KR20160136680A - 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치 - Google Patents

차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 주변의 장애물 유무를 판단하기 위해 초음파 센서의 신호를 검출하고 분석하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초음파 센서에서 장애물의 유무를 측정할 수 있는 측정거리를 확대시킴과 아울러, 초음파의 발신부와 수신부가 일체형으로 구비됨으로써, 차량의 외부 범퍼 등 한정된 공간에 용이하게 장착하여 장애물의 정확한 측정이 가능할 수 있게 한 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치에 관한 것이다.

Description

차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치{SIGNAL DETECTING AND ANALYSIS DEVICE FOR ULTRASONIC SENSOR}
본 발명은 자동차 주변의 장애물 유무를 판단하기 위해 초음파 센서의 신호를 검출하고 분석하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초음파 센서에서 장애물의 유무를 측정할 수 있는 측정거리를 확대시킴과 아울러, 초음파의 발신부와 수신부가 일체형으로 구비됨으로써, 차량의 외부 범퍼 등 한정된 공간에 용이하게 장착하여 장애물의 정확한 측정이 가능할 수 있게 한 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치에 관한 것이다.
일반적으로 초음파 센서는 압전 원리 등을 이용하여 초음파를 생성한 후 송출하는 발신부와, 장애물 등에 부딪혀 반사되는 초음파를 다시 수신하는 수신부를 포함하여 이루어져, 주변에 장애물이 있는지 여부를 판단하기 위해 사용된다.
특히 차량용 초음파 센서는 단일의 센서 셀로 이루어져 초음파의 발신과 수신 기능을 수행하며 발신된 초음파가 장애물에 반사되어 돌아올 때까지의 시간을 측정하고, 측정된 시간 정보를 근거로 해당 차량과 장애물 사이의 거리를 환산하여 장애물의 유무나 거리를 판단하는데 사용된다.
이처럼 종래의 차량용 초음파 센서는 초음파의 발신부와 수신부가 통합된 셀의 형태로 이루어짐이 일반적이었는바, 발신부에서 송출된 초음파를 수신하고 이를 분석함에 있어 오류가 발생할 가능성이 높아지게 되는 문제점이 있었다. 그에 따라, 종래의 초음파 센서는 정지 상태나 차량의 주차를 위한 저속 주행시에만 그 기능을 발휘하게 될 뿐, 빠르게 이동하는 주행 중에는 정확한 판단이 어려운 문제점이 있었다.
그에 따라, 초음파 신호의 검출과 분석의 정확성을 높이기 위하여 초음파 센서의 발신부와 수신부를 분리할 경우 신호 검출과 분석의 정확도나 편의성이 향상될 수는 있으나, 차량의 전방과 후방뿐만 아니라 양 측부에 장애물이 있는지를 폭넓게 감지하기 위하여 여러 방향으로 초음파를 발신하고 반사되는 신호를 수신할 수 있도록 다채널의 초음파 센서를 설치할 경우 차량 범퍼에의 장착이 어려운 문제점이 있었다. 특히 다수의 초음파 센서 발신부와 수신부 각각을 장착할 경우 범퍼의 후가공 등을 위해 지나치게 많은 구멍을 가공해야 하였는바, 이는 범퍼의 강도 약화를 초래할 우려가 있어 발신부와 수신부를 분리하여 설치하기는 부적합한 문제점이 있었다.
