JP2727485B2 - 車間距離警報装置 - Google Patents

車間距離警報装置

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JP2727485B2 JP4261672A JP26167292A JP2727485B2 JP 2727485 B2 JP2727485 B2 JP 2727485B2 JP 4261672 A JP4261672 A JP 4261672A JP 26167292 A JP26167292 A JP 26167292A JP 2727485 B2 JP2727485 B2 JP 2727485B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自車と前車との車間距
離を測定し、その距離が所定の距離以下になったら警報
を発する車間距離警報装置に関し、特に、レーダで前車
との車間距離を測定する場合に、ガードレールのリフレ
クタや標識等を前車と誤認して警報を発することがない
ように、測距対象物が車両であるか否かを推定し、推定
結果に応じて最大検出距離を変更する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】高速道路等における追突事故の原因は、
運転者の居眠り運転や漫然運転が過半数を占めている。
このような事情から、従来より、自車と前車との車間距
離を検知し、その距離がある一定距離以下になったら運
転者に対し警報を発するようにした車間距離検知・警報
装置が開発されている。この装置の従来のものの概略
は、レーザ光等の自車より前方に向けて発射し、そのレ
ーザ光等が前車の後面のリフレクタ等に当って反射して
来たものを受光し、その時間から車間距離を求め、その
車間距離が所定距離以下になったら、車室内のブザーを
吹鳴させるようになっている。
【0003】この場合、ガードレールリフレクタや標識
類と自車との距離を測定してしまうと、警報が誤って出
ることになる。そこで、従来、この種の誤警報を防止す
ることを目的とする車間距離警報装置が下記文献1,2
に開示されている。 (1)文献1:『安間徹、他「大型トラック用追突防止
警報装置、自動車技術論文集、Vol.43、No. 2、19
89』 (2)文献2:『実開平2−119799号公報』
【0004】上述した文献1,2では、ガードレールリ
フレクタや標識類は停止物であり、且つこれらに対する
測距データは一定間隔で発生すると考えて、「測距デー
タが一定間隔で発生する停止物」という条件で、測距対
象物がガードレールリフレクタや標識類であるか否かを
推定し、誤警報を防止している。
【0005】一方、検出した車間距離のうち最大検出距
離以下の値のみを有効なものとするフィルタとして機能
するレンジカット処理があり、ハンドル角をもとに、あ
るいはハンドル角と車速をもとに最大検出距離を変更
し、最大検出距離によってレンジカットされた車間距離
値を警報発生要否の判断に用いることにより、カーブ路
走行時に道路施設(ガードレール、ガードレールリフレ
クタ、標識等)の誤検出及びこれによる誤警報を未然に
防止することが行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の推定方法で
は、「測距データが一定間隔で発生する停止物」を推定
条件としているため、下記のような不都合がある。 (1)「測距データが一定間隔で発生する」という条件
から、距離データの波形上で一定間隔のパルス状に観測
されるもの、即ちガードレールリフレクタや標識しか、
対象物の特定ができない。従って、岩肌、森林、矢羽根
板、ガードレール自体などは前車と区別することができ
ない。 (2)「停止物」という条件から、測定対象物が停止し
ていることを判定できない限り、推定を行うことができ
ない。これは重要な問題であり、一般的な距離のみを計
測する距離センサの出力から物体の停止判定を行うに
は、測距値の時間微分値をとる必要があるため、短時間
で正確な停止判定を行うことは困難である。従って、リ
アルタイムに近い早い処理の推定は不可能に近い。ま
