KR19990058439A - Speed and rotation direction sensing device and method using wheel speed sensor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방향 감지장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 불특정한 자동차에 장착되어 있는 바퀴가 회전할 때 동시에 회전하면서, 상기 바퀴의 타이어를 보호하는 휠(10)과; 상기 휠(10)에 소정의 빛을 발사하는 발광다이오드(20)와; 상기 발광다이오드(20)에서 발사되는 빛을 감지하는 수광다이오드(30)와; 상기 수광다이오드(30)에서 받은 빛에 대한 펄스를 발사하기 위한 제 1 센서(40)와; 상기 제 1 센서(40)와 전기적인 기능이 동일한 제 2 센서(50)와; 상기 제 1 센서(40) 및 제 2 센서(50)에서 인가되는 펄스를 인식하는 마이컴(60)과; 상기 마이컴(60)에 인가되는 펄스를 이용하여 순방향회전인지 역방향회전인지를 감지하는 ECU(70)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하며, 이러한 본 발명은 불특정한 자동차의 바퀴에 장착되어 있는 소정의 휠 부분에, 두개의 센서를 장착하여 상기 자동차의 속도나 바퀴의 회전상태를 감지함으로써, 현재 변속기의 상태가 앞쪽으로 되어 있는지 뒤쪽으로 되어 있는지 감지할 수 있어, 어느쪽에 힘을 더 주어야 하는지를 운전자가 알수 있어, 안전운전등에 도움을 주는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a speed and rotation direction using a wheel speed sensor, and in particular, a wheel (10) which protects a tire of the wheel while simultaneously rotating the wheel mounted on an unspecified vehicle; A light emitting diode 20 emitting predetermined light to the wheel 10; A light receiving diode 30 for detecting light emitted from the light emitting diode 20; A first sensor (40) for emitting pulses for the light received from the light receiving diodes (30); A second sensor 50 having the same electrical function as the first sensor 40; A microcomputer 60 for recognizing pulses applied from the first sensor 40 and the second sensor 50; It characterized in that it comprises an ECU 70 for detecting whether the forward rotation or the reverse rotation using the pulse applied to the microcomputer 60, the present invention is a predetermined wheel mounted on the wheel of the unspecified vehicle In the part, two sensors are installed to detect the speed of the vehicle or the rotation of the wheels, so that the current transmission is in the forward or backward direction, so that the driver knows which force should be applied. There is effect to help safe driving.
Description
본 발명은 자동차의 속도 및 방향을 감지하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 불특정한 자동차의 양측면 하단에 장착되어 있는 타이어를 보호하기 위한 휠에 두 개의 센서를 장착하여, 상기 휠의 회전속도 및 방향을 감지하여 운전자가 변속기의 상태를 감지할 수 있도록 하는 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방향 감지장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and a method for detecting the speed and direction of a vehicle, in particular, by mounting two sensors on the wheel for protecting the tires mounted on the lower side of both sides of the unspecified vehicle, the rotational speed and direction of the wheel The present invention relates to a speed and rotation direction sensing apparatus and method using a wheel speed sensor to detect a state of a transmission.
주지하다시피, 자동차의 고성능화에 따라 강력하고 안정된 브레이크 성능을 확보함과 동시에 어떠한 조건에서도 충분한 제동력과 안정성을 보유하고 자동차를 정지시키는 것이 절실하게 요구되고 있다. 자동차를 정지시키기 위한 제동력은 타이어와 도로면 사이에 발생하는 마찰력에 의해 얻을수 있는데 이 마찰력의 크기는 도로면의 상태와 타이어의 종류에 따라 크게 다르다.As is known, it is urgently required to secure a strong and stable brake performance according to the high performance of the vehicle and to stop the vehicle with sufficient braking force and stability under any conditions. The braking force for stopping the vehicle can be obtained by the friction force generated between the tire and the road surface. The magnitude of the friction force varies greatly depending on the condition of the road surface and the type of tire.
