KR20130052860A - Sensor assembly for vehicle - Google Patents

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KR20130052860A
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선해영
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현대모비스 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A sensor assembly for a vehicle is provided to reduce manufacturing costs by modifying a frequency of a sensor cell and a driving circuit by controlling a perpendicular detection range of a sensor cell. CONSTITUTION: A sensor(100) assembly includes a sensor cell(110), a rubber cap(120) and a housing(130). The sensor cell has a perpendicular detection range corresponding to only one frequency range and consists of a case closely inserted to an inner wall(121) and a piezoceramic(112) accommodated in the case. The rubber cap has an inner wall closely inserted to surround the sensor cell. The rubber cap is made of an elastic material and consists of a first side wall(121a) fixedly engaged with the inner wall of the housing and a second side wall(121b) engaged with an outer surface of the case. A pressure pressurizes the sensor cell in the perpendicular direction according to a thickness of the second side wall in the perpendicular direction and the perpendicular detection range of the sensor cell is modified.

Description

차량용 센서 조립체{Sensor Assembly for Vehicle}Sensor Assembly for Vehicle

본 발명은 차량용 센서 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 뒷 쪽 범퍼에 설치된 차량용 센서 조립체에 관한 것이다.
The present invention relates to a sensor assembly for a vehicle, and more particularly to a sensor assembly for a vehicle installed in the rear bumper of the vehicle.

일반적으로 주차보조시스템은 차량에 설치되고, 센서에서 송수신 가능한 소자는 물체(피검출체)에 초음파를 발신한다. 물체는 초음파를 반사하고, 반사된 초음파를 송수신 가능한 소자에서 수신한다. 따라서, 차량 주위의 장애물의 위치 또는 거리가 측정될 수 있다. 또한, 장애물의 2차원 형상 또는 3차원 형상도 측정될 수 있다. 즉, 센서는 차량 주위를 모니터링하여 안전한 주행을 하는데 이용된다.In general, a parking assistance system is installed in a vehicle, and an element capable of transmitting and receiving from a sensor transmits ultrasonic waves to an object (detected object). The object reflects the ultrasonic waves, and receives the reflected ultrasonic waves in the transceivable device. Thus, the position or distance of the obstacle around the vehicle can be measured. In addition, the two-dimensional or three-dimensional shape of the obstacle can also be measured. In other words, the sensor is used to monitor the surroundings of the vehicle for safe driving.

예를 들어, 최근에는 후진 주차시의 운전자 편의를 위해 차량과 외부 장애물과의 거리 정보를 제공하거나 각종 안내를 수행하는 주차보조시스템을 차량에 적용하는 비율이 점차 높아지고 있다. 따라서, 인체 또는 장애물과 차량의 후방측의 충돌가능성을 저하된다.For example, in recent years, the ratio of applying a parking assistance system that provides distance information between a vehicle and external obstacles or performs various guides for a driver's convenience in reverse parking is increasing. Thus, the possibility of collision between the human body or the obstacle and the rear side of the vehicle is reduced.

한편, 종래 기술에 따른 주차보조시스템은 구현하는 방법마다 성능이나 감지 영역이 다르다. 예컨대, 종래 기술은 센서 장착 높이에 따라 다양한 주파수의 제품군이 필요하다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 차종 또는 범퍼(B)의 디자인에 따라 센서(10)의 장착높이가 각각 다르다. 일반적으로 지면을 감지하지 않아야 하며, 보도 블럭과 같은 낮은 장애물(M)은 감지해야 한다. 따라서, 3가지 주파수 범위의 제품이 필요하며, 주파수 변경에 따라 센서 셀 및 구동회로가 변경됨을 감안하면 제품 사양이 너무 많아지게 된다. On the other hand, the parking assistance system according to the prior art differs in performance or detection area for each implementation method. For example, the prior art requires a family of various frequencies depending on the sensor mounting height. That is, as shown in Figure 1, the mounting height of the sensor 10 is different depending on the design of the vehicle model or bumper (B). In general, the ground should not be detected, and low obstacles (M) such as sidewalk blocks should be detected. Therefore, a product of three frequency ranges is required, and the product specification becomes too large considering that the sensor cell and the driving circuit are changed according to the frequency change.

따라서, 센서 셀의 사양이 많아짐에 따라 제품의 단가가 상승한다.
Therefore, as the specifications of the sensor cell increase, the unit cost of the product increases.

