JP2830575B2 - 車間距離検知・警報装置 - Google Patents

車間距離検知・警報装置

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JP2830575B2
JP2830575B2 JP4028367A JP2836792A JP2830575B2 JP 2830575 B2 JP2830575 B2 JP 2830575B2 JP 4028367 A JP4028367 A JP 4028367A JP 2836792 A JP2836792 A JP 2836792A JP 2830575 B2 JP2830575 B2 JP 2830575B2
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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
離を検知し、その距離がある一定の距離以下になったら
警報を発するようにした車間距離検知・警報装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】主にトラックによ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、現在、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。この装置の現状のものの概略は、レ
ーザ光を自車より前方に向けて発射し、そのレーザ光が
前車の後面のリフレクタ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
定距離以下になると、車室内のブザーを吹鳴させるよう
になっている。
【0003】ところで、このような車間距離検知・警報
装置として、旋回路などでは、ガードレール等を検出し
てしまうことから、検出領域を一時的に変えることが試
みられている。また、雨天時等にあっては、路面が滑り
やすくなるので、ワイパスイッチ信号の入力等を契機と
して、警報を早めに発生させるシステムも考えられてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、旋回路で検出
領域を変えることができるのは、車両が旋回路に入って
からであるから、旋回路へ進入直前のステアリングを切
っていない状態では、ガードレール等を検知し、危険な
状態でないにもかかわらず一時的に警報が発生してしま
う。
【0005】また、路面状況の検出をワイパスイッチ信
号のみによって行っていると、凍結路等ワイパを作動さ
せない場合には、実際には滑りやすい路面であるにもか
かわらず、早めに警報が発生しないという問題も生じ
る。
【0006】さらに、高速道路の走行時、突然渋滞する
ことがあるが、このような場合には、警報は遅れ勝手と
なる。レーザレーダの性能上100〜120m検知が限
界であり、特に旋回路の先で渋滞している場合には検知
が遅れてしまう。
【0007】なお、前方の状況を検出し、後方車両にそ
の情報を送る技術として、特公昭60−41400号に
開示のものがあるが、これは、多重衝突の防止を目的と
して主に車間距離情報を後方車両に送るもので、路面状
況、渋滞状況等をも送るものではない。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、自車から発したレーザ光が所定領域内
に位置する前車で反射して戻って来るまでの時間を検出
して車間距離を求め、この車間距離自車の制動距離、
空走距離をもとに定めた所定距離との比較結果に基づき
警報を発するようにした車間距離検知・警報装置におい
て、前車が検出する走行環境についての情報を車でと
り入れ、同情報に基づき前記所定領域または前記所定距
離を変更することを特徴とする。
【0009】
【作用】上記車間距離検知・警報装置によれば、前車か
らの情報により前方の路面状況等を知り、それに基づき
警報発生時期を変更するので、適正な時期での警報が実
現できる。
【0010】
【実施例】本発明に係る車間距離検知・警報装置の一実
施例の装置構成を図1に示し、その取付位置関係の概略
を図2に示す。
【0011】1はレーザレーダユニットで、発光部2と
受光部3とを備えている。レーザレーダユニット1の構
成を図3に示す。レーザレーダユニット1における発光
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
にレーザ光をパルス状に発光するようになっている。受
光部3は、前車のリフレクタにより反射したレーザ光を
受光する受光レンズ7、フォトダイオード8、アンプ
9、信号処理器10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11によって車間距離D(=(Δt/2)×
光速)が求められる。
【0012】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、トラック12のシート13の下側に組み
