JP3119394B2 - 車載用レーダ - Google Patents
車載用レーダInfo
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Description
り詳細には、車間距離の制御等に用いられる車載用電波
レ−ダに関する。
−ダを用いて車間制御を行なう場合、タ−ゲット車まで
の距離(車間距離)によっては、いわゆるマルチパス現
象が生じ、受信信号のレベルがスレッショルドレベル以
下にまで急激に落ち込んでしまうことがある。マルチパ
ス現象が生じると、レ−ダ装置としてはロストタ−ゲッ
ト状態になる。該状態にあるレ−ダ装置をそのまま車間
制御に用いると、ハンチングが発生するなどの問題が生
じていた。
単に説明する。図7は車載用レ−ダにおける反射波信号
の受信経路を模式的に示したものであり、71はレ−ダ
車、72はタ−ゲット車を示している。レ−ダ車71に
はレ−ダセンサ71aが取り付けられており、レ−ダセ
ンサ71aに受信される反射波信号には、タ−ゲット車
72に当たって直接跳ね返ってくる経路を取るSA と、
タ−ゲット車72から一旦道路に反射したのちレ−ダセ
ンサ71aに入射する経路を取るSB とがある。これら
反射波信号SA 及びSB は、相互に干渉し、図8に示し
たようにレ−ダ車71とタ−ゲット車72との車間距離
Rがある大きさ(X1 、X2 、X3 )になると打ち消し
あう。反射波信号SA 及びSB が打ち消しあうことによ
り、レ−ダセンサ71aの受信レベルが急激に低下し、
スレッショルドレベル以下となってしまう。このように
複数の経路をとる反射波信号が相互に干渉することによ
り、受信レベルが急激に低下してレ−ダセンサ71aが
一瞬ロストタ−ゲット状態になってしまう現象をマルチ
パス現象という。図8は車間距離R(横軸)とレ−ダセ
ンサ71aにおける受信レベル(縦軸)との関係を概略
的に示したグラフであり、車間距離RがX1 、X2 、X
3 となる地点でマルチパス現象が生じるようすを示して
いる。
接近してゆく過程を、縦軸に(レ−ダセンサ71aによ
り認識される)車間距離R、横軸に時間tを取って概略
的に示したグラフである。図中、B、Cはマルチパス領
域にある地点を示し、A及びDは車両のふらつき等によ
り一瞬ノ−タ−ゲット状態となる地点を示している。図
9に示したように、ノ−タ−ゲット状態はマルチパス現
象が生じた場合の他に、車両のふらつきが生じた場合に
も生じる。以下、車両のふらつきによるノ−タ−ゲット
状態の発生と、マルチパス現象によるノ−タ−ゲット状
態の発生とを比較しながら、従来の車載用レ−ダにおけ
る課題を述べる。
するに際し、受信レベルが一瞬落ち込んでノ−タ−ゲッ
ト状態となった場合には落ち込む直前のデ−タ(車間距
離、相対速度等)が一定時間ホ−ルドされるようになっ
ている。しかし、車両のふらつきによるノ−タ−ゲット
状態は極一瞬であるが、マルチパス現象が生じた場合に
おけるノ−タ−ゲット状態は、時間的にも距離的にも比
較的長い間、取り付け高さやスレッショルドレベルにも
よるが、例えば車間距離で言えば4〜5m(マルチパス
領域)のあいだ継続する。したがって、車間制御を滑ら
かに行なうには、車両のふらつきにより発生するノ−タ
−ゲット状態の場合とマルチパス現象により発生するノ
−タ−ゲット状態の場合とで前記デ−タの保持時間を変
更する等の措置を取る必要がある。しかしながら、上記
したように従来の車載用レ−ダでは、ノ−タ−ゲット状
態が車両のふらつきにより発生したのであるか、あるい
はマルチパス現象により発生したのであるかにかかわり
なく、常に一定時間、前記デ−タを保持するだけであっ
た。前記一定時間は車両のふらつきにより生じるノ−タ
−ゲット状態を補正するには十分であるが、マルチパス
現象により生じるノ−タゲット状態を補正するには不十
分である。つまり、従来の車載用レ−ダにおいては、前
記デ−タのホ−ルド時間が十分でないため、マルチパス