따라서 본 발명의 목적은 센서 셀의 수직감지범위를 조정함으로써 센서 셀의 주파수 및 구동회로를 변경하는 효과를 갖는 차량용 센서 조립체를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a sensor assembly for a vehicle having an effect of changing the frequency and driving circuit of the sensor cell by adjusting the vertical sensing range of the sensor cell.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 센서 조립체는, 오직 1개의 주파수 대역에 대응하는 수직 감지 범위를 갖는 센서 셀, 상기 센서 셀을 둘러싸도록 밀착 삽입되는 측벽을 갖는 러버 캡 및 상기 러버 캡에 밀착 삽입된 상기 센서 셀을 수용하는 하우징을 포함하되, 상기 러버 캡은, 상기 측벽의 수직방향의 두께 조절을 통해 상기 센서 셀을 수직방향으로 가압하는 가압력의 변화를 통해 상기 센서 셀의 상기 수직 감지 범위를 변경시키는 것으로 특징으로 한다.
The vehicle sensor assembly of the present invention for achieving the above object, the sensor cell having a vertical sensing range corresponding to only one frequency band, the rubber cap and the rubber cap having a side wall inserted close to surround the sensor cell And a housing for accommodating the sensor cell, which is in close contact with the sensor cell, wherein the rubber cap has the vertical direction of the sensor cell through a change in pressing force for pressing the sensor cell in a vertical direction by adjusting a thickness in the vertical direction of the side wall. It is characterized by changing the detection range.

본 발명에 따르면, 센서 셀의 수직감지범위를 조정함으로써 센서 셀의 주파수 및 구동회로를 변경하는 효과가 있다.
According to the present invention, there is an effect of changing the frequency and the driving circuit of the sensor cell by adjusting the vertical sensing range of the sensor cell.

도 1은 종래의 센서 조립체가 차량에 장착된 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 센서 조립체의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A'를 따라 절단한 센서 셀의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 셀의 정면도이다.
도 5A 및 도 5B는 본 발명의 일 실시예에 따른 러버 캡의 정면도이다.1 is a view showing a state in which a conventional sensor assembly is mounted on a vehicle.
2 is an exploded perspective view of a vehicle sensor assembly according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the sensor cell taken along line AA ′ shown in FIG. 2.
4 is a front view of a sensor cell according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are front views of a rubber cap according to one embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 센서(100) 조립체의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 A-A'를 따라 절단한 센서 셀의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서 셀의 정면도이다.2 is an exploded perspective view of a vehicle sensor 100 assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view of the sensor cell cut along the line AA 'shown in Figure 2, Figure 4 is a view of the present invention A front view of a sensor cell according to one embodiment.

먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서(100) 조립체는, 오직 1개의 주파수 대역에 대응하는 수직 감지 범위를 갖는 센서 셀(110)과, 센서 셀(110)을 둘러싸도록 밀착 삽입되는 측벽(121)을 갖는 러버 캡(120) 및, 러버 캡(120)에 밀착 삽입된 센서 셀(110)을 수용하는 하우징(130)을 포함한다.First, referring to FIG. 2, a sensor 100 assembly according to an embodiment of the present invention surrounds a sensor cell 110 and a sensor cell 110 having a vertical sensing range corresponding to only one frequency band. It includes a rubber cap 120 having a side wall 121 which is tightly inserted so that, and a housing 130 for receiving the sensor cell 110 tightly inserted into the rubber cap 120.

여기서 하우징은, 센서 셀(110)과 조립된 러버 캡(120)을 수용하여 차량 뒷쪽 범퍼에 장착된다.Here, the housing receives the rubber cap 120 assembled with the sensor cell 110 and is mounted to the rear bumper of the vehicle.

센서 셀(110)은 바람직하게는 초음파의 발생 및 수신이 가능한 초음파 센서인 것인 것으로서, 측벽(121)에 밀착 삽입되는 케이스(111)와, 케이스(111) 내부에 수납된 피에조 세라믹(112)으로 구성된다.The sensor cell 110 is preferably an ultrasonic sensor capable of generating and receiving ultrasonic waves, and includes a case 111 tightly inserted into the sidewall 121 and a piezo ceramic 112 housed inside the case 111. It consists of.