종래의 자동차의 속도를 감지하기 위한 휠스피드센서는, 좌우 전륜(前輪)에 각 1개, 좌우 후륜(後輪)에 각 1개(FR차에서는 뒤바퀴의 구동축에 1개인 경우도 있다)씩 설치되어 각 차륜의 회전 속도를 검출한다. 슬립률의 산출에는 차체의 속도와 차륜의 속도가 필요한데, 상기 차체의 속도의 검출은 용이하지 않다. 따라서 복수 이상의 차륜 속도로 부터 차체의 속도를 추정 연산하는 방법이 채택되기 때문에 휠스피트센서의 역할은 중요하다. 휠스피드센서는 전자픽업의 회전센서가 일반적으로 사용되고 있으며, 주기적인 펄스의 출력으로 그 주기를 환산하여 속도를 알수 있는 것이다.Conventional wheel speed sensors for detecting the speed of a vehicle include one each in the front left and right rear wheels and one in the rear drive wheel (sometimes, one in the drive shaft of the rear wheel). It is installed to detect the rotational speed of each wheel. The calculation of the slip ratio requires the speed of the vehicle body and the speed of the wheel, but the detection of the speed of the vehicle body is not easy. Therefore, the role of the wheel speed sensor is important because a method of estimating the speed of the vehicle body from a plurality of wheel speeds is adopted. Wheel speed sensor is a rotation sensor of electronic pickup is generally used, and the speed can be known by converting the period to the output of periodic pulses.
그러나, 상기와 같은 종래의 휠스피드센서는, 주기적인 펄스의 출력으로 그 주기를 환산하여 스피드를 알수 있으나, 역회전을 할 경우에도 동일한 펄스가 출력되어 역방향을 감지할 수 없어, 경비한 사고가 자주발생하는 등의 문제점이 있었다.However, in the conventional wheel speed sensor as described above, the speed can be known by converting the period into the output of the periodic pulses, but even when the reverse rotation, the same pulse is output and the reverse direction cannot be detected, so that a costly accident There were problems such as frequent occurrence.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 종래에 소정의 자동차의 속도를 감지하기 위한 휠스피드센서에서, 상기 휠스피드센서를 이용하여 상기 자동차의 회전방향을 감지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention, to solve the above-mentioned conventional problems, in the conventional wheel speed sensor for detecting the speed of a predetermined vehicle, by using the wheel speed sensor can detect the rotational direction of the vehicle. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방향 감지장치는, 불특정한 자동차에 장착되어 있는 바퀴가 회전할 때 동시에 회전하면서, 상기 바퀴의 타이어를 보호하는 휠(Wheel)과; 상기 휠에 소정의 빛을 발사하는 발광다이오드와; 상기 발광다이오드에서 발사되는 빛을 감지하는 수광다이오드와; 상기 수광다이오드에서 받은 빛에 대한 펄스를 발사하기 위한 제 1 센서와; 상기 제 1 센서와 전기적인 기능이 동일한 제 2 센서와; 상기 제 1 센서 및 제 2 센서에서 인가되는 펄스를 인식하는 마이컴과; 상기 마이컴에 인가되는 펄스를 이용하여 순방향회전인지 역방향회전인지를 감지하는 ECU를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the speed and rotation direction detecting device using the wheel speed sensor of the present invention rotates at the same time when a wheel mounted on an unspecified vehicle rotates and protects a tire of the wheel. and; A light emitting diode for emitting predetermined light to the wheel; A light emitting diode configured to sense light emitted from the light emitting diode; A first sensor for firing a pulse for the light received by the light receiving diode; A second sensor having the same electrical function as the first sensor; A microcomputer that recognizes pulses applied from the first sensor and the second sensor; It characterized in that it comprises an ECU for detecting whether the forward rotation or the reverse rotation using the pulse applied to the microcomputer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방향 감지방법은, 불특정한 자동차의 속도 및 회전방향을 감지하기 위한 제 2 센서에서 출력되는 펄스의 값이 로우일 때, 상기 자동차의 속도 및 회전방향을 감지하기 위한 제 1 센서의 폴링에지(Falling Edge)를 카운팅 하고(S1), 이 폴링에지를 카운팅하는 값을 CNT라 정의하며, 마이컴에 순차적으로 입력된 CNT값이 사전에 초기화된 값과 같은지 판단하여(S2), 초기에 설정된 값과 같으면 순방향으로 회전하고 있는 상태임을 알고(S3), 상기 CNT값이 초기에 설정된 값과 반대순서로 입력되면 역방향으로 회전하고 있는 상태임을 알며(S4), 이후 제 1 센서 및 제 2 센서를 이용하여 속도를 감지(S5)하는 방법으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the speed and rotation direction detecting method using the wheel speed sensor according to the present invention may be performed when the value of the pulse output from the second sensor for detecting the speed and rotation direction of the unspecified