그에 따라, 발신부와 수신부가 통합되어 있는 초음파 센서를 모듈에 통합적으로 설치하여 범퍼 등에의 장착 편의성을 향상시키면서도, 초음파 센서에서 발신되는 초음파 신호의 검출의 정확성을 향상시켜 측정거리를 확대시킬 수 있게 한 새로운 형태의 초음파 센서 신호검출 및 분석 장치가 여전히 요청되고 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0059089호 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0004409호 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0011622호
본 발명은 초음파의 발신과 수신이 복수의 초음파 센서가 구비된 모듈에 통합적으로 구현되면서도 초음파 센서에서 장애물의 유무를 측정할 수 있는 측정거리를 확대시킬 수 있게 한 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치는,
발신부와 수신부가 일체형으로 이루어진 적어도 하나 이상의 다채널 초음파 센서; 상기 다채널 초음파 센서에서 발신되는 초음파의 음압을 증폭하고, 장애물에 반사되어 돌아오는 초음파 신호를 수집하는 통합모듈; 및 상기 통합모듈에서 수집되는 초음파 신호를 시리얼 통신부에 의해 전송받아 차량 주변의 장애물 유무와 그 거리를 산출하는 모듈 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 통합모듈은, 차량의 전방 범퍼에 장착되어 차량 전방의 장애물 유무를 감지하는 제1통합모듈과, 차량의 후방 범퍼에 장착되어 차량 후방의 장애물 유무를 감지하는 제2통합모듈을 포함하여 구성되며, 채널 확장 연결케이블에 의해 통합모듈들 상호간을 연결하여 통합모듈의 확장이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1통합모듈과 제2통합모듈 각각은,
상기 초음파 센서에 연결되어 초음파 신호의 발신 여부를 제어하고 수신하는 초음파 신호를 검출하는 센서 연결부; 상기 초음파 센서에서 발신되는 초음파 신호의 음압을 증폭시켜 출력하는 발신음압 증폭부; 및 상기 초음파 센서에서 수신된 후 센서 연결부를 통하여 검출되는 초음파 신호의 노이즈를 제거하고 분석 가능한 형태로 증폭시키는 수신감도 향상부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모듈 제어부는,
상기 제1 및 제2통신모듈로부터 초음파 신호를 각각 전송받아 장애물 유무 판단을 위한 데이터로 취합하는 초음파정보 취합부; 및 상기 초음파정보 취합부에서 취합된 초음파 신호에 의해 장애물의 유무와 장애물이 있는 방향과 장애물과의 거리를 연산하는 초음파정보 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 모듈 제어부는, 상기 초음파정보 취합부에서 취합된 후 초음파정보 분석부에서 분석된 초음파정보를 미리 설정되어 있는 스마트폰으로 무선 전송할 수 있는 무선통신모듈로 이루어진 스마트폰 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 초음파의 발신과 수신이 복수의 초음파 센서가 구비된 모듈에 통합적으로 구현되어 차량의 전후방 범퍼에 용이하게 장착할 수 있으면서도, 초음파 센서에서 장애물의 유무를 측정할 수 있는 측정거리를 확대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치의 블록 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 제1통합모듈과 제2통합모듈의 일 예를 나타내는 사진.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 제1통합모듈과 제2통합모듈의 일 예를 나타내는 사진이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치는, 발신부와 수신부가 일체형으로 이루어진 적어도 하나 이상의 다채널 초음파 센서(100)와, 상기 다채널 초음파 센서에서 발신되는 초음파의 음압을 증폭하고 장애물에 반사되어 돌아오는 초음파 신호를 수집하는 통합모듈(200)과, 상기 통합모듈에서 수집되는 초음파 신호를 감지하여 차량 주변의 장애물 유무와 그 거리를 산출하는 모듈 제어부(300)를 포함하여 구성된다.
상기 초음파 센서(100)는, 차량 주변의 장애물 유무를 판단하기 위해 통상적으로 사용되는 센서로서, 발신부(110)와 수신부(120)가 통합되어 있는 형태로 구성된다.
이때, 상기 초음파 센서가 초음파 신호의 활용에 관한 연구 개발단계에서 채택될 수 있는 발신부와 수신부의 분리 형태로 구성될 수도 있으나, 하나의 차량용 범퍼에 다채널의 초음파 센서를 다수개 부착하기 어려운 점이 있는바, 종래의 통상적인 초음파 센서처럼 발신부와 수신부가 통합되어 있는 형태로 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 초음파 센서(100)는 하나의 초음파 센서로 이루어져 특정 방향에서의 장애물 유무만을 감지할 수 있는 1채널 형태를 벗어나, 차량 주변의 장애물 유무를 넓게 판단할 수 있도록 4개의 초음파 센서로 차량 전방을 감지하고, 추가적인 4개의 초음파 센서로 차량 후방을 감지할 수 있도록 8채널의 형태로 이루어짐이 일반적이다.