た、自車の進路上に正対していない物体については推定
できない。
【0007】また、上記従来のレンジカット処理では、
次のような不都合がある。 (1)カーブ路走行中に、旋回円の曲率が変化すると、
適切なレンジカットとならない。 (2)カーブ路出口付近では適切なレンジカットとなら
ない。 (3)ハンドル角と車速のみからは正確な旋回半径を推
定することができない。
【0008】本発明は上記課題を解決することができる
車間距離警報装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の車間距離警報装
は、前車と自車との車間距離を検出する車間距離セン
サと、この車間距離センサから出力される距離信号に対
し最大検出距離以下の値有効とし、有効な距離信号値
が安全車間距離より小さいときに警報を発するコントロ
ーラとを有する車間距離警報装置において、前記コント
ローラが、 (1)測距データ波形の立ち下りと立ち上りを検出し、
立ち下り後第1の所定時間以内に立ち上りを検出した場
合はノイズと判定し、ノイズと判定した後第2の所定時
間以内に立ち下りまたは立ち上りを検出した場合は測距
対象物を車両以外の物体と推定し、車両以外の物体と推
定した後第3の所定時間内に立ち下りまたは立ち上りを
検出した場合は測距対象物が車両以外の物体と推定
し、、但し上記各推定にかかわらず、立ち下り後第1の
所定時間を超え立ち上りを検出しない場合は測距対象
物を車両と推定する測距対象物推定手段と、 (2)測距対象物の推定結果に従い前記最大検出距離を
変更する手段とを具備したことを特徴とするものであ
る。
【0010】
【作用】本発明は測距データ波形の連続性に注目して発
明したものである。測距データ波形は測定対象物がある
と立ち下り、なくなると立ち上る。車間距離信号は通常
中央フィルタ処理等でノイズ除去されるが、除去しきれ
なかったノイズがある場合、ノイズの幅は狭いから、立
ち下り後第1の所定時間以内に立ち上れば、ノイズであ
ると判定できる。測定対象物が車両である場合はノイズ
よりも幅が広いから、立ち下り後第4の所定時間経過
に立ち上らなければ、車両であると推定できる。また、
第3の所定時間以内に立ち下りまたは立ち上りを検出し
ない場合は、これら以外の場合、車両以外の物体と推定
できる。そこで、車両以外と推定した場合は、最大検出
距離を現在と同じまたはそれ以下に設定し、誤警報の発
生を抑える。逆に車両と推定した場合は最大検出距離を
現在と同じまたはそれ以上に設定し、前車との距離から
警報を確実に出せるようにしておく。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例とともに説
明する。先ず、本実施例の前提となっている車間距離警
報装置の一例を図1に基づき説明する。1は車両の前部
バンパなどに組み込まれている車間距離センサとしての
レーザレーダユニットで、図2に示すように、発光部2
と発光部3とを備えている。発光部2は、レーザダイオ
ード駆動回路4、レーザダイオード5、発光レンズ6か
ら構成されており、一定時間ごとにレーザビーム7をパ
ルス状に発光するようになっている。受光部3は、前車
8のリフレクタ8aにより反射したレーザビームを受光
する受光レンズ9、フォトダイオード10、アンプ1
1、信号処理器12等からなっている。これら発光部2
による発光と受光部3による受光との時間差Δtより距
離検出回路13によって車間距離D(=Δt/2)×光
速)が求められる。レーザレーダユニット1の検出値で
ある車間距離信号は、車両に搭載されているコントロー
ルユニット14に入力される。
【0012】コントロールユニット14には、自車の車
速、ハンドル角、ターンシグナル等の情報も入力され
る。そのためのセンサ類のブロック図を図3に示す。こ
の図に示すように、前述の距離検出回路13等からなる
車間距離センサ15、自車の車速を検出する車速センサ
16、アクセル開度センサ17、シフト位置検出器1
8、ストップランプスイッチ19、ターンシグナルスイ
ッチ20などを備え、これらのセンサ16等からの信号
がコントロールユニット14に入力される。具体的に