vehicle is low. Counting the falling edge (Falling Edge) of the first sensor for detecting the speed and rotation direction of the vehicle (S1), and the value that counts the falling edge is defined as CNT, CNT value sequentially input to the microcomputer Determine whether it is equal to the value initialized to (S2), if it is equal to the initially set value knows that it is rotating in the forward direction (S3), if the CNT value is entered in the reverse order to the initially set value is rotating in the reverse direction Knowing that (S4), it is characterized in that it is configured as a method for detecting the speed (S5) using the first sensor and the second sensor.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방 향을 감하기 위한 장치의 구성을 나타낸 도면,1 is a view showing the configuration of a device for reducing the speed and direction of rotation using a wheel speed sensor according to an embodiment of the present invention,
도 2 는 도 1의 제 1 센서와 제 2 센서에서 출력되는 파형을 나타낸 파형도,2 is a waveform diagram illustrating waveforms output from a first sensor and a second sensor of FIG. 1;
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방 향을 감지하는 방법을 나타낸 제어흐름도이다.3 is a control flowchart illustrating a method of detecting a speed and a rotation direction using a wheel speed sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10 : 휠 20 : 발광다이오드10: wheel 20: light emitting diode
30 : 수광다이오드 40 : 제 1 센서30: light receiving diode 40: first sensor
50 : 제 2 센서 60 : 마이컴50: second sensor 60: microcomputer
70 : ECU70: ECU
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방향 감지장치 및 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus and method for detecting a speed and rotation direction using a wheel speed sensor according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방향을 감하기 위한 장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 도시한 바와 같이, 불특정한 자동차에 장착되어 있는 바퀴가 회전할 때 동시에 회전하면서, 상기 바퀴의 타이어를 보호하는 휠(10)과; 상기 휠(10)에 소정의 빛을 발사하는 발광다이오드(20)와; 상기 발광다이오드(20)에서 발사되는 빛을 감지하는 수광다이오드(30)와; 상기 수광다이오드(30)에서 받은 빛에 대한 펄스를 발사하기 위한 제 1 센서(40)와; 상기 제 1 센서(40)와 전기적인 기능이 동일한 제 2 센서(50)와; 상기 제 1 센서(40) 및 제 2 센서(50)에서 인가되는 펄스를 인식하는 마이컴(60)과; 상기 마이컴(60)에 인가되는 펄스를 이용하여 순방향회전인지 역방향회전인지를 감지하는 ECU(70)를 포함하여 본 실시예를 구성한다.1 is a view showing the configuration of a device for reducing the speed and the direction of rotation using a wheel speed sensor according to an embodiment of the present invention, as shown, at the same time as the wheels mounted on the unspecified vehicle rotates A wheel 10 which protects the tire of the wheel while rotating; A light emitting diode 20 emitting predetermined light to the wheel 10; A light receiving diode 30 for detecting light emitted from the light emitting diode 20; A first sensor (40) for emitting pulses for the light received from the light receiving diodes (30); A second sensor 50 having the same electrical function as the first sensor 40; A microcomputer 60 for recognizing pulses applied from the first sensor 40 and the second sensor 50; This embodiment includes an ECU 70 that detects whether the rotation is forward or backward by using the pulse applied to the microcomputer 60.
또한, 도 2는 도 1의 제 1 센서와 제 2 센서에서 출력되는 파형을 나타낸 파형도로서, 도시한 바와 같이, 제 1 센서(40) 및 제 2 센서(50)에서 출력되는 파형이 로우에서 하이로 올라가는 상태를 라이징에지(Rising Edge)라고 칭하고, 상기 제 1 센서(40) 및 제 2 센서(50)에서 출력되는 파형이 하이에서 로우로 떨어지는 상태를 폴링에지라고 칭하며, 상기 라이징에지 2개와 폴링에지 1개를 더한상태가 시간이 된다.FIG. 2 is a waveform diagram illustrating waveforms output from the first sensor and the second sensor of FIG. 1, and as shown in FIG. 2, waveforms output from the first sensor 40 and the second sensor 50 are set to low. The rising edge is called a rising edge, and the waveform output from the first sensor 40 and the second sensor 50 falls from high to low is called a falling edge, and the rising edge is connected to two rising edges. One polling edge is added and time becomes.