込まれている制御系としてのコントロールユニット14
に入力される。
【0013】レーザレーダユニット1は、図2に示すよ
うにトラック12のバンパ15内に組み付けられるが、
本実施例では、図4に示すように、発光部2は、左、中
央、右に三本のレーザ光16a,16b,16cを発す
るようになっている。図中、41は道路を示す。
【0014】17は車速センサで、トランスミッション
の回転部等より車速を検出するようになっている。車速
センサ17の検出信号はコントロールユニット14に入
力されるようになっている。18はステアリングコラム
に設けられたディスク19とそのスリットを検出する発
光・受光部20とを備えたステアリングセンサで、その
検出信号である操舵角信号は前記コントロールユニット
14に入力されるようになっている。
【0015】ステアリングセンサ18の詳細を図5及び
図6に示す。ディスク19には一定の間隔で角度検出用
のスリット31が設けられると共に、その内側には、一
つのニュートラル位置検出用のスリット32が設けられ
ている。発光部・受光部20はスリット31検出用のも
のが二つ(20a,20b)、スリット32検出用のも
のが一つ(20c)設けられている。そして、20a,
20bにより得られる波形の位相差により、右回りか左
回りかが検出される。
【0016】ニュートラル位置の検出としては、車速が
40km/h以上でスリット32が検出されたときをニュ
ートラル位置つまりステアリング角0°のときと判断す
る。そして、この位置を基準にスリット31の検出量に
より右回りあるいは左回りに何度と検出する。
【0017】23は環境センサの一例として機能するワ
イパスイッチであり、そのON,OFF信号はコントロ
ールユニット14に入力されるようになっている。つま
り、ワイパスイッチ23がONとなることにより雨天時
と判断するのである。
【0018】他の環境センサ24としては、雨滴セン
サ、路面センサ(Gセンサ)、温度センサ、スリップセ
ンサ等が装備される。雨滴センサによれば、雨天である
こと、つまり路面がぬれた状態にあることが検出され、
路面センサによれば路面がじゃり道かどうか、あるいは
その他の状況が検出され、また温度センサによれば他の
センサによる検出結果との組合せにより天候ひいては路
面状況例えば凍結状態などが検出される。スリップセン
サによれば、前輪と後輪との回転速度差より、路面がス
リップしやすい状態かどうか、つまり低μ路か高μ路か
が検出される。検出結果はコントロールユニット14に
入力される。
【0019】21は運転席前方のインストルメントパネ
ルに組み込まれているディスプレイユニットで、車間距
離の表示部、警報を発するブザー、警報発生と共に点滅
するランブなどが設けられ、運転者に注意を促し、さら
には警告するようになっている。
【0020】さらに、本装置は、車々間情報コントロー
ルユニット42を備えている。このユニット42は、近
隣を走行中の車両からデジタル通信により情報をとり入
れ、また自車情報を送るものであり、車間距離検知・警
報のための情報として、前方車両より、道路状況(旋回
路、悪路、雪壁状態等)、交通量(渋滞、事故情報等)
をとり入れる。そしてこの情報を車間距離検知・警報装
置用のコントロールユニット14に入力する。
【0021】次に、当該実施例装置による警報発生に至
る演算過程について説明する。図7に示すように自車1
2と前車22との間の距離、つまり車間距離D(m) は前
述のようにレーザレーダユニット1により求められる。
自車速度Vf(m/s)は、車速センサ17により検出され
る。前車22の速度Va(m/s)は、微少時間当りの車間距
離Dの変化より演算により求められる。つまり、自車1
2と前車22との相対速度より前車速度Va が求められ
る。
【0022】一方、運転者が危険と判断してブレーキぺ
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/s2) 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、α1 =α2 とされる。
【0023】前車22の制動距離L1 は、上記前車速度
Va と減速度α2 とからL1 =Va2/2α2 により求ま
る。
【0024】自車12の空走距離L2 は、自車速度Vf
と空走時間Td 、判断時間Tx とから、L2 =(Td +
Tx )Vf により求まる。
【0025】自車12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。
【0026】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L3
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 −Va2/2α2)=Ds (安全車間距離) となったときに、ディスプレイユニット21に組み込ま
れているブザーにより警報が発生され、かつランプが点
滅されるのである。
【0027】この式からわかるように、安全車間距離D
s の算出に前車22の速度を勘案しているので、前車2
2が高速走行か低速走行かによって、また加速中か減速
中かによって、さらには停止しているか否かによって最
適な警報時間が決定されるのである。前車22が停止し
ているときには、式中Va =0となる。
【0028】ところで、雨天時の濡れた路面あるいは凍
結した路面では車両の減速度α1 ,α2 は小さくなる。
そこで、ワイパスイッチ23がONされたことが検出さ
れたら、コントロールユニット14においては、減速度
α1 ,α2 の数値を変更し、警報発生車間距離を変更す
る。つまり、濡れた路面などでは、自動的に安全車間距
離Ds が変化し、警報発生時期が早められるのである。
例えば、乾燥路での減速度α1(=α2)が0.3G程度とし
たら、路面の状況に応じて0.2G(例えば、濡れた路面
など)、0.1G(例えば凍結路、雪道など)と変更する
のである。
【0029】また、高速道路の旋回路34などの走行時
には、直進時と同様に各レーザ光16a,16b,16
cによる前車22の検出領域をとっておくと、ガードレ
ールのリフレクタを検出してしまい、警報を発する必要
がないにもかかわらず、警報が繁雑に発生することとな
ってしまう。これでは、却って運転者の注意力を散漫さ
せてしまう。
【0030】そのため、旋回路では、レーザ光16a,
16b,16cにより前方に車両が存在するか否か検出
する領域(警報判断領域)をガードレールのリフレクタ
を検出しない領域に変えるのである。つまり、図8に示
すように、道路曲率半径Rに応じて各レーザ光16a,
16b,16cの警報判断領域Sl,Sc,Srを変え
るのである。なお、旋回路34の道路曲率半径Rは前述
のステアリングセンサ18によるステアリング角度によ
り求められ、これを基に、予め求められている道路曲率
半径Rと警報判断領域Sとの関係(図9)より各レーザ
光16a,16b,16cの警報判断領域が求められ
る。
【0031】次に、本実施例装置におけるコントロール
ユニットによる具体的な制御例を図10〜13のフロー
チャートに基づき説明する。先ず、図10に示すように
初期値設定がなされる(ステップ(1) )。つまり、空走
時間Td ,断時間Tx ,自車12と前車22のフルブ
レーキ時の減速度α1 ,α2 (α1 =α2 )が設定され
る。次いで、車々間情報コントロールユニット42より
車々間情報が入力されているかどうか判断される(ステ
ップ(2) )。
【0032】車々間情報なしと判断された場合は、通常
の処理、つまり図11に示すように自車の検知情報に基
づいた処理がなされる(ステップ(3) )。即ち、先ず、
前述の計算式に基づき車間距離Dが算出され、車速セン
サ17による自車速度Vf が検出され、車間距離Dの変
化と自車速度Vf とから前車速度Va が求められる(ス
テップ(4)(5)(6) )。
【0033】次に、環境センサ24等により環境つまり
路面状況が検出される(ステップ(7) )。例えば、ワイ
パスイッチ23のON状態かどうかが検出される。
【0034】次に、自車及び前車の減速度α1 ,α2
前記路面状況に応じて変更される(ステップ(8) )。前
ステップ(7) で環境情報を検出しない場合には初期設定
の減速度α1 ,α2 がそのまま採用される。
【0035】次に、前述の如く検出あるいは算出された
自車速度Vf 、前車速度Va 、減速度α1 ,α2 等から
安全車間距離Ds が求められる(ステップ(9) )。この
安全車間距離Ds は前車22の速度を考慮し、また路面
状況に応じて適正に修正したものである。
【0036】次に、ステアリングセンサ18によりステ
アリング角が検出され(ステップ(10))、ステアリング
角により直進、右旋回、左旋回のいずれの状態にあるか
が判断され、旋回中である場合には、図9に示したよう
なマップ33から各レーザ光16a,16b,16cの
警報判断領域(検出すべき領域)Sl,Sc,Srが決
定される(ステップ(11))。つまり、図8に示すよう
に、距離を制限し、それより先にある物体は読み取らな
いのである。この操作は、レーザ光が戻って来るまでの
時間がある時間以上の場合には距離検出を行なわないこ
とで対応される。
【0037】次に、先に求めた安全車間距離Dsと実際
に測定された車間距離Dとが比較される(ステップ(1
2))。ただし、車間距離Dと警報判断領域Sl,Sc,
Srとを比較し、車間距離Dが警報判断領域Sl,S
c,Srより大きい場合には、ガードレール等を検出
る可能性があるからステップ(13)に移行し、警報は発生
させず、車間距離のみディスプレイユニット21に表示
させる。車間距離Dが警報判断領域Sl,Sc,Srよ
り小さい場合には、車間距離Dが安全車間距離Dsより
大きいかどうかが判断される。なお、ステップ(12)にお
いて、車間距離Dとすべての警報判断領域Sl,Sc,
Srとを比較するのは、割り込み車なども検出するため
である。車間距離Dが安全車間距離Dsより大きい場合
は、ステップ(13)に移行し、警報は発生させない。