は、ストップランプスイッチ19、ターンシグナルスイ
ッチ20、車間距離センサ15、車速センサ16等の信
号は、コントロールユニット14の演算部21に入力さ
れ、アクセル開度センサ17、シフト位置検出器18を
検出信号は比較器22に入力される。
【0013】前記演算部21では、センサ15,16等
の入力信号に基づき、後述する測距対象物の推定及び最
大検出距離の変更を含め、警報を発生すべき状態にある
かどうか、また追突猶予時間が算出される。推定方法及
び最大検出距離の変更は後で説明するが、前述のよう
に、自車と前車8との間の距離(車間距離D(m))は
車間距離センサ15により求められ、自車速度Vf(m
/s)は、車速センサ16により検出され、前車8の速
度Va(m/s)は、微小時間当りの車間距離Dの変化
により演算によって求められる。一方、運転者が危険と
判断してブレーキペダルを踏むまでの時間、つまり空走
時間Td(s)、運転者が危険だと判断する時間、つま
り判断時間Tx(s)及び自車の減速度α1 (m/
2 )と前車の減速度α2 (m/s2 )は予めコントロ
ールユニット14のメモリーに記憶されている。減速度
α1 ,α2 はフルブレーキ時を想定した値が記憶され、
通常、α 1 =α2 とされる。
【0014】前車8の制動距離L1 は、上記前車速度V
aと減速度α2 とからL1 =Va2/2α2 により求ま
る。自車の空走距離L2 は、自車速度Vfと空走時間T
d、判断時間Txとから、L2 =(Td+Tx)Vfに
より求まる。自車の制動距離L3 は、自車速度Vfと減
速度α1 とから、L3 =Vf2 /2α1 により求まる。
【0015】したがって、警報発生の条件としては、前
車制動距離L1 と車間距離Dとの和が自制動距離 3
と自車空走距離L2 との和より小さくなったときを契機
とする。つまり、 Va2 /2α2 +D<Vf2 /2α1 +(Td+Tx)Vf よって、 D<(Td+Tx)Vf+Vf2 /2α1 −Va2 /2
α2 )=Ds(安全車間距離)となったときが警報を発
生させる時と判断されるのである。
【0016】なお、本実施例では以上のような演算をそ
の都度せず、図4に示すように自車速度Vf、相対速度
(前車と自車との速度差)dvとの関係から警報発生距
離をマップ23として求めておき、それを読み取るよう
にしている。マップ23から読み取った結果は警報発生
器24に入力される。警報発生器24は、図1の如く警
報ランプ24a、警報アラーム24b、車間距離表示パ
ネル24c等からなる。
【0017】警報は二段階に分けて行う。たとえば、上
記のようにD<Dsとなったときを一次警報とし、 D<TdDf+(Vf2 /2α1 −Va2 /2α2 )=
Ds1 の如くより接近したときを二次警報とする。一次警報に
おいては、警報ランプ24aを点灯し、警報音を1回だ
け吹鳴させる。二次警報においては、警報ランプ24a
を点滅させ、警報音を断続的に吹鳴させる。
【0018】また、追突猶予時間tは、前車8の走行状
態が不変と仮定したときに、自車の現在の走行状態では
追突までにあと何秒かかかるという時間であり、(車間
距離/相対速度)より求められる。この追突猶予時間t
は比較器22に入力され、予め設定してある所定値(し
きい値)と比較される。図5にしきい値を示す。比較器
22には、前述のようにアクセル開度センサ17の検出
信号が入力され、この信号に基づき運転者の減速行為が
判断される。減速行為と判断され、かつ追突猶予時間が
しきい値をすぎてしまっている場合には、減速行為の補
助として、シフトダウンしエンジンブレーキを効かせる
べく、自動変速装置のコントローラ25に変速指令が出
される。図1には、オーバドライブ解除機構26を示し
ている。
【0019】次に、測定対象物の推定方法の実施例を説
明する。演算部21は図6に示すように、車間距離信号
27の波形エッジとして立ち下りと立ち上りとを検
出する。例えば車間距離が0.1秒に3m以上低下した
場合を立ち下りとし、0.1秒に3m以上増加した場合
を立ち上りとする。演算部21には警報停止準備タイマ
と警報停止タイマとがあり、立ち下り後第1の所定時間