또한, 상기 제 1 센서(40)의 첫 번째 ①은, 상기 제 2 센서(50)가 첫 번째 로우상태일때의 제 1 센서(40)에는 폴링에지가 한개임을 나타내 것이고, 두 번째의 ①과②는 상기 제 2 센서(50)의 두 번째 로우상태일때의 폴링에지 두 개와 라이징에지 한 개임을 나타낸 것이며, 세 번째의 ①, ② 및 ③은 상기 제 2 센서(50)가 세 번째 로우상태일때의 폴링에지 세 개와 라이징에지 두 개가 됨을 나타낸 것으로, 상기 각각의 상태는 마이컴(60)에 초기화 시키는 것으로 본 실시예를 구성한다.In addition, the first ① of the first sensor 40 will indicate that there is only one falling edge in the first sensor 40 when the second sensor 50 is in the first low state. Denotes two polling edges and one rising edge in the second low state of the second sensor 50, and the third ①, ②, and ③ indicate that the second sensor 50 is in the third low state. Three polling edges and two rising edges, each state is configured to initialize the microcomputer 60 in the present embodiment.
또한, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방향을 감지하는 방법을 나타낸 제어흐름도로서, 도시한 바와 같이, 불특정한 자동차의 속도 및 회전방향을 감지하기 위한 제 2 센서(50)에서 출력되는 펄스의 값이 로우일 때, 상기 자동차의 속도 및 회전방향을 감지하기 위한 제 1 센서(40)의 폴링에지를 카운팅 하고(S1), 이 폴링에지를 카운팅하는 값을 CNT라 정의하며, 마이컴(60)에 순차적으로 입력된 CNT값이 사전에 초기화된 값과 같은지 판단하여(S2), 초기에 설정된 값과 같으면 순방향으로 회전하고 있는 상태임을 알고(S3), 상기 CNT값이 초기에 설정된 값과 반대순서로 입력되면 역방향으로 회전하고 있는 상태임을 알며(S4), 이후 제 1 센서(40) 및 제 2 센서(50)를 이용하여 속도를 감지(S5)하는 방법을 포함하여 본 실시예를 구성한다.3 is a control flow diagram illustrating a method of detecting a speed and a rotation direction using a wheel speed sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2 When the value of the pulse output from the sensor 50 is low, counting the falling edge of the first sensor 40 for detecting the speed and the rotation direction of the vehicle (S1), the value to count the falling edge It is defined as CNT, and determines whether the CNT value sequentially input to the microcomputer 60 is the same as the value initialized in advance (S2), if it is equal to the initially set value knows that it is rotating in the forward direction (S3), When the CNT value is input in the reverse order of the initially set value, it knows that the state is rotating in the reverse direction (S4), and thereafter, detecting the speed using the first sensor 40 and the second sensor 50 (S5). Obtain this embodiment including Sung.
이하, 상기와 같이 구성된 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방향 감지장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a speed and rotation direction sensing apparatus and method using the wheel speed sensor configured as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 불특정한 자동차의 발역할을 하는 타이어의 중심부에 장착되어 있는 소정의 휠(10)에 발광다이오드(20)와 수광다이오드(30)를 서로 평행하게 장착하는데, 이때 상기 발광다오드(20) 및 수광다이오드(30) 대신에 홀리팩트타입이나 마그네틱픽업을 설치해도 된다.First, as shown in FIG. 1, the light emitting diodes 20 and the light receiving diodes 30 are mounted in parallel with each other on a predetermined wheel 10 mounted at a central portion of a tire that plays a role of an unspecified vehicle. At this time, instead of the light emitting diodes 20 and the light receiving diodes 30, a holifact type or a magnetic pickup may be provided.
이후, 상기 수광다이오드(30)의 양측면에 두 개의 제 1 센서(40)와 제 2 센서(50)를 장착하고, 상기 두 개의 센서를 상기 자동차에 장착되어 있는 ECU(70)의 마이컴(60)과 서로 연결시킨다.Thereafter, two first sensors 40 and two sensors 50 are mounted on both side surfaces of the light receiving diode 30, and the microcomputer 60 of the ECU 70 in which the two sensors are mounted in the vehicle. Connect with each other.
상기 마이컴(60)에 연결된 제 1 센서(40)와 제 2 센서(50)에서 출력되는 펄스의 상태를 이용하여, 상기 자동차의 속도와 회전방향을 감지하게 되는데, 상기 제 1 센서(40)는 도 2에 도시된 바와 같은 일정한 펄스를 출력시킨다.Using the state of the pulses output from the first sensor 40 and the second sensor 50 connected to the microcomputer 60, the speed and the rotation direction of the vehicle is sensed, the first sensor 40 is A constant pulse as shown in FIG. 2 is output.