도 4를 참조하면, 케이스(111)는 금속재질의 타원형으로 형성되며, 측벽(121, 도 5a 및 도 5b 참조)에 밀착 삽입되는 지지판(111a)과, 피에조 세라믹(112)과 밀착되는 진동판(111b)을 갖는다. 여기서, 지지판(111a)의 측벽의 두께는 정면에서 바라볼 때, 일정한 두께를 갖는 것이 아니라 수직방향(R1)의 좁은 두께와 수평방향(R2)의 넓은 두께를 갖는다. Referring to FIG. 4, the case 111 is formed of an elliptical shape of a metal material, and includes a support plate 111a closely inserted into sidewalls 121 (see FIGS. 5A and 5B), and a vibration plate closely contacted with piezo ceramic 112 ( 111b). Here, the thickness of the side wall of the support plate 111a does not have a constant thickness when viewed from the front, but has a narrow thickness in the vertical direction R1 and a wide thickness in the horizontal direction R2.

따라서, 지지판(111a)의 수직 방향(R1)의 두께가 얇기 때문에 진동판(111b)에서 전달되는 진동이 크고, 지지판(111a)의 수평 방향(R2)의 두께가 두껍기 때문에 진동판(111b)에서 전달되는 진동이 미비하다. 진동판(111b)은 상기 피에조 세라믹(112)과 밀착되어 있어, 기계적 진동을 한다. Therefore, since the thickness of the vertical direction R1 of the support plate 111a is thin, the vibration transmitted from the diaphragm 111b is large, and the thickness of the horizontal direction R2 of the support plate 111a is transmitted from the diaphragm 111b. Vibration is inadequate. The diaphragm 111b is in close contact with the piezoceramic 112 to cause mechanical vibration.

따라서, 러버 캡(120)의 측벽(121)이 지지판(111a)을 가압하는 정도에 따라 진동판(111b)의 진동 특성이 달라지며, 상기 피에조 세라믹(112)에서 발생되는 주파수의 감도도 달라진다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 피에조 세라믹(112)은 압전소자로서, 일정하거나 또는 불규칙하게 펄스(pulse) 형식으로된 전기적인 신호가 인가되면, 떨림판이 상,하로 움직여 소리를 내는 원리를 가진다. Therefore, the vibration characteristic of the diaphragm 111b varies according to the degree of the side wall 121 of the rubber cap 120 pressing the support plate 111a, and the sensitivity of the frequency generated by the piezo ceramic 112 also varies. That is, as shown in Figure 3, the piezo ceramic 112 is a piezoelectric element, when the electrical signal is applied in a constant or irregular pulse (pulse) form, the vibration plate moves up and down to make a sound Have

따라서, 초음파를 발생 후 주변물체에 반사되어 되돌아오는 반사 초음파을 수신하고, 수신된 충격이 진동판(111b)에 가해져 캐패시턴스(도시하지 않음)의 변화가 발생함에 따라 주파수를 증폭하여 진동의 발생을 감지하게 된다.Therefore, after generating the ultrasonic wave receives the reflected ultrasonic wave reflected back to the surrounding object, the received shock is applied to the diaphragm 111b to change the capacitance (not shown) to amplify the frequency to detect the occurrence of vibration do.

이하, 본 발명에 따른 차량용 센서(100) 조립체에서 러버 캡(120)의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the rubber cap 120 in the vehicle sensor 100 assembly according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 러버 캡(120)의 정면도이다. 여기서, 발명의 이해를 돕기위해, 도 3과 함께 참조 된다.5A and 5B are front views of the rubber cap 120 according to an embodiment of the present invention. Here, reference is made in conjunction with FIG. 3 to help understand the invention.

도 3과 함께 도 5a를 참조하면, 러버 캡(120)은 탄성재질로 이루어지며, 하우징(130)의 내측면에 고정결합되는 제1 측벽(121a)과, 케이스(111)의 외측면에 결합되는 제2 측벽(121b)으로 이루어진다. 여기서, 제2 측벽(121b) 수직방향의 두께(d1)에 따라 센서 셀(110)을 수직방향으로 가압하는 가압력이 변화된다. 이에 따라 센서 셀(110)의 수직 감지 범위가 변경된다. Referring to FIG. 3 and FIG. 5A, the rubber cap 120 is made of an elastic material, and is coupled to the first sidewall 121a fixed to the inner side of the housing 130 and the outer side of the case 111. It consists of a second side wall 121b. Here, the pressing force for pressing the sensor cell 110 in the vertical direction is changed according to the thickness d1 in the vertical direction of the second side wall 121b. Accordingly, the vertical sensing range of the sensor cell 110 is changed.