現象が生じる地点(=マルチパス領域)でレ−ダセンサ
71aがロストタ−ゲット状態になってしまっていた。
り、マルチパス領域にあってもレ−ダセンサがロストタ
−ゲット状態にならず、車間制御を滑らかに行なうこと
ができる車載用レ−ダを提供することを目的としてい
る。
に本発明に係る車載用レ−ダ(1)は、タ−ゲットに向
けて所定周波数の電波を送信し、タ−ゲットから反射さ
れた電波を受信するレ−ダセンサ部と、該レ−ダセンサ
部からの出力に基づいて、タ−ゲットとの距離及び相対
速度を演算出力する信号処理部と、マイクロコンピュ−
タとを備えた車載用レ−ダにおいて、前記信号処理部
が、タ−ゲット喪失時のタ−ゲットとの距離が所定のマ
ルチパス領域にあると前記マイクロコンピュ−タにより
判断された場合には、タ−ゲット喪失後は、タ−ゲット
喪失時のタ−ゲットとの距離及び相対速度を出力するも
のであることを特徴としている。また、本発明に係る車
載用レ−ダ(2)は、タ−ゲットに向けて所定周波数の
電波を送信し、タ−ゲットから反射された電波を受信す
るレ−ダセンサ部と、該レ−ダセンサ部からの出力に基
づいて、タ−ゲットとの距離及び相対速度を演算出力す
る信号処理部と、マイクロコンピュ−タとを備えた車載
用レ−ダにおいて、前記信号処理部が、タ−ゲット喪失
後は、タ−ゲット喪失時のタ−ゲットとの距離及び相対
速度に基づいてタ−ゲットとの距離を演算出力するもの
であることを特徴としている。 また、本発明に係る車載
用レ−ダ(3)は、タ−ゲットに向けて所定周波数の電
波を送信し、タ−ゲットから反射された電波を受信する
レ−ダセンサ部と、該レ−ダセンサ部からの出力に基づ
いて、タ−ゲットとの距離及び相対速度を演算出力する
信号処理部と、マイクロコンピュ−タとを備えた車載用
レ−ダにおいて、前記信号処理部が、タ−ゲット喪失時
のタ−ゲットとの距離が所定のマルチパス領域にあると
前記マイクロコンピュ−タにより判断された場合には、
タ−ゲット喪失後は、タ−ゲット喪失時のタ−ゲットと
の距離及び相対速度に基づいてタ−ゲットとの距離を演
算出力するものであることを特徴としている。 また、本
発明に係る車載用レ−ダ(4)は、上記車載用レ−ダ
(1)〜(3)のいずれかにおいて、前記信号処理部
が、タ−ゲット喪失後の所定時間は、前記出力を行うも
のであることを特徴としている。
は、上記車載用レ−ダ(1)〜(4)のいずれかにおい
て、自車の速度を出力する車速センサと、該車速センサ
の出力する自車の速度と前記信号処理部の出力する相対
速度とに基づいて、タ−ゲットとの安全距離を求める安
全距離演算部と、タ−ゲットとの距離を前記安全距離に
調整する車両制御手段とを備え、前記安全距離演算部
が、前記安全距離が所定のマルチパス領域にあると前記
マイクロコンピュ−タにより判断された場合には、該安
全距離が所定のマルチパス領域とならないように前記安
全距離を補正するものであることを特徴としている。 ま
た、本発明に係る車載用レ−ダ(6)は、タ−ゲットに
向けて所定周波数の電波を送信し、タ−ゲットから反射
された電波を受信するレ−ダセンサ部と、該レ−ダセン
サ部からの出力に基づいて、タ−ゲットとの距離及び相
対速度を演算出力する信号処理部と、マイクロコンピュ
−タと、自車の速度を検出する車速センサと、該車速セ
ンサの出力する自車の速度と前記信号処理部の出力する
相対速度とに基づいて、タ−ゲットとの安全距離を求め
る安全距離演算部と、タ−ゲットとの距離を前記安全距
離に調整する車両制御手段とを備えた車載用レ−ダにお
いて、前記安全距離演算部が、前記安全距離が所定のマ
ルチパス領域にあると前記マイクロコンピュ−タにより
判断された場合には、該安全距離が所定のマルチパス領
域とならないように前記安全距離を補正するものである
ことを特徴としている。
レ−ダセンサの取り付け高さ、タ−ゲットの高さ及びレ
−ダの送信周波数によって決定される。つまり、車載用
レ−ダの方式が決定されていれば、マルチパス現象が生
じる車間距離もおのずと決まってくる。これにより、タ