例えば1.5秒以内に立ち上ったら、車間距離データを
ノイズとみなし、図6中の,のように第2の所定時
間例えば5秒の警報停止準備タイマを作動する。この警
報停止準備タイマの時間内に立ち下り、または立ち上り
を検出すると測距対象物が車両以外の物体と推定して警
報停止モードに入り、第3の所定時間例えば10秒の警
報停止タイマを作動する。この警報停止タイマの作動中
に更に立ち下りまたは立ち上りを検出すると、車両以外
の物体と推定し、,,…のように警報停止タイマ
をリセットして警報停止時間を自動的に延長する。但
し、この警報停止タイマが10秒を経過する前でも、
に示すように立ち下りから立ち上りまでのパルス幅が第
4の所定時間例えば1.5秒を越える場合は、車両と推
定し、警報発生を可能にする。
【0020】次に、図7〜図16を参照して、測距対象
物推定の詳細に説明する。まず、車間距離信号は中央値
フィルタ処理等によってノイズ除去されるが、除去しき
れなかったノイズと正常な信号とを区別する必要があ
る。一般的に車間距離信号のノイズは図7(a),
(b)のように検出されることが多いので、これらを判
定基準とする。測距対象物推定の全体的処理フローは図
8に示され、検出/否検出の判定S1、波形エッジ検出
S2、ノイズ判定S3、検出状態(ノイズ判定値)の出
力S5がある。
【0021】検出/否検出の判定は、図9に示すように
車間距離の測定値即ち車間距離判定値が設定した最大検
出距離以内か否かを判定するものであり、ステップS1
1にて最大検出距離を越えている場合には、否検出フラ
グを立て(ステップS13)、最大検出距離以内の場合
は否検出フラグをクリアする(ステップS12)。否検
出フラグを立てた時には、受信継続時間カウンタ1と2
を共にクリアしておく(ステップS14,S15)。
【0022】波形エッジの判定は、図10に示すよう
に、車間距離信号波形の立ち下り、立ち上りエッジを判
定するものであり、ステップS21にて車間距離判定値
が所定時間例えば0.1秒前に比べて所定値例えば5m
以上低下した場合は、立ち下りと判定して検出状態値を
1とする(ステップS22)。ステップS21でNO
(否定)の場合は、ステップS23に移り、車間距離判
定値が所定時間例えば0.1秒前に比べて5m以上増加
した場合は、立ち上りと判定して検出状態値を2とする
(ステップS24)。ステップS23でNOの場合は、
波形に変化なしと判定して検出状態値を0とする(ステ
ップS25)。検出状態値を1または2とした場合は、
受信継続時間カウンタ2をクリアする(ステップS2
6,S27)。
【0023】ノイズ判定は、図11〜図14に示すよう
に、波形の検出状態値と否検出フラグの有無からノイズ
か車両かを判定するものであり、ステップS31で波形
検出状態値が1即ち立ち下りエッジであれば、ステップ
S32にて受信継続時間測定フラグを立ててからステッ
プS33に移り、立ち上りエッジまたは変化なしの場合
はそのままステップS33に移る。ステップS33で
は、否検出フラグがクリア(最大検出距離以内)され且
つ受信継続時間がノイズ判定パルス幅例えば1.5秒を
越えているか否かを判断する。YES(肯定)の場合
は、測定対象物が車両であり、受信継続時間測定フラグ
をクリアし(ステップS34)、波形エッジ検出待ちタ
イマを0にし(ステップS35)、ノイズ検出タイマを
0にし(ステップS36)、ノイズ検出フラグをクリア
し(ステップS37)、図13のステップS48に移
る。
【0024】ステップS33でNOの場合は、図12の
ステップS38にて、ノイズ検出フラグがクリアされて
おり且つ受信継続時間測定フラグが立っており且つ波形
の検出状態値が2即ち立ち上りか否かを判断する。YE
Sの場合はノイズであり、ノイズ検出フラグを立て(ス
テップS39)、警報停止準備のため波形エッジ検出タ
イマをタイマ第1初期値例えば5秒にセットし(ステッ
プS40)、受信継続時間測定フラグをクリアし(ステ
ップS41)、図13のステップS48に移る。
【0025】ステップS38でNOの場合は、ステップ
S42にてノイズ検出フラグが立っており且つ波形の検
出状態値が0ではない即ち立ち上りまたは立ち下りであ