제2 측벽(121b)의 수직방향 두께(d1)가 케이스(111)의 수직방향(R1)의 지지판(111a)을 가압하는 정도에 따라, 피에조 세라믹(112)에서 발생하는 신호의 감도도 달라지게 되는 데, 케이스(111)가 제2 측벽(121b) 내측면에 조립될 때, 제2 측벽(121b)의 수직방향의 두께(d1)가 얇을수록 수직방향 지지판(111a)의 가압력이 약해진다. 그리고 가압력이 약해지면, 피에조 세라믹(112)과 밀착된 진동판(111b)의 진동이 강해 센서 셀(110)의 수직 감지 범위가 좁아진다. Depending on the degree of vertical thickness d1 of the second side wall 121b pressing the support plate 111a in the vertical direction R1 of the case 111, the sensitivity of the signal generated from the piezo ceramic 112 may also be different. When the case 111 is assembled to the inner side surface of the second side wall 121b, the thinner the thickness d1 of the second side wall 121b in the vertical direction is, the weaker the pressing force of the vertical support plate 111a is. When the pressing force is weakened, the vibration of the diaphragm 111b in close contact with the piezo ceramic 112 is strong, and the vertical sensing range of the sensor cell 110 is narrowed.

따라서, 제2 측벽(121b)의 수직방향 두께(d1)가 얇을수록, 센서 셀(110)의 수직 감지 범위가 좁아진다.Therefore, the thinner the vertical thickness d1 of the second sidewall 121b is, the narrower the vertical sensing range of the sensor cell 110 is.

도 3 및 도 5b에서는 제2 측벽(121b)의 수직방향 두께(d2)가 도 5a에서의 수직방향의 두께(d1)보다 더 두꺼운 경우이다. 즉, 제2 측벽(121b)의 수직방향 두께(d2)가 두꺼워질수록 수직방향 지지판(111a)의 가압력이 상승한다. 3 and 5B, the vertical thickness d2 of the second sidewall 121b is thicker than the vertical thickness d1 of FIG. 5A. That is, as the vertical thickness d2 of the second sidewall 121b becomes thicker, the pressing force of the vertical support plate 111a increases.

그리고, 가압력이 상승하면, 피에조 세라믹(112)과 밀착된 진동판(111b)의 진동이 약해 센서 셀(110)의 수직 감지 범위가 넓어진다. When the pressing force is increased, the vibration of the diaphragm 111b in close contact with the piezo ceramic 112 is weak, and the vertical sensing range of the sensor cell 110 is widened.

따라서, 제2 측벽(121b)의 수직방향 두께(d2)가 두꺼울수록 센서 셀(110)의 수직 감지 범위가 넓어진다.Therefore, the thicker the vertical thickness d2 of the second sidewall 121b is, the wider the vertical sensing range of the sensor cell 110 is.

이와 같이, 차종 및 범퍼 디자인에 따라. 수직 감지 범위가 다른 센서 셀(110)을 사용할 수 있으며, 동일한 주파수를 갖는 센서 셀(110)에 측벽(121)의 두께가 다른 러버 캡(120)을 교체하여 사용하여도 무방하다. 여기서, 케이스(111)와 러버 캡(120)이 조립될 때, 케이스(111)의 형상은 변형되지는 않고 지지판(111a)에 대한 러버 캡(120)의 가압 정도만 달라진다. As such, according to the make and bumper design. The sensor cells 110 having different vertical sensing ranges may be used, and the rubber caps 120 having different thicknesses of the sidewalls 121 may be replaced with the sensor cells 110 having the same frequency. Here, when the case 111 and the rubber cap 120 are assembled, the shape of the case 111 is not deformed and only the degree of pressing of the rubber cap 120 against the support plate 111a is changed.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 차량용 센서 조립체가 구비된 차량은, 오직 1개의 주파수 대역에 대응하는 수직 감지 범위를 갖으며, 가압력에 따라 수직 감지 범위가 변경되는 센서 셀(110)에 다양한 수직방향의 두께를 갖는 러버 캡(120)을 차종 및 범퍼의 디자인에 따라 장착함으로써, 센서 셀(110)의 사양을 일원화할 수 있다. 따라서, 센서 셀(110)의 사양을 단일화 하여 제품의 단가를 줄일 수 있고, 조립 공정의 간소화할 수 있다.The vehicle equipped with the vehicle sensor assembly of the present invention having the configuration described above has a vertical sensing range corresponding to only one frequency band, and various vertical to the sensor cell 110 whose vertical sensing range changes according to the pressing force. By mounting the rubber cap 120 having the thickness in the direction according to the design of the vehicle model and the bumper, the specification of the sensor cell 110 can be unified. Therefore, the unit cost of the product can be reduced by unifying the specifications of the sensor cell 110, and the assembly process can be simplified.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

범퍼(B) 장애물(M)
종래 센서(10, 100) 센서(100)
센서 셀(110) 케이스(111)
지지판(111a) 진동판(111b)
피에조 세라믹(112) 러버캡(120)
측벽(121) 제1 측벽(121a)
제2 측벽(121b) 하우징(130)Bumper (B) Obstacle (M)
Conventional Sensors 10 and 100 Sensors 100
Sensor Cell 110 Case 111
Support Plate 111a, Diaphragm 111b
Piezo ceramics (112) Rubber caps (120)
Sidewall 121 First Sidewall 121a
Second side wall 121b housing 130

Claims (5)

오직 1개의 주파수 대역에 대응하는 수직 감지 범위를 갖는 센서 셀;
상기 센서 셀을 둘러싸도록 밀착 삽입되는 측벽을 갖는 러버 캡; 및
상기 러버 캡에 밀착 삽입된 상기 센서 셀을 수용하는 하우징을 포함하되,
상기 러버 캡은,
상기 측벽의 수직방향의 두께 조절을 통해 상기 센서 셀을 수직방향으로 가압하는 가압력의 변화를 통해 상기 센서 셀의 상기 수직 감지 범위를 변경시키는 것으로 특징으로 하는 차량용 센서 조립체.
A sensor cell having a vertical sensing range corresponding to only one frequency band;
A rubber cap having sidewalls inserted close to surround the sensor cell; And
Including a housing for receiving the sensor cell in close contact with the rubber cap,
The rubber cap,
And changing the vertical sensing range of the sensor cell by changing a pressing force for urging the sensor cell in a vertical direction by adjusting the thickness of the side wall in the vertical direction.
제1항에 있어서, 상기 러버 캡은,
상기 측벽의 수직방향의 두께가 증가할수록 상기 가압력이 증가하여, 상기 센서 셀의 상기 수직 감지 범위가 넓어지는 것을 특징으로 하는 차량용 센서 조립체.
The method of claim 1, wherein the rubber cap,
And the pressing force increases as the thickness in the vertical direction of the side wall increases, so that the vertical sensing range of the sensor cell is widened.
제1항에 있어서, 상기 센서 셀은,
상기 측벽에 밀착 삽입되는 케이스; 및
상기 케이스 내부에 수납된 피에조 세라믹;을 포함하고,
상기 러버캡은,
상기 하우징에 고정결합되는 제1 측벽; 및
상기 제1 측벽으로 연장되어, 상기 제1 측벽의 내측면이 상기 케이스의 외측면과 밀착결합하는 제2 측벽을 포함하되,
상기 제2 측벽의 수직방향의 두께가 증가할수록 상기 가압력이 증가하여, 상기 센서 셀의 상기 수직 감지 범위가 넓어지는 것을 특징으로 하는 차량용 센서 조립체.
The method of claim 1, wherein the sensor cell,
A case tightly inserted into the side wall; And
Includes; Piezo ceramic housed in the case;
The rubber cap,
A first sidewall fixedly coupled to the housing; And
A second sidewall extending to the first sidewall, the inner sidewall of the first sidewall being in close contact with the outer side of the case;
The pressing force increases as the thickness in the vertical direction of the second side wall increases, so that the vertical sensing range of the sensor cell is widened.
제1항에 있어서, 상기 러버 캡을 수용한 상기 하우징은,
차량 뒷쪽 범퍼에 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 센서 조립체.
According to claim 1, wherein the housing containing the rubber cap,
Vehicle sensor assembly, characterized in that mounted to the rear bumper of the vehicle.
제1항에 있어서, 상기 센서 셀은,
초음파 센서인 것인 차량용 센서 조립체.The method of claim 1, wherein the sensor cell,
The sensor assembly for a vehicle, which is an ultrasonic sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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