또한, 상기 제 1 센서(40)와 전기적인 기능이 같은 제 2 센서(50)는 일정한 주기로 로우펄스와 하이펄스를 출력시키고, 이를 이용하여 상기 마이컴(60)이 속도와 회전방향을 감지하게 된다.In addition, the second sensor 50 having the same electrical function as the first sensor 40 outputs a low pulse and a high pulse at regular intervals, and the microcomputer 60 detects the speed and the rotation direction by using the same. .
상기 마이컴(60)에서 회전방향을 감지하기 위해서는, 우선 상기 제 2 센서(50)의 값이 로우일 경우 제 1 센서(40)의 폴링에지를 카운팅한다(S1) 즉, CNT값을 얻는다.In order to detect the direction of rotation in the microcomputer 60, first, when the value of the second sensor 50 is low, the falling edge of the first sensor 40 is counted (S1), that is, a CNT value is obtained.
이후, 상기 CNT값을 이용하여 상기 마이컴(60)에 설정되어 있는 값이 순차적으로 입력된 CNT값과 같은지를 판단(S2)하여, 같으면 현재 자동차의 바퀴가 순방향 회전상태임을 인식하게된다(S3).Subsequently, it is determined whether the value set in the microcomputer 60 is equal to the sequentially input CNT value using the CNT value (S2), and if it is the same, it is recognized that the wheel of the current car is in the forward rotation state (S3). .
그러나, 상기 CNT값이 상기 마이컴(60)에 설정되어 있는 값과 반대값이면, 상기 자동차의 바퀴가 역방향회전상태임을 인식하게 되며(S4), 이후 속도를 감지하게 된다(S5).However, if the CNT value is opposite to the value set in the microcomputer 60, it is recognized that the wheel of the vehicle is in the reverse rotation state (S4), and then the speed is detected (S5).
상기 ECU(70)에서 속도를 감지하는 방법은, 상기 휠(10)이 한 번 회전하면서 출력되는 펄스에 라이징간의 시간을 곱하고, 여기에 (2π*휠의 지름)을 곱하면 속도가 나온다.In the ECU 70, the speed is detected by multiplying the pulse output by the rotation of the wheel 10 once, and multiplying the diameter of the wheel by 2π *.
상기와 같은 원리에 의해 바퀴의 회전속도와 회전방향을 알수 있어, 불특정한 운전자는 상기 자동차가 출발하기 전에 변속기의 상태를 알수 있어, 상기 변속기의 상태에 따라 운전을 할 수 있게 된다.Based on the principle described above, the rotational speed and the rotational direction of the wheel can be known, and thus an unspecified driver can know the state of the transmission before the vehicle starts, and can drive according to the state of the transmission.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형실시할 수 있는바, 차속을 감지하는 모든 장치에 적용하여 사용할 수 있다.On the other hand, the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified within the scope not departing from the technical gist of the present invention, it can be applied to any device for detecting the vehicle speed.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 휠스피드센서를 이용한 속도 및 회전방향 감지장치 및 방법은, 불특정한 자동차의 바퀴에 장착되어 있는 소정의 휠 부분에, 두개의 센서를 장착하여 상기 자동차의 속도나 바퀴의 회전상태를 감지함으로써, 현재 변속기의 상태가 앞쪽으로 되어 있는지 뒤쪽으로 되어 있는지 감지할 수 있어, 어느쪽에 힘을 더 주어야 하는지를 운전자가 알수 있어, 안전운전등에 도움을 주는 효과가 있다.As described above, the apparatus and method for detecting the speed and rotation direction using the wheel speed sensor according to the present invention may include two sensors mounted on a predetermined wheel part mounted on an unspecified wheel of a vehicle to determine the speed or wheel of the vehicle. By detecting the rotational state, it is possible to detect whether the current transmission state is in the front or the rear, so that the driver can know which side to give more power, and has the effect of helping to drive safely.
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019970078565A KR19990058439A (en) | 1997-12-30 | 1997-12-30 | Speed and rotation direction sensing device and method using wheel speed sensor |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040009439A (en) * | 2002-07-23 | 2004-01-31 | 현대모비스 주식회사 | Method of detecting vehicle speed using speed sensor |
KR100453767B1 (en) * | 2002-07-02 | 2004-10-20 | 현대모비스 주식회사 | Wheel speed sensor for car |
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1997
- 1997-12-30 KR KR1019970078565A patent/KR19990058439A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100453767B1 (en) * | 2002-07-02 | 2004-10-20 | 현대모비스 주식회사 | Wheel speed sensor for car |
KR20040009439A (en) * | 2002-07-23 | 2004-01-31 | 현대모비스 주식회사 | Method of detecting vehicle speed using speed sensor |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |