JPH0714940Y2 - Road condition detector - Google Patents

Road condition detector

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JPH0714940Y2
JPH0714940Y2 JP11431488U JP11431488U JPH0714940Y2 JP H0714940 Y2 JPH0714940 Y2 JP H0714940Y2 JP 11431488 U JP11431488 U JP 11431488U JP 11431488 U JP11431488 U JP 11431488U JP H0714940 Y2 JPH0714940 Y2 JP H0714940Y2
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JP
Japan
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microphone
reception
reflected wave
circuit
road surface
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JP11431488U
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JPH0235087U (en
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善紀 見市
邦夫 中川
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この考案は、車両に搭載して好適な路面状況検出装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention relates to a road surface condition detection device suitable for being mounted on a vehicle.

(従来の技術) 路面状況検出装置として、超音波を利用したものは既に
提案されている。発信器から発信された超音波は、路面
で反射して受信器で受信されて、電気的な処理をされて
路面状況を検出される。この場合、受信器のホーン形状
の工夫や周波数の設定等によって、超音波の指向性特に
受信波の指向性を向上させて検知精度の向上を図ってい
る。
(Prior Art) As a road surface condition detecting device, a device using ultrasonic waves has already been proposed. The ultrasonic waves transmitted from the transmitter are reflected by the road surface, received by the receiver, and electrically processed to detect the road surface condition. In this case, by devising the horn shape of the receiver and setting the frequency, the directivity of the ultrasonic waves, in particular the directivity of the received waves, is improved to improve the detection accuracy.

(考案が解決しようとする課題) しかし、指向性の絞り込みが不十分なためにノイズ成分
が多く、しかも車両の速度が上がるとドップラー効果に
より反射波の周波数が高くなって受信ができなくなる。
また、これに比例してその減衰も大きくなるため、受信
強度が弱まって正確な路面状況が掴み難くなるという問
題もある。
(Problems to be solved by the invention) However, since the directivity is not sufficiently narrowed down, there are many noise components, and when the vehicle speed increases, the frequency of the reflected wave becomes high due to the Doppler effect, and reception becomes impossible.
Further, since the attenuation also increases in proportion to this, there is also a problem that the reception strength is weakened and it becomes difficult to grasp an accurate road surface condition.

(課題を解決するための手段) 本考案は、超音波を車両前方へ所定距離をおいて路面に
向けて発信する発信器と、この発信器から発信された超
音波の、上記路面による反射波を受信する受信マイクロ
ホンとを備え、上記反射波の強度と予め設定されたしき
い値との比較結果に基づいて上記路面の状況を検出する
路面状況検出装置において、受信マイクロホンが、車両
の前端部に複数個設けられて、それぞれ異なる受信周波
数特性を有し、受信マイクロホンのそれぞれの受信周波
数特性と、路面の障害物の有無を判断するそれぞれのし
きい値とを記憶させたマイクロホン特性記憶回路と、車
両の速度を検出する車速センサと、ドップラー効果によ
り変調した後の反射波の周波数を、車速センサの情報に
基づいて算出する反射波周波数算出回路と、反射波周波
数算出回路により算出された周波数に対応する受信周波
数特性を有する受信マイクロホンを受信マイクロホンの
中から選択するマイクロホン切換回路と、マイクロホン
切換回路により選択された受信マイクロホンが受信する
反射波の強度と、マイクロホン切換回路により選択され
た受信マイクロホンに対応するマイクロホン特性記憶回
路が記憶しているしきい値とを比較する比較回路とを備
えたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problem) The present invention is directed to a transmitter that transmits ultrasonic waves toward the road surface at a predetermined distance in front of the vehicle, and a reflected wave of the ultrasonic waves transmitted from the transmitter on the road surface. In a road surface condition detecting device for detecting the condition of the road surface based on a comparison result between the intensity of the reflected wave and a preset threshold value, the receiving microphone is a front end portion of the vehicle. A plurality of microphone characteristic storage circuits each having a different reception frequency characteristic and storing the respective reception frequency characteristics of the reception microphones and the respective threshold values for judging the presence or absence of an obstacle on the road surface. A vehicle speed sensor for detecting the speed of the vehicle, and a reflected wave frequency calculation circuit for calculating the frequency of the reflected wave after being modulated by the Doppler effect based on the information of the vehicle speed sensor, , A microphone switching circuit for selecting a receiving microphone having a receiving frequency characteristic corresponding to the frequency calculated by the reflected wave frequency calculating circuit from among the receiving microphones, and the intensity of the reflected wave received by the receiving microphone selected by the microphone switching circuit And a comparison circuit for comparing the threshold value stored in the microphone characteristic storage circuit corresponding to the reception microphone selected by the microphone switching circuit.

(作用) 発信器が発信した超音波は、これが反射すると、ドップ
ラー効果によって変調される。反射波周波数算出回路
が、車速データに基づいて反射波周波数を算出して、こ
の反射波周波数と同じ受信周波数特性を有する受信マイ
クロホンを、マイクロホン切換回路が複数の受信マイク
ロホンの中から選択する。選択された受信マイクロホン
が受信する反射波の強度と、記憶しているしきい値とが
比較回路により比較されて、車両前方の路面の障害物の
有無が判断される。
(Operation) When the ultrasonic wave emitted from the transmitter is reflected, it is modulated by the Doppler effect. The reflected wave frequency calculation circuit calculates the reflected wave frequency based on the vehicle speed data, and the microphone switching circuit selects the reception microphone having the same reception frequency characteristic as the reflected wave frequency from the plurality of reception microphones. The intensity of the reflected wave received by the selected reception microphone is compared with the stored threshold value by the comparison circuit to determine the presence or absence of an obstacle on the road surface in front of the vehicle.

(実施例) 以下、図示の実施例に基づいて本考案を詳細に説明す
る。
(Embodiment) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.

第1図において、車両1の前端部には進行方向前方の路
面の所定位置Aに向けて超音波を発信する発信器2が配
設されている。発信器2の近傍には、複数個の受信マイ
クロホン3a,3b,3c…(第2図参照)が配置されている。
各受信マイクロホンは、受信周波数特性と路面の障害物
の有無を判断するしきい値とを与えられており、各受信
周波数特性と各しきい値とは、マイクロホン特性記憶回
路10にそれぞれ記憶されている。
In FIG. 1, a vehicle 2 is provided with a transmitter 2 for transmitting ultrasonic waves toward a predetermined position A on the road surface ahead of the vehicle 1 in the traveling direction. In the vicinity of the transmitter 2, a plurality of receiving microphones 3a, 3b, 3c ... (See FIG. 2) are arranged.
Each reception microphone is given a reception frequency characteristic and a threshold value for determining the presence or absence of an obstacle on the road surface.The reception frequency characteristic and each threshold value are stored in the microphone characteristic storage circuit 10, respectively. There is.

第2図において、各受信マイクロホン3a,3b,3c…は、後
述するマイクロホン切換回路4と受信回路5とに接続さ
れている。このマイクロホン切換回路4には、マイクロ
ホン特性記憶回路10と反射波周波数算出回路6とが接続
されており、この反射波周波数算出回路6は、第7図に
示すように、発信器2で発信された超音波が所定位置A
で反射して受信マイクロホン3a,3b,3c…に受信されると
きの反射波が車速に応じて変化するので、車両の速度を
検出する車速センサ7による車速データに基づいて論理
的に算出する。マイクロホン切換回路4は、複数個ある
受信マイクロホン3a,3b,3c…の中から反射波周波数算出
回路6により算出された周波数に対応する受信周波数特
性を有する一つの受信マイクロホンを受信回路5に接続
するものである。受信回路5は、マイクロホン切換回路
4により切換えられた一つの受信マイクロホンが受信す
る反射波の受信強度を検出する。受信回路5には、増幅
回路8が接続されており、増幅回路8は第7図に示すよ
うに、受信強度が車速に応じて変化するので、第8図に
示す増幅率で受信強度を増幅して比較回路9に出力す
る。比較回路9には、上述の増幅回路8とマイクロホン
特性記憶回路10と波形整形回路11とが接続されており、
比較回路9は、マイクロホン切換回路4により選択され
た一つの受信マイクロホンが受信する反射波の受信強度
と、この一つの受信マイクロホンに与えられているしき
い値(第4図(b)参照)とを比較して、そのデータを
波形整形回路11に出力する。波形整形回路11は、比較さ
れたデータを制御信号としての矩形波に整形(第4図
(c)参照)して制御部へ出力する。
In FIG. 2, the receiving microphones 3a, 3b, 3c ... Are connected to a microphone switching circuit 4 and a receiving circuit 5 which will be described later. A microphone characteristic storage circuit 10 and a reflected wave frequency calculation circuit 6 are connected to the microphone switching circuit 4, and the reflected wave frequency calculation circuit 6 is transmitted by an oscillator 2 as shown in FIG. The ultrasonic wave is at the predetermined position A
The reflected wave when reflected by and received by the receiving microphones 3a, 3b, 3c, ... changes according to the vehicle speed, and therefore is logically calculated based on the vehicle speed data by the vehicle speed sensor 7 that detects the speed of the vehicle. The microphone switching circuit 4 connects one receiving microphone having a receiving frequency characteristic corresponding to the frequency calculated by the reflected wave frequency calculating circuit 6 from the plurality of receiving microphones 3a, 3b, 3c ... To the receiving circuit 5. It is a thing. The reception circuit 5 detects the reception intensity of the reflected wave received by one reception microphone switched by the microphone switching circuit 4. An amplifying circuit 8 is connected to the receiving circuit 5, and the amplifying circuit 8 amplifies the receiving intensity with the amplification factor shown in FIG. 8 because the receiving intensity changes according to the vehicle speed as shown in FIG. And outputs it to the comparison circuit 9. The above-mentioned amplifier circuit 8, microphone characteristic storage circuit 10 and waveform shaping circuit 11 are connected to the comparison circuit 9,
The comparison circuit 9 receives the reception intensity of the reflected wave received by one reception microphone selected by the microphone switching circuit 4 and the threshold value given to this one reception microphone (see FIG. 4 (b)). And outputs the data to the waveform shaping circuit 11. The waveform shaping circuit 11 shapes the compared data into a rectangular wave as a control signal (see FIG. 4 (c)) and outputs it to the control unit.

第4図(b)に示す比較値は、ある一つの受信マイクロ
ホンの受信強度の特性を特定の周波数f1に設定し、その
近傍のしきい値を低下させて設定記憶させたものであ
る。従って、他の受信マイクロホンの比較値は、その特
性を示す特定の周波数f1の値をそれぞれ異なって設定さ
れている。
The comparison value shown in FIG. 4 (b) is set and stored by setting the characteristic of the reception intensity of a certain reception microphone to a specific frequency f 1 and lowering the threshold value in the vicinity thereof. Therefore, the comparison values of the other reception microphones are set so that the values of the specific frequency f 1 showing the characteristics are different from each other.

以下、この実施例の作用を説明する。第1図において、
走行中の車両1から超音波が発信されると、この超音波
は、路面B-A-Cに拡散して向かい、受信マイクロホン3a,
3b,3c…へ反射する。第2図において、反射波周波数算
出回路6が、車速センサ7からの車速データに基づい
て、所定位置Aからの反射波周波数を算出して、これに
対応する受信マイクロホンをマイクロホン切換回路4が
選択して、受信マイクロホン3a,3b,3c…の一つ例えば同
3aを受信回路5に接続すべく回路を切り換える。受信マ
イクロホン3aのしきい値は、第4図(b)に示すように
特定の周波数f1に設定されている。受信マイクロホン3a
が選択されて限定されたことによって、B地点やC地点
から反射する反射波は、受信回路5へ入力されないの
で、実質的には受信されないことになる。受信マイクロ
ホン3aで受信された反射波の受信強度は、受信回路5に
より検出されて、増幅回路8で増幅されて比較回路9に
入力される。
The operation of this embodiment will be described below. In FIG.
When an ultrasonic wave is transmitted from the running vehicle 1, the ultrasonic wave is diffused toward the road surface BAC, and is received by the reception microphone 3a,
Reflect to 3b, 3c .... In FIG. 2, the reflected wave frequency calculation circuit 6 calculates the reflected wave frequency from the predetermined position A based on the vehicle speed data from the vehicle speed sensor 7, and the microphone switching circuit 4 selects the corresponding reception microphone. Then, one of the receiving microphones 3a, 3b, 3c ...
The circuit is switched to connect 3a to the receiving circuit 5. The threshold value of the reception microphone 3a is set to a specific frequency f 1 as shown in FIG. 4 (b). Reception microphone 3a
As a result of the selection and limitation, the reflected wave reflected from the point B or the point C is not input to the receiving circuit 5, and is not substantially received. The reception intensity of the reflected wave received by the reception microphone 3a is detected by the reception circuit 5, amplified by the amplification circuit 8, and input to the comparison circuit 9.

第4図(a)(b)において、受信強度の波形は、受信
マイクロホン3aのしきい値と比較される。第4図(a)
に示す受信強度の波形は、しきい値より大きい受信強度
を表していて、所定位置Aに障害物が存在することを示
している。このしきい値より受信強度が大きい部分が、
波形整形回路11によって、第4図(c)に示すように、
制御信号としての矩形波に整形されて制御部に出力され
る。この制御信号は、例えばサスペンション機構のハー
ド、ソフト切換信号として利用される、第4図(b)の
比較において、受信強度が周波数f1付近でしきい値より
低いと、所定位置Aには障害物がないことを示す。
In FIGS. 4A and 4B, the waveform of the reception intensity is compared with the threshold value of the reception microphone 3a. Figure 4 (a)
The waveform of the reception intensity shown in (1) represents the reception intensity larger than the threshold value and indicates that an obstacle is present at the predetermined position A. The part where the reception strength is higher than this threshold is
By the waveform shaping circuit 11, as shown in FIG. 4 (c),
It is shaped into a rectangular wave as a control signal and output to the control unit. This control signal is used as, for example, a hard / soft switching signal of the suspension mechanism. In the comparison of FIG. 4 (b), if the reception intensity is lower than the threshold value in the vicinity of frequency f 1 , the predetermined position A is disturbed. Indicates that there is nothing.

このように、車速に応じて反射波の周波数を算出して受
信マイクロホンを限定し、この受信マイクロホンが受信
した反射波の受信強度とこの受信マイクロホンが記憶し
ているしきい値とを比較することにより、受信される反
射波の周波数が限定されるので、指向性が絞られる。
In this way, the frequency of the reflected wave is calculated according to the vehicle speed, the reception microphone is limited, and the reception intensity of the reflected wave received by this reception microphone is compared with the threshold value stored in this reception microphone. As a result, the frequency of the reflected wave received is limited, so that the directivity is narrowed.

次に、第3図において本考案の別の実施例を説明する。
なお、以下の説明において既に説明した構成要件と同じ
機能を有するものについては同一符号を付すにとどめ
る。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It should be noted that in the following description, components having the same functions as the components already described are given the same reference numerals.

各受信マイクロホン3a,3b,3c…は、それぞれ比較回路9
0,91,92,…に接続されている。各比較回路は、第6図に
示すように、受信マイクロホン毎に、周波数に応じた受
信強度の異なるしきい値を記憶されたマイクロホン特性
記憶回路100に接続されている。
Each reception microphone 3a, 3b, 3c ...
It is connected to 0, 91, 92, .... As shown in FIG. 6, each comparison circuit is connected to a microphone characteristic storage circuit 100 in which threshold values having different reception intensities corresponding to frequencies are stored for each reception microphone.

いま、図1において走行中の車両1から超音波が発信さ
れると、この超音波は路面B-A-Cに拡散して向い、受信
マイクロホン3a,3b,3c…へ反射する。第3図において、
反射波周波数算出回路6は、車速センサ7からの車速デ
ータに基づいて、所定位置Aからの反射波周波数を論理
的に算出する。この反射波周波数に対応する受信マイク
ロホン例えば同3bをマイクロホン切換回路が、複数の受
信マイクロホンの中から選択して、さらに、受信回路5
に接続すべく回路を切り換える。
Now, when an ultrasonic wave is transmitted from the running vehicle 1 in FIG. 1, the ultrasonic wave is diffused and directed toward the road surface BAC, and is reflected by the reception microphones 3a, 3b, 3c. In FIG.
The reflected wave frequency calculation circuit 6 logically calculates the reflected wave frequency from the predetermined position A based on the vehicle speed data from the vehicle speed sensor 7. The microphone switching circuit selects the reception microphone corresponding to the reflected wave frequency, for example, 3b from the plurality of reception microphones, and further, the reception circuit 5
Switch the circuit to connect to.

受信マイクロホン3bの受信特性は、第6図に破線で示す
しきい値のように、周波数f1に設定されているものとす
る。受信マイクロホン3bが限定されたことによって、B
地点やC地点から反射す反射波は、実質的には受信され
ないことになる。
It is assumed that the reception characteristic of the reception microphone 3b is set to the frequency f 1 like the threshold value shown by the broken line in FIG. Due to the limited reception microphone 3b, B
The reflected wave reflected from the point or the point C is not substantially received.

受信マイクロホン3bで受信された反射波は、比較回路91
に入力される。この時の反射波の受信強度は、第5図
(b)に示すように、受信マイクロホン3bのしきい値と
比較される。第5図(b)における比較において、受信
強度の波形は、しきい値より大きい部分を有しているの
で、第5図(a)に示す波形は、所定位置Aに障害物が
存在することを示している。以下、既に説明した実施例
と同様に、第5図(c)に示すように、制御信号として
の矩形波に整形されて制御部に出力される。
The reflected wave received by the reception microphone 3b is compared with the comparison circuit 91.
Entered in. The reception intensity of the reflected wave at this time is compared with the threshold value of the reception microphone 3b as shown in FIG. 5 (b). In the comparison in FIG. 5 (b), since the waveform of the reception intensity has a portion larger than the threshold value, the waveform shown in FIG. 5 (a) shows that an obstacle exists at the predetermined position A. Is shown. Hereinafter, as in the embodiment already described, as shown in FIG. 5 (c), it is shaped into a rectangular wave as a control signal and output to the control unit.

この実施例においては、第5図(b)に示すように、し
きい値の周波数f1付近でそのレベルを下げることなく、
反射波の受信強度としきい値との比較ができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 5 (b), without lowering the level near the threshold frequency f 1 ,
It is possible to compare the reception intensity of the reflected wave with the threshold value.

(考案の効果) 以上のように、本考案によれば、受信する反射波周波数
を限定するので、反射波の指向性が絞られてノイズ成分
が少なくなり、検出精度が向上する。また、限定された
反射波の受信強度と予め記憶されているしきい値とを比
較するので、車速に拘りなく路面状況の検出ができる。
(Effect of the Invention) As described above, according to the present invention, the frequency of the reflected wave to be received is limited, so that the directivity of the reflected wave is narrowed, the noise component is reduced, and the detection accuracy is improved. Further, since the limited reception intensity of the reflected wave is compared with the threshold value stored in advance, the road surface condition can be detected regardless of the vehicle speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は発信器と受信器の配設位置を示す側面図、第2
図は本考案の一実施例の構成を示すブロック図、第3図
は本考案の別の実施例の構成を示すブロック図、第4図
は第2図に示す実施例における工程を説明するための線
図、第5図は第3図に示す実施例における工程を説明す
るための線図、第6図は第3図に示す実施例における受
信マイクロホンの特性を示す線図、第7図は車速と受信
強度との関係を示す線図、第8図は増幅回路の特性を示
す線図である。 2……発信器、3a,3b,3c……受信マイクロホン、4……
マイクロホン切換回路、5……受信回路、6……反射波
周波数算出回路、7……車速センサ、8……増幅回路、
9,90,91,92……比較回路、10……マイクロホン特性記憶
回路、11……波形整形回路。
FIG. 1 is a side view showing the positions of the transmitter and the receiver, and FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing the construction of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a block diagram showing the construction of another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is for explaining the steps in the embodiment shown in FIG. FIG. 5, FIG. 5 is a diagram for explaining the steps in the embodiment shown in FIG. 3, FIG. 6 is a diagram showing the characteristics of the receiving microphone in the embodiment shown in FIG. 3, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between vehicle speed and reception intensity, and FIG. 8 is a diagram showing characteristics of the amplifier circuit. 2 ... Transmitter, 3a, 3b, 3c ... Receiving microphone, 4 ...
Microphone switching circuit, 5 ... Reception circuit, 6 ... Reflected wave frequency calculation circuit, 7 ... Vehicle speed sensor, 8 ... Amplification circuit,
9,90,91,92 …… Comparison circuit, 10 …… Microphone characteristic memory circuit, 11 …… Wave shaping circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】超音波を車両前方へ所定距離をおいて路面
に向けて発信する発信器と、この発信器から発信された
超音波の、上記路面による反射波を受信する受信マイク
ロホンとを備え、上記反射波の強度と予め設定されたし
きい値との比較結果に基づいて上記路面の状況を検出す
る路面状況検出装置において、 上記受信マイクロホンが、車両の前端部に複数個設けら
れて、それぞれ異なる受信周波数特性を有し、 上記受信マイクロホンのそれぞれの受信周波数特性と、
上記路面の障害物の有無を判断するそれぞれのしきい値
とを記憶させたマイクロホン特性記憶回路と、 車両の速度を検出する車速センサと、 ドップラー効果により変調した後の反射波の周波数を、
上記車速センサの情報に基づいて算出する反射波周波数
算出回路と、 上記反射波周波数算出回路により算出された周波数に対
応する受信周波数特性を有する受信マイクロホンを上記
受信マイクロホンの中から選択するマイクロホン切換回
路と、 上記マイクロホン切換回路により選択された受信マイク
ロホンが受信する反射波の強度と、上記マイクロホン切
換回路により選択された受信マイクロホンに対応する上
記マイクロホン特性記憶回路が記憶しているしきい値と
を比較する比較回路と、 を備えたことを特徴とする路面状況検出装置。
1. A transmitter, which transmits ultrasonic waves toward a road surface in front of a vehicle at a predetermined distance, and a reception microphone which receives a reflected wave of the ultrasonic waves transmitted from the transmitter on the road surface. In the road surface condition detecting device for detecting the condition of the road surface based on a comparison result between the intensity of the reflected wave and a preset threshold value, a plurality of the receiving microphones are provided at a front end of the vehicle, Each has a different reception frequency characteristic, and the respective reception frequency characteristics of the above reception microphones,
The microphone characteristic storage circuit that stores the threshold values for determining the presence or absence of obstacles on the road surface, the vehicle speed sensor that detects the vehicle speed, and the frequency of the reflected wave after being modulated by the Doppler effect,
A reflected wave frequency calculation circuit which is calculated based on the information of the vehicle speed sensor, and a microphone switching circuit which selects a reception microphone having a reception frequency characteristic corresponding to the frequency calculated by the reflection wave frequency calculation circuit from the reception microphones. And the intensity of the reflected wave received by the receiving microphone selected by the microphone switching circuit and the threshold value stored in the microphone characteristic storage circuit corresponding to the receiving microphone selected by the microphone switching circuit. A road surface condition detection device, comprising:
JP11431488U 1988-08-31 1988-08-31 Road condition detector Expired - Lifetime JPH0714940Y2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101716270B1 (en) * 2015-12-03 2017-03-14 한국과학기술원 The front ground state estimation apparatus and method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101716270B1 (en) * 2015-12-03 2017-03-14 한국과학기술원 The front ground state estimation apparatus and method

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