−ゲット車との車間距離及び相対速度を演算すること
で、レ−ダ車がマルチパス領域に入るかどうかを予測す
ることが可能となる。本発明に係る車載用レ−ダにおい
ては、前記予測に基づいてマルチパス現象に対する措置
がとられ、レ−ダ車がマルチパス領域に入る場合、以下
の処理が行なわれる。
マルチパス領域における受信信号を補正する補正手段が
備えられている場合には、レ−ダセンサがマルチパス領
域に入ると、前記補正手段により、車間距離及び相対速
度等のデ−タが補正(線形補間等の補間、あるいは一定
時間ホ−ルド等)される。
距離がマルチパス領域に入る場合、該マルチパス領域に
おける受信信号に基づいた安全車間距離の調整を禁止す
る禁止手段を備えている場合には、レ−ダセンサがマル
チパス領域に入ると、前記禁止手段により、該レ−ダセ
ンサの受信信号に基づいた安全車間距離の制御が禁止さ
れ、例えば安全車間距離はマルチパス領域に入る直前の
値にプラスαした大きさに調整される。
図面に基づいて説明する。図1は実施例に係る車載用レ
−ダ(FM−CWレ−ダ)を概略的に示したブロック図
であり、図中、10は本体部、11はレ−ダセンサ部を
示している。レ−ダセンサ部11は送信ライン12を介
して本体部10を構成する変調部10dに接続されると
共に、受信ライン13を介して本体部10を構成するフ
ィルタ10cにも接続されている。本体部10は上記し
た変調部10d、フィルタ10cの他に、信号処理部1
0b及びマイクロコンピュ−タ10aを含んで構成され
ており、変調部10dはマイクロコンピュ−タ10aに
接続され、フィルタ10cは信号処理部10bを介して
マイクロコンピュ−タ10aに接続されている。
下のように動作する。電波をタ−ゲットにむけて送信す
る場合、まず、マイクロコンピュ−タ10aからFMパ
ルスが出力される。該FMパルスは変調部10dで三角
波変調等を受けたのち送信ライン12を介してレ−ダセ
ンサ部11に伝達され、前記変調波により変調を受けた
RF信号がタ−ゲットに向けて放射される。そして、該
タ−ゲットに当たって反射された電波はレ−ダセンサ部
11で受信され、レーダセンサ部11で該受信電波(信
号)と前記送信電波(信号)とのビ−ト信号が検出され
る。レ−ダセンサ部11で検出されたビ−ト信号は、受
信ライン13を介してフィルタ10cに出力され、フィ
ルタ10cを通過したのち信号処理部10bに入力され
る。信号処理部10bではFFT(高速フ−リエ変換)
等の処理が行なわれ、タ−ゲットの信号が取り出され
る。取り出されたタ−ゲットの信号はマイクロコンピュ
−タ10aに入力され、マイクロコンピュ−タ10aで
は、前記タ−ゲットの信号に基づいてタ−ゲット車との
車間距離及び相対速度等が演算される。
イクロコンピュ−タ10aの動作を説明する。なお、図
2のフロ−チャ−トに示した処理ル−チンは一定時間ご
とに実行される。ステップ1では、前方にタ−ゲット車
があるかどうかが判断される。すなわち、スレッショル
ドレベルを超える反射信号が受信されているかどうかが
判断される。該信号が受信されていれば、レ−ダセンサ
部11がタ−ゲットを捕らえ、車間制御が正常に行なわ
れている状態であると判断され、ステップ2に移ってノ
−タ−ゲットカウンタがオフされる。次に、ステップ3
でタ−ゲット車との車間距離Rおよび相対速度Vsが演
算され、次いでステップ4において、ステップ3で演算
された車間距離Rおよび相対速度Vsに基づいて、レ−
ダ車がマルチパス領域に入る寸前にあるかどうかが判断
される。レ−ダ車がマルチパス領域に入る寸前(この時
の車間距離をRf 、相対速度をVsf とする)にある場
合には、ステップ5に進み、そうでない場合には、ステ
ップ6に進む。そして、ステップ5あるいはステップ6
を処理した後、本処理ル−チンを終える。ステップ5で
はマルチパスフラグがオンされ、ステップ6ではマルチ
パスフラグがオフされる。
ショルドレベル以下でタ−ゲットなしと判断された場合