【0038】車間距離Dが安全車間距離Ds より小さい
と判断された場合は、次に、前車速度Va と自車速度V
f とを比較する(ステップ(14))。前車速度Va が大き
い場合には、車間距離Dが大きくなって行く状態である
から警報を発生させる必要はなく、ステップ(13)に移行
し、車間距離Dのみ表示させる。
【0039】前車速度Va が自車速度Vf より小さい場
合には、警報すべき領域にあってしかも除々に近づきつ
つある状態にあるので、ディスプレイユニット21に警
報発生指令が出され、警報が発せられ、また、併せて車
間距離Dも表示される(ステップ(15))。
【0040】前記ステップ(2) で車々間情報ありと判断
された場合には、次にカーブ路、雪壁状態信号があるか
どうか判断される(ステップ(16))。「あり」と判断さ
れた場合は、前車からの情報に基づき警報判断領域を変
更する制御を行う(ステップ(17))。つまり、図12の
サブルーチンに示すように、ステアリング角の検出結果
に基づかず、前車からの情報に基づき警報判断領域S
l,Sc,Srを決定するのである(ステップ(22)(2
3))。前後の演算並びに処理は、図11に示したものと
同様にしてなされる。
【0041】ステップ16で「なし」、つまりカーブ路
等の情報が「ない」と判断された場合は、前車からの情
報に基づき警報発生距離を変更する(ステップ(28))。
つまり、図13に示すように、車間距離Dの算出、自車
速度Vf検出、前車速度Vaの算出を行った後(ステッ
プ(29)〜(31))、前方車からの路面状態、渋滞状況等を
検出し(ステップ(32))、その検出結果に基づいて自車
及び前車の減速度α1,α2 が決定されるのである(ス
テップ(33))。
【0042】次に、この減速度α1 ,α2 及び前述の自
車速度Vf 検出、前車速度Va 等に基づき安全車間距離
Ds が求められ(ステップ(34))、実際に測定された車
間距離Dとの比較がなされ(ステップ(35))、前述した
他の処理と同様に、安全であれば車間距離のみ表示され
(ステップ(36))、警報すべき状態であれば、警報が発
生され、並びに車間距離が表示される(ステップ(37)(3
8))。なお、ステップ(35)においては、他の処理と同様
に、旋回路情報もとり入れられ、警報判断領域の変更も
なされる。
【0043】図14には他の制御例を示す。先ず、初期
値設定がなされ、次いで車間距離D、自車速度Vf 検
出、前車速度Va が算出される(ステップ(1) 〜(4)
)。
【0044】次に、車々間情報を受信しているかどうか
が判断され(ステップ(5) )、受信していないと判断さ
れた場合には、ワイパスイッチ23がONか否かが判断
され、OFFである場合には、晴天時の減速度α1 ,α
2 が決定され、ONである場合には、雨天時の減速度α
1 ,α2 が決定される(ステップ(5) 〜(8) )。
【0045】次に、再度車々間情報を受信しているか否
かが判断される(ステップ(9) )。受信していない場合
には、ステアリングセンサ18が角度を検出しているか
どうか判断し、角度を検出ている場合、つまり旋回路
走行中である場合には、その検出信号に応じてレーザ光
16a,16b,16cの警報判断領域Sl,Sc,S
rが決定され、角度を検出していない場合には、直進状
態のSl,Sc,Srに固定される(ステップ(10)〜(1
2))。
【0046】次に、先に求めた安全車間距離Dsと実際
に測定された車間距離Dとが比較される(ステップ(1
3))。ただし、車間距離Dと警報判断領域Sl,Sc,
Srとを比較し、車間距離Dが警報判断領域Sl,S
c,Srより大きい場合にはガードレール等を検出する
可能性があるからステップ(14)に移行し、警報は発生さ
せず、車間距離のみディスプレイユニット21に表示さ
せる。車間距離Dが警報判断領域Sl,Sc,Srより
小さい場合には、車間距離Dが安全車間距離Dsより大
きいかどうかが判断される。なお、ステップ(13)におい
て、車間距離Dとすべての警報判断領域Sl,Sc,S
rとを比較するのは、割り込み車なども検出するためで
ある。車間距離Dが安全車間距離Dsより大きい場合
は、ステップ(14)に移行し、警報は発生させない。
【0047】車間距離Dが安全車間距離Ds より小さい
と判断された場合は、次に、前車速度Va と自車速度V
f とを比較する(ステップ(15))。前車速度Va が大き
い場合には、車間距離Dが大きくなって行く状態である
から警報を発生させる必要はなく、ステップ(14)に移行
し、車間距離Dのみ表示させる。
【0048】前車速度Va が自車速度Vf より小さい場
合には、警報すべき領域にあってしかも除々に近づきつ
つある状態にあるので、ディスプレイユニット21に警
報発生指令が出され、警報が発せられ、また、併せて車
間距離Dも表示される(ステップ(16))。
【0049】前記ステップ(5) で車々間情報を受信して
いると判断された場合は、次に路面、渋滞情報を受信し
ているかどうか判断し、受信していなければ前述のステ
ップ(6) 以降の処理に移行する(ステップ(17))。受信
している場合には、次にワイパスイッチ23がONかど
うかが判断され(ステップ(18))、ONであれば雨天時
であるから、ステップ(8) に移行し、雨天時の減速度α
1 ,α2 を決定する。ワイパスイッチ23がOFFであ
る場合は車々間情報の内容を検出し(ステップ(19))、
前車が検出する路面状態、渋滞状況に合わせて減速度α
1 ,α2 を決定する。(ステップ(20))。
【0050】この後、ステップ(9) に移行し、再度車々
間情報を受信しているかどうか判断し、受信していなけ
れば、旋回路を考慮したステップ(10)以降の処理を行
う。車々間情報を検出している場合には、旋回路情報を
受信しているかどうか判断し、(ステップ(21))、受信
していなければステップ(10)以降の処理を行う。
【0051】旋回路情報を受信している場合には、ステ
アリングセンサ18が角度検出を行っているかどうか判
断し、角度検出を行っている場合は、自車も旋回路を走
行中であるので、実際の検出角度信号に基づき警報判断
領域Sl,Sc,Srを決定する(ステップ(22)(1
1))。ステアリングセンサ18が角度検出をしていない
場合は、前車のみが旋回路に入っている状態であるか
ら、前車の情報に基づきレーザ光16a,16b,16
cによる警報判断領域Sl,Sc,Srを決定する(ス
テップ(23)(11))。旋回路にさしかかる前から旋回路に
合わせて警報判断領域を変えるので、旋回路直前でもガ
ードレールなどを検出して誤警報を発生するといった事
態が回避できる。以降は前述したステップ(13)〜(16)の
処理がなされる。
【0052】なお、前述のように安全車間距離Ds と車
間距離Dとの比較により警報を発生させたりさせなかっ
たりするのであるが、この警報発生を段階的に行うよう
にすることも可能である。例えばD<Ds のときには第
1次警報(注意警報)として、ブザーが数回程度吹鳴す
ることとし、第2次警報を D<Td Vf +(Vf2/2α1 −Va2/2α2)=Ds 1
(警告車間距離)になったときとし、この場合にはブザ
ーが連続的に吹鳴するようにするのである。この状態で
は運転者の判断を要せず、すぐにブレーキを踏むことを
要する状態である。警報が段階的であれば運転者の対応
もす早いものとなる。また、本発明はトラックに限ら
ず、バス,乗用車などにも同様に適用できる。
【0053】
【発明の効果】本発明に係る車間距離検知・警報装置に
よれば、前方車両からの情報に基づき警報発生領域、時
期等を変えるようにしたので、旋回路突入前でもガード
レール等を検知してしまうことによる誤警報の発生が防
止でき、さらに予め路面、環境状況等を知って対応する
ので警報に遅れが生ずることがなく、警報機能が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る装置構成の概略図であ
る。
【図2】各構成部品の概略的位置関係の説明図である。
【図3】レーザレーダユニットの説明図である。
【図4】レーザ光発進状態の平面図である。
【図5】ステアリングセンサの斜視図である。
【図6】ステアリング角検出の説明図である。
【図7】車間距離,制動距離等の説明図である。
【図8】高速道路と一般道路とでレーザ光による検出域
を変えた様子の説明図である。
【図9】道路曲線半径と警報判断領域との関係を示す線
図である。
【図10】一実施例のフローチャートである。
【図11】図10中のサブルーチンである。
【図12】図10中のサブルーチンである。
【図13】図10中のサブルーチンである。
【図14】他の制御例のフローチャートである。
【符号の説明】
1 レーザレーダユニット 12 自車 14 コントロールユニット 16a,16b,16c レーザ光 17 車速センサ 18 ステアリングセンサ 21 ディスプレイユニット 22 前車 23 ワイパスイッチ 24 環境センサ 42 車々間情報コントロールユニット
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G08G 1/16 B60R 21/00 620

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自車から発したレーザ光が所定領域内に
    位置する前車で反射して戻って来るまでの時間を検出し
    て車間距離を求め、この車間距離自車の制動距離、空
    走距離をもとに定めた所定距離との比較結果に基づき
    報を発するようにした車間距離検知・警報装置におい
    て、前車が検出する走行環境についての情報を車でと
    り入れ、同情報に基づき前記所定領域または前記所定距
    離を変更することを特徴とする車間距離検知・警報装
    置。
JP4028367A 1992-02-14 1992-02-14 車間距離検知・警報装置 Expired - Fee Related JP2830575B2 (ja)

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