16ステップS16でレベル1か
否かが判断され、レベル1でなかったときには第17ス
テップS17でレベル2であるか否かが判断され、レベ
ル2でなかったときにはレベル3であるとして第18ス
テップS18でブレーキ制御信号が出力される。またレ
ベル1であったときには第19ステップS19で一次警
報信号が出力され、レベル2であったときには第20ス
テップS20で二次警報信号が出力される。
レーキ制御回路24はブレーキ5を作動せしめ、一次警
報信号の出力により警報制御回路23は警報表示器4を
作動せしめ、二次警報信号の出力により警報制御回路2
3は警音器3および警報表示器4を同時に作動せしめ
る。
と、距離測定装置1の演算部8では、送・受信部7から
のパルス信号の送信に応じて第1タイマ13が一定のサ
ンプリング時間TS の計時を開始するとともに第2タイ
マ14が計時を開始する。而して、第2タイマ14の計
時中に送・受信部7で反射信号を受信すると、その反射
信号受信毎に距離算出手段15が第2タイマ14の計時
時間を読込むとともに読込んだ計時時間に基づいて対照
物までの距離を算出し、またラベル記憶手段16が前記
反射信号受信毎に異なるラベル付けをして前記距離算出
手段15の計時時間と対応させて前記各ラベルを記憶す
る。しかも第2タイマ14およびラベル記憶手段16
は、サンプリング時間TS の経過に伴う第1タイマ13
からのリセット信号によりリセットされる。したがって
一定のサンプリング時間TS 内において送・受信部7で
反射信号が受信される毎に、パルス信号送信時からの経
過時間に基づいて対照物までの距離が算出されるととも
に個別のラベルを付して記憶されることになり、複数対
照物との間の距離をそれぞれ個別に識別しながら演算す
ることが可能となる。
した対照物データと、新たに得た対照物データとを比較
して同一の対照物が存在するか否かを各ラベル毎に判断
し、同一であると判断した対照物データに関して前回デ
ータおよび今回データの比較により各ラベル毎に距離変
化量を求め、その距離変化量をパルス信号の送信周期T
C で除して相対速度を得るので、1回のパルス信号の送
信により単一の対照物データしか得られなかった従来の
ものと比べると、次のような利点がある。
他の車両が自車の前方を走行している状態で、路面およ
び浮遊物からの反射によるノイズを検出したときには、
図6(b)で示すように前走車とともにノイズA,Bを
検出することができ、ノイズA,Bと区別して前走車を
認知することにより、図6(c)で示すように、前走車
との間の相対速度をノイズBとは区別して連続検知する
ことができ、誤作動の原因を除去することができる。な
お、ノイズAについては図6(b)で一度しか検出され
ていないので、図6(c)の相対速度は算出されない。
(b′)および図6(c′)で示すように、実際には前
走車との間の相対速度に変化がないにもかかわらず相対
速度にばらつきが生じ、前走車の挙動を正確に把握でき
ず、誤作動の原因となる。
との間に他の車両が割り込んで来たときには、図7
(b)で示すように、前走車と割込み車とを区別して検
知することができ、図7(c)で示すように、前走車お
よび割込み車との間の相対速度を個別に検知することが
できるので、前走車および割込み車それぞれの挙動を正
確に掴んで誤作動の原因を排除することができる。
(b′)および図7(c′)で示すように相対速度が乱
れることになるので、前走車および割込み車それぞれの
挙動が正確に判明せず、誤作動の原因となる。
走行中の自動二輪車のさらに前方に、衝突の危険度から
するとより重要である四輪車が走行中である状態で前方
四輪車の減速に伴って自動二輪車が前方四輪車をすり抜
けたときには、図8(b)で示すように、前方四輪車お
よび自動二輪車をともに検知するので、自動二輪車の存
在の有無にかかわらず前方四輪車を対照物として常時確
認することができる。
(b′)で示すように、自動二輪車が自車および前方四
輪車間から存在しなくなるまで前方四輪車の存在が掴め
ず、前方四輪車との間での衝突判断が遅れる可能性があ
る。
フレクタE1 〜E8 を路側に備える曲線路を走行中に
は、図9(b)で示すように各コーナーリフレクタE1
〜E8と前走車とを区別して検知することができ、した
がって図9(c)で示すように、前走車の挙動を各コー
ナーリフレクタE1 〜E8 とは区別して連続的に掴むこ
とができる。
および図9(c′)で示すように、各コーナーリフレク
タE1 〜E8 を次々に検知することになり、前走車の挙
動が掴めないばかりか、相対速度がばらつくことにより
誤作動のおそれがある。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の小設
計変更を行なうことが可能である。
ルス信号の送信に伴って該パルス信号の送信周期よりも
短く設定されている一定のサンプリング時間内に受信し
た反射信号毎に対照物データを演算するとともにそれら
の対照物データにラベル付けを行ない、過去の対照物デ
ータに基づいて予測した対照物データと、新たに得た対
照物データとを比較して同一の対照物が存在するか否か
を各ラベル毎に判断し、その際に、同一であると判断し
た対照物データに関して前回データおよび今回データの
比較により各ラベル毎に距離変化量を求め、その距離変
化量を前記パルス信号の送信周期で除して相対速度を得
るようにしたので、1回のパルス信号の送信に応じて、
現在得られている全ての対照物データについて、その各
々の対照物の過去データに基づく予測データを用いて自
車と複数対照物との間の各相対速度を精度よく得ること
ができ、従って1回のパルス信号で1つの対照物との間
の相対速度しか得られなかった従来技術の問題を解決す
ることができる。また前記新たに得た対照物データに対
応しない予測データについては一定時間経過後に削除す
るので、反射信号の瞬間的な乱れ等による対照物データ
の検出・非検出が繰り返されたとしても、対照物データ
に対応しない予測データが即座に削除されることはな
く、対照物データが再び検出された時点でそれと該予測
データとに基づき前記相対速度を得ることができる。ま
た一定時間経過しても使用されない不要な予測データは
削除されるため、それだけデータの記憶演算容量を小さ
くすることができる。
示す図である。
トである。
トである。
チャートである。
Claims (1)
- 【請求項1】 対照物(17,171 ,172 )に向け
ての所定の拡がり角をもったパルス信号の一定周期毎の
送信と、対照物(17,171 ,172 )からの反射信
号の受信との間の時間に基づいて自車および対照物(1
7,171 ,172 )間の距離を演算し、該演算結果に
より対照物(17,171 ,172 )との間の相対速度
を推定するようにした、車両および対照物間の相対速度
推定方法において、 1回のパルス信号の送信に伴って該パルス信号の送信周
期よりも短く設定されている一定のサンプリング時間内
に受信した反射信号毎に対照物データを演算するととも
にそれらの対照物データにラベル付けを行ない、 過去の対照物データに基づいて予測した対照物データ
と、新たに得た対照物データとを比較して同一の対照物
が存在するか否かを各ラベル毎に判断し、その際に、同
一であると判断した対照物データに関して前回データお
よび今回データの比較により各ラベル毎に距離変化量を
求め、その距離変化量を前記パルス信号の送信周期で除
して相対速度を得るようにし、また前記新たに得た対照
物データに対応しない予測データについては一定時間経
過後に削除することを特徴とする、車両および対照物間
の相対速度推定方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4091250A JP2673475B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 車両および対照物間の相対速度推定方法 |
US07/996,825 US5321407A (en) | 1991-12-27 | 1992-12-28 | Method for estimating relative speed between vehicle and objective obstacle |
DE4244345A DE4244345C2 (de) | 1991-12-27 | 1992-12-28 | Verfahren zur Schätzung der Relativgeschwindigkeit zwischen einem Fahrzeug und einem Hindernis |
GB9227065A GB2263036B (en) | 1991-12-27 | 1992-12-29 | System for estimating relative speed between vehicle and obstacle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4091250A JP2673475B2 (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | 車両および対照物間の相対速度推定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05288838A JPH05288838A (ja) | 1993-11-05 |
JP2673475B2 true JP2673475B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=14021179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4091250A Expired - Lifetime JP2673475B2 (ja) | 1991-12-27 | 1992-04-10 | 車両および対照物間の相対速度推定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2673475B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53117467A (en) * | 1977-03-23 | 1978-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Laser distance measuring apparatus |
JPH0766057B2 (ja) * | 1985-08-10 | 1995-07-19 | 日産自動車株式会社 | 先行車検出装置 |
JPH05180934A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-23 | Honda Motor Co Ltd | 車両および対照障害物間の相対速度推定方法 |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP4091250A patent/JP2673475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05288838A (ja) | 1993-11-05 |
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