るか否かを判断する。YESの場合は、図13のステッ
プS43にて波形エッジ検出待ちタイマが0よりも大き
いか否かを判定し、0より大きければ警報停止モードに
入り、ノイズ検出タイマをタイマ第2初期値例えば10
秒にセットし(ステップS44)、波形エッジ検出待ち
タイマを0にし(ステップS45)、ノイズ検出フラグ
をクリアし(ステップS46)、受信継続時間測定フラ
グをクリアし(ステップS47)、ステップS48に移
る。ステップS43にて波形エッジ検出待ちタイマが0
以下であれば、ステップS46,S47を経て、ステッ
プS48に移る。また、図12のステップS42にてN
Oの場合も、ステップS48に移る。
【0026】ステップS48では、ノイズ検出タイマの
値が0より大きいか否かを判断し、大きければそのタイ
マ値を減少すると共に警報停止フラグを立て(ステップ
S49,S50)、0以下であれば警報停止フラグをク
リアし(ステップS51)、図14のステップS52に
移る。このステップS52では、波形エッジ検出待ちタ
イマの値が0より大きいか否かを判断し、大きければそ
のタイマ値を減少する(ステップS53)。0であれば
そのままにする。
【0027】ノイズ判定値の出力は上述のノイズ判定結
果を、図15に示すように0〜3のノイズ判定値に区分
して出力するものであり、図15のステップS61で
は、警報停止フラグが立っており且つ受信継続時間がノ
イズ判定パルス幅のしきい値例えば1.5秒以内であり
且つ否検出フラグがクリアされており且つ車間距離判定
値が所定値例えば10m以上であるか否を判断する。こ
れがYESであれば、車間距離信号がノイズを含んでい
て異常であるから、ノイズ判定値を3とし(ステップS
62)、受信継続時間カウンタ2をクリアする(ステッ
プS63)。ステップS61でNOの場合は、図16の
ステップS64に移り、否検出フラグが立っているか否
か判断し、否検出フラグが立っていれば車間距離判定値
が最大検出距離を越えているから、測距対象物に対して
否検出状態にあり、ノイズ判定値を2とし(ステップS
65)、次いで受信継続時間カウンタ1,2をクリアす
る(ステップS66,S67)。否検出フラグがクリア
されていれば、測距対象物が車両であり正常であるか
ら、ステップS68にてノイズ判定値を1とする。
【0028】以上の処理により、測距データが図17
(a)に示す波形の場合は、同図(b)に示すような状
態でノイズ判定値0〜3が出力される。この結果、図1
8(a)に示すように自車28の進路上に正対していな
い物体例えばカーブでのガードレール29であっても、
同図(b)に示すような波形が得られるから、ノイズか
車両かを推定することができる。
【0029】次に、レンジカット処理における最大検出
距離の変更について図19により説明する。本実施例で
は図17中で斜線を付した部分即ち、ノイズ判定値Nf
が1の車両検出時とノイズ判定値Nf が3の車両でない
時とを最大検出距離変更のタイミングとしている。
【0030】図19において、ステップS71にて車間
距離判定値即ち車間距離センサの距離出力が現在の最大
検出距離D0 以内であるか否かを判断する、YESであ
れば、次のステップS72にてノイズ判定値Nf が3か
否かを判断する。Nf =3であれば測距対象物の推定結
果が車両ではないので、ステップS73にて、最大検出
距離D0 を今回の車間距離センサの測距値(距離出力
値)Dt またはそれ以下に設定変更し、誤警報の発生を
抑える。ステップS72にてNOの場合は、車両の可能
性があるので、ステップS74にて最大検出距離D0
ホールドする。
【0031】最初のステップS71にてNO、即ち測距
t が最大検出距離D0 を越えている場合は、ステッ
プS75にてノイズ判定値Nf が1か否かを判断する。
f=1であれば測距対象物の推定結果が車両であるか
ら、次のステップS76にて最大検出距離D0 を初期値
例えば100mに設定を戻し、前車との距離から警報を
確実に出せるようにしておく。ステップS75にてNO
の場合は、車両以外の可能性があるので、まず、ステッ
プS77にて現在の最大検出距離D0 が初期値であるか
否か判断し、YESであればステップS78にてD0
初期値のままホールドする。NOであれば、ステップS
79にて最大検出距離D0 を今回の測距値Df またはそ
れ以下の値に設定変更し、誤警報の発生を抑える。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、車間距離データの波形
から測距対象物を推定し、その推定結果からレンジカッ
ト処理での最大検出距離を変更するため、適切なレンジ
カットを行うことができる。また、ハンドル角によらな
いためハンドル角センサが不要となるから、車間距離警
報装置が簡素化する。更に、本発明は複数個の車間距離
センサ、あるいは複数方向に検出領域を持つ車間距離セ
ンサを具えた車間距離警報装置についても適用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する車間距離警報装置の概念図で
ある。
【図2】レーザレーダユニットの説明図である。
【図3】コントロールユニットの概要を示すブロック図
である。
【図4】自車速度、相対速度から警報発生距離を求める
車間距離警報マップである。
【図5】追突猶予時間のしきい値を示す図である。
【図6】本発明における測距対象物推定の一実施例の説
明図である。
【図7】ノイズ波形例を示す図である。
【図8】ノイズ判定の全体的処理フローを示す図であ
る。
【図9】検出/否検出の処理フローを示す図である。
【図10】波形エッジ判定の処理フローを示す図であ
る。
【図11】ノイズ判定の処理フローを示す図である。
【図12】ノイズ判定の処理フローを示す図である。
【図13】ノイズ判定の処理フローを示す図である。
【図14】ノイズ判定の処理フローを示す図である。
【図15】ノイズ判定値出力の処理フローを示す図であ
る。
【図16】ノイズ判定値出力の処理フローを示す図であ
る。
【図17】波形とノイズ判定値との対応関係を示す図で
ある。
【図18】自車の進路上にない物体の例とその波形を示
す図である。
【図19】本発明における最大検出距離変更の一実施例
の処理フローを示す図である。
【符号の説明】
1 レーザレーダユニット 7 レーザビーム 8 前車 14 コントロールユニット 15 車間距離センサ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−348293(JP,A) 特開 平4−31784(JP,A) 特開 昭64−83(JP,A) 実開 平5−48100(JP,U) 実開 平2−7154(JP,U) 特公 平3−54317(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前車と自車との車間距離を検出する車間
    距離センサと、この車間距離センサから出力される距離
    信号に対し最大検出距離以下の値有効とし、有効な距
    離信号値が安全車間距離より小さいときに警報を発する
    コントローラとを有する車間距離警報装置において、前
    記コントローラが、 (1)測距データ波形の立ち下りと立ち上りを検出し、
    立ち下り後第1の所定時間以内に立ち上りを検出した場
    合はノイズと判定し、ノイズと判定した後第2の所定時
    間以内に立ち下りまたは立ち上りを検出した場合は測距
    対象物を車両以外の物体と推定し、車両以外の物体と推
    定した後第3の所定時間内に立ち下りまたは立ち上りを
    検出した場合は測距対象物が車両以外の物体と推定
    し、、但し上記各推定にかかわらず、立ち下り後第1の
    所定時間を超え立ち上りを検出しない場合は測距対象
    物を車両と推定する測距対象物推定手段と、 (2)測距対象物の推定結果に従い前記最大検出距離を
    変更する手段とを具備したことを特徴とする車間距離警
    報装置。
JP4261672A 1992-09-30 1992-09-30 車間距離警報装置 Expired - Fee Related JP2727485B2 (ja)

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