には、ステップ7に移る。ステップ7ではノ−タ−ゲッ
トカウンタがインクリメントされ、次にステップ8で前
記ノ−タゲットカウンタの値がK1 時間経過したかどう
かが判断される。K1 時間経過していなければ、ステッ
プ11に飛んでステップ3で演算された車間距離Rおよ
び相対速度Vsのデ−タをホ−ルドする処理が行なわ
れ、K1 時間経過すれば、ステップ9に進んでマルチパ
スフラグがオンされているかどうかが判断される。な
お、K1 は通常状態のホ−ルド制限時間を示しており、
車両のふらつき等により受信信号が一瞬急激に落ち込ん
でノ−タ−ゲット状態となった場合におけるデ−タのホ
−ルド制限時間を示している。
オンされていないと判断された場合には、マルチパス現
象が生じていないにもかかわらず、K1 時間経過した後
も受信信号が検出されない状態を示しているので、前方
にタ−ゲットが存在していないと判断され、ステップ1
2に移ってノ−タ−ゲット処理が行なわれる。一方、マ
ルチパスフラグがオンされている場合には、ステップ1
0に進んで前記ノ−タゲットカウンタの値がK2 時間経
過したかどうかが判断される。K2 はマルチパス現象に
よりノ−タ−ゲット状態になった場合におけるデ−タの
ホールド制限時間を示している。そして、ステップ10
においてK2 時間経過したと判断された場合には、K2
時間経過した後もノ−タ−ゲット状態であることを示し
ているので、ステップ12に移ってノ−タ−ゲット処
理、例えば前方にタ−ゲット車が存在していないことを
示すフラグを立てる等の処理が行なわれ、K2 時間経過
していなければ、車両がマルチパス領域に位置している
と判断され、ステップ11に進んでデ−タホ−ルドの処
理が行なわれる。この場合ステップ11においては、車
間距離Rおよび相対速度Vsが、それぞれマルチパスフ
ラグがオンされた時点におけるデ−タであるRf および
Vsf にホ−ルドされる。
レ−ダにあっては、レ−ダ車がマルチパス領域に入る寸
前にマルチパスフラグがオンされ、前記レ−ダ車がマル
チパス領域に入ると、車間距離及び相対速度がマルチパ
スフラグがオンされた時点におけるデ−タであるRf 及
びVsf にK2 時間ホ−ルドされるようになっている。
これにより、例えマルチパス現象によりノ−タ−ゲット
状態となっても、K2をK1 に比べて長くしておけば、
例えばK1 =0.1sに対してK2 =0.5sと設定し
ておけば、マルチパス現象の影響を受けることなく車間
制御を滑らかに行なうことができる。
現象によりロストターゲット状態になった時におけるデ
−タの補正方法としてデ−タをホ−ルド処理する場合を
示したが、該処理以外にもデ−タを線形補間するなどの
方法を取ることができる。この場合を図3を用いて説明
する。線形補間等の補間によりデ−タを補正する場合に
は、図2に示したフロチャ−トにおけるステップ11の
部分を図3(a)に示したフロ−チャ−トに変更すれば
良い。すなわち、ステップ13でマルチパスフラグがオ
ンされているかどうかが判断され、該フラグがオンされ
ていなければ、ステップ15に移ってK1 時間デ−タを
ホ−ルドする通常状態のデ−タホ−ルド処理が行なわ
れ、前記フラグがオンされていれば、ステップ14に進
み、ステップ14が実行される度ごとに、上記Rf 及び
Vsf に基づいて現在時における車間距離Rt(相対速
度Vt)が演算予想される(図3(b)参照)。これに
より、車間距離制御の連続性を保つことができる。な
お、図3(b)はレ−ダ車がタ−ゲット車に対し時間と
ともに近付いてゆく場合を概略的に示したグラフであ
り、縦軸に車間距離、横軸に時間をとっている。
例を説明する。図4は本発明に係る車載用レ−ダをレ−
ダクル−ズ装置に用いた場合を示したものであり、該レ
−ダクル−ズ装置を概略的に示したブロック図である。
図中、40はレ−ダセンサを示し、レ−ダセンサ40は
距離・速度演算部41に接続され、距離・速度演算部4
1は車両制御演算部42に接続されている。車両制御演
算部42には車速センサ44が接続されており、車両制
御演算部42はスロットル制御装置43及びブレ−キ4
5に接続されている。
の動作を図5に示したフロ−チャ−トに基づいて説明す
る。図5は車両制御演算部42の動作を示したフロ−チ
ャ−トである。まず、ステップ1でレ−ダセンサ40か
らの情報に基づいて距離・速度演算部41で演算された
相対速度Vd及び車間距離Rrを受信する。次にステッ
プ2で車速センサからのデ−タに基づいて自車速Voが
演算され、次いでステップ3で相対速度Vdと自車速V
oから安全車間距離Rsが演算される。次に、ステップ
3で演算された安全車間距離Rsがレ−ダセンサの不感
帯、すなわちマルチパス領域に入っているかどうかが判
断され(ステップ4)、マルチパス領域に入っていれば
ステップ6に進み、マルチパス領域に入っていなければ
ステップ5に進む。
距離Rrおよび自車速Voに基づいてスロットル制御装
置43及びブレ−キ45が制御され、タ−ゲット車との
距離がRsとなるように調整される。一方、ステップ6
では、安全車間距離がRsよりも少し大きめの値Rs+
αとなるように調整される。なお、αの値は、図6に示
したα1 、α2 、α3 等不感帯の大きさ(マルチパス領
域の大きさ)に比例した値とすれば良い。図6は車間距
離と受信レベルとの関係を概略的に示したグラフであ
り、縦軸に受信レベル、横軸に車間距離をとっている。
レ−ダにあっては、タ−ゲット車との安全車間距離Rs
がマルチパス領域等レ−ダセンサの不感帯に入るときに
は、Rs→Rs+αとされ、不感帯の長さα1 、…に相
当する分、前記安全車間距離が大きく設定される。これ
により、レ−ダセンサがマルチパス領域等の不感帯でロ
ストタ−ゲット状態となることを防止することができ、
レ−ダクル−ズコントロ−ルを滑らかに行なうことがで
きる。
レ−ダにおいて、受信レベルが落ち込むマルチパス領域
における受信信号を補正する補正手段を備えている場合
には、車間距離及び相対速度のデ−タが前記補正手段に
より、(線形)補間あるいは一定時間ホ−ルドされる。
これにより、例えレ−ダセンサがマルチパス領域にあっ
てもロストタ−ゲット状態になることを防止することが
でき、車間制御における継続性・滑らかさを確保するこ
とができる。
前者との安全車間距離がマルチパス領域に入る場合、該
マルチパス領域における受信信号に基づいた安全車間距
離の調整を禁止する禁止手段を備えている場合には、該
禁止手段により、前記受信信号に基づいた安全車間距離
の調整が禁止され、安全車間距離は例えば少し大きめの
値、すなわちマルチパス領域に入る寸前の値にプラスα
(αは不感帯、つまりマルチパス領域の大きさに比例し
た値)した大きさに調整される。これにより、例えレ−
ダセンサがマルチパス領域にあってもロストタ−ゲット
状態になることを防止することができ、車間制御を滑ら
かに行なうことができる。
示したブロック図である。
ャ−トである。
理を示した部分的フロ−チャ−トである。(b)は補間
によりデ−タを補正する場合の補間方法をグラフ上で示
した概略図である。
的に示したブロック図である。
である。
示した模式図である。
の関係を概略的に示したグラフである。
概略的に示したグラフである。
Claims (6)
- 【請求項1】 タ−ゲットに向けて所定周波数の電波を
送信し、タ−ゲットから反射された電波を受信するレ−
ダセンサ部と、 該レ−ダセンサ部からの出力に基づいて、タ−ゲットと
の距離及び相対速度を演算出力する 信号処理部と、 マイクロコンピュ−タとを備えた車載用レ−ダにおい
て、前記信号処理部が、タ−ゲット喪失時のタ−ゲットとの
距離が所定のマルチパス領域にあると前記マイクロコン
ピュ−タにより判断された場合には、タ−ゲット喪失後
は、タ−ゲット喪失時のタ−ゲットとの距離及び相対速
度を出力するものである ことを特徴とする車載用レ−
ダ。 - 【請求項2】 タ−ゲットに向けて所定周波数の電波を
送信し、タ−ゲットから反射された電波を受信するレ−
ダセンサ部と、 該レ−ダセンサ部からの出力に基づいて、タ−ゲットと
の距離及び相対速度を演算出力する信号処理部と、 マイクロコンピュ−タとを備えた車載用レ−ダにおい
て、 前記信号処理部が、タ−ゲット喪失後は、タ−ゲット喪
失時のタ−ゲットとの距離及び相対速度に基づいてタ−
ゲットとの距離を演算出力するものであることを特徴と
する車載用レ−ダ。 - 【請求項3】 タ−ゲットに向けて所定周波数の電波を
送信し、タ−ゲットから反射された電波を受信するレ−
ダセンサ部と、 該レ−ダセンサ部からの出力に基づいて、タ−ゲットと
の距離及び相対速度を演算出力する信号処理部と、 マイクロコンピュ−タとを備えた車載用レ−ダにおい
て、 前記信号処理部が、タ−ゲット喪失時のタ−ゲットとの
距離が所定のマルチパス領域にあると前記マイクロコン
ピュ−タにより判断された場合には、タ−ゲット喪失後
は、タ−ゲット喪失時のタ−ゲットとの距離及び相対速
度に基づいてタ−ゲットとの距離を演算出力するもので
あることを特徴とする車載用レ−ダ。 - 【請求項4】 前記信号処理部が、タ−ゲット喪失後の
所定時間は、前記出力を行うものであることを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかの項に記載の車載 用レ−ダ。 - 【請求項5】 自車の速度を出力する車速センサと、 該車速センサの出力する自車の速度と前記信号処理部の
出力する相対速度とに基づいて、タ−ゲットとの安全距
離を求める安全距離演算部と、 タ−ゲットとの距離を前記安全距離に調整する車両制御
手段とを備え、 前記安全距離演算部が、前記安全距離が所定のマルチパ
ス領域にあると前記マイクロコンピュ−タにより判断さ
れた場合には、該安全距離が所定のマルチパス領域とな
らないように前記安全距離を補正するものであることを
特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載の車載用
レ−ダ。 - 【請求項6】 タ−ゲットに向けて所定周波数の電波を
送信し、タ−ゲットから反射された電波を受信するレ−
ダセンサ部と、 該レ−ダセンサ部からの出力に基づいて、タ−ゲットと
の距離及び相対速度を演算出力する信号処理部と、 マイクロコンピュ−タと、 自車の速度を検出する車速センサと、 該車速センサの出力する自車の速度と前記信号処理部の
出力する相対速度とに基づいて、タ−ゲットとの安全距
離を求める安全距離演算部と、 タ−ゲットとの距離を前記安全距離に調整する車両制御
手段とを備えた車載用レ−ダにおいて、 前記安全距離演算部が、前記安全距離が所定のマルチパ
ス領域にあると前記マイクロコンピュ−タにより判断さ
れた場合には、該安全距離が所定のマルチパス領域とな
らないように前記安全距離を補正するものであることを
特徴とする車載用レ−ダ。
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JP04192238A JP3119394B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 車載用レーダ |
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JP04192238A Expired - Fee Related JP3119394B2 (ja) | 1992-07-20 | 1992-07-20 | 車載用レーダ |
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Publication number | Publication date |
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JPH0634755A (ja) | 1994-02-10 |
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