그러나, 이처럼 8채널로 초음파 센서를 구현하면서 초음파 신호의 검출과 분석 효율을 향상시키기 위해 각 초음파 센서의 발신부와 수신부를 분리 형성할 경우, 각 초음파 센서의 방수 문제뿐만 아니라, 범퍼의 후가공에 지나치게 많은 구멍 가공이 필요하게 되어 작업이 번거롭고, 범퍼의 강도 약화를 초래하게 된다. 또한, 8채널로 구현된 초음파 센서의 제어와 초음파 신호의 발신 및 수신을 위해 요구되는 회로의 구성과 연결도 증가하게 되어 초음파 신호의 처리를 위한 신호검출 침 분석 장치의 전체적인 부피가 증가하게 된다.
그에 따라, 상기 초음파 센서는 차량의 전방을 감지하기 위한 4채널의 초음파 센서와, 차량의 후방을 감지하기 위한 4채널의 초음파 센서가 모두 발신부와 수신부가 통합되어 있는 일체형으로 구성되며, 방수가 가능한 방수형으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 통합모듈(200)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 차량의 전방 범퍼에 장착되어 차량 전방의 장애물 유무를 감지하는 제1통합모듈(210)과, 차량의 후방 범퍼에 장착되어 차량 후방의 장애물 유무를 감지하는 제2통합모듈(220)을 포함하여 구성되며, 채널 확장 연결케이블(240)에 의해 상호 연결되어 통합모듈의 확장이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1통합모듈(210)과 제2통합모듈(220)에 초음파 신호의 제어와 검출 및 분석을 위한 구동전원을 차량용 배터리로부터 각각 공급(DC 12V)받는 모듈전원 공급부(214)를 더 포함하여 구성됨은 물론이다.
이때, 상기 제1통합모듈(210)과 제2통합모듈(220)은 장착되는 위치의 차이만 있을 뿐, 각 채널을 이루는 초음파 센서에 연결되어 초음파 신호의 발신을 제어하고 장애물에 반사되어 수신되는 초음파 신호를 검출하여 장애물의 유무를 분석할 수 있는 상태로 변환하는 것을 동일한바, 이하에서는 제1통합모듈과 제2통합모듈의 구성을 함께 설명한다.
이러한 상기 제1통합모듈(210)과 제2통합모듈(220) 각각은, 상기 초음파 센서에 연결되어 초음파 신호의 발신 여부를 제어하고 수신하는 초음파 신호를 검출하는 센서 연결부(211)와, 상기 초음파 센서에서 발신되는 초음파 신호의 음압을 증폭시켜 출력하는 발신음압 증폭부(212)와, 상기 초음파 센서에서 수신된 후 센서 연결부를 통하여 검출되는 초음파 신호의 노이즈를 제거하고 분석 가능한 형태로 증폭시키는 수신감도 향상부(213)를 포함하여 구성된다.
상기 센서 연결부(211)는, 다수개의 초음파 센서(100)에 각각 연결되어 초음파 신호의 발신 여부를 제어하는 제어신호를 생성하여 전송하고, 초음파 센서에 수신부에서 수신되는 초음파 신호를 수신하여 상기 수신감도 향상부로 전송하도록 구성된다.
도 2에서는 좌측에 도시된 제1통합모듈에 초음파 센서 1 내지 4가 연결되어 있고, 우측에 도시된 제2통합모듈에 초음파 센서 5 내지 8이 연결되어 있는 것을 나타내었다. 또한, 초음파 센서가 추가되어 통합모듈도 늘어날 경우 채널 확장 연결케이블에 의해 확장할 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 발신음압 증폭부(212)와 수신감도 향상부(213)는 초음파 센서의 거리 성능을 확대하기 위한 것으로서, 초음파 센서에서 발신되는 초음파 신호의 음압을 높여서 장애물의 유무를 인지하기 위해 초음파 신호가 도달할 수 있는 거리를 증가시킴과 아울러, 먼 거리에서 장애물에 반사된 후 되돌아오는 초음파 신호의 노이즈를 최소화하면서 증폭시켜 정확한 분석을 위한 초음파 신호의 검출이 가능하게 하고자 한 것이다.
초음파 신호의 거리 성능을 향상시키기 위하여 일반적으로는 음향을 발신할 때, 음향이 발산되는 구경(애퍼처 : Aperture)의 기구형상을 집음이 가능한 구조로 설계할 필요가 있으나, 이렇게 음향이 발산되는 구경을 변경할 경우 별도의 금형 제작이 필요하게 될 뿐만 아니라, 전체적인 외형이 변하면서 커지게 되므로 범퍼내에 더욱 깊이 매립하거나 돌출되면서 차량 장착시 종래보다 불편을 초래하게 된다.
또한, 종래의 일반적인 초음파 센서의 경우 지향성(Directivity)이 존재하게 되는데, 이러한 지향성은 초음파 센서가 사용되는 목적에 따라 다양하게 요구된다. 그에 따라 어떤 경우에는 지향각 범위가 넓어야 요구하는 실용성이 만족될 수도 있으나, 차량 주변의 장애물 탐지 등을 위해서는 지향각 범위가 좁은 것이 신뢰성을 높일 수 있어 보다 바람직하다 할 수 있다.
또한, 지향각의 범위가 넓어지면 초음파가 확산되면서 음압(dB)이 낮아져서 각이 벌어질수록 신호가 약화되고, 이로 인해 중앙에서 멀어질수록 성능이 극히 낮아지게 되는 문제점이 있는바, 지향각 범위를 좁히면서 다수개의 초음파 센서를 이용함으로써 중앙에서 멀어지더라도 성능이 약화되는 것을 방지할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
그리고, 중앙에서 멀어질수록 초음파 신호가 확산되면서 음압(dB)이 낮아지는 것을 보완할 수 있도록, 상기 발신음압 증폭부(212)는, 상기 초음파 센서에서 발신되는 초음파 신호의 음압을 높여서 발신거리를 증가시킬 수 있는 고전압 구동회로로 구성된다. 이와 같이 고전압 구동회로로 이루어지는 발신음악 증폭부(212)에 의해 음압을 높여줌으로써 발신거리를 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 발신음압 증폭부(212)에서 높여진 음압으로 발신된 후, 장애물에 부딪혀 반사되는 초음파 신호는 종래보다 먼 거리에서 반사되어 돌아오게 되므로, 수신되는 초음파 신호에 다수의 노이즈가 포함되어 있을 뿐만 아니라, 신호도 많이 약화되어 있을 것이다.
그에 따라, 상기 수신감도 향상부(213)는, 거리성능이 개선되어 종래보다 먼 거리에서 전송되는 초음파 신호의 노이즈를 제거한 후, 높은 이득으로 증폭시켜 장애물의 유무를 분석할 수 있는 유효데이터로 변환할 수 있는 고이득/저노이즈의 아날로그 앰프를 포함하여 구성된다.
이와 같이 초음파 센서에서 수신된 초음파 신호를 상기 제1 및 제2통합모듈에서 검출하여 증폭한 후, 해당 초음파 신호에 의해 분석하고자 하는 장애물 유무 등의 정보 분석을 위하여 시리얼 통신부(230) 등에 의해 전기적으로 연결되어 있는 모듈 제어부(300)로 전송하도록 구성된다.
이때, 상기 시리얼 통신부(230)는 도 2에 도시된 것처럼 UART와 같은 직렬 통신모듈에 의해 상호 연결되도록 구성될 수 있음은 물론, 상기 제1 및 제2통신모듈과 모듈 제어부 상호간의 거리 및 통신환경에 따라 다양한 통신수단으로 상호 연결되도록 구성될 수 있음은 물론이다.
상기 모듈 제어부(300)는, 상기 제1 및 제2통신모듈로부터 초음파 신호를 각각 전송받아 장애물 유무 판단을 위한 데이터로 취합하는 초음파정보 취합부(310)와, 상기 초음파정보 취합부에서 취합된 초음파 신호에 의해 장애물의 유무와 장애물이 있는 방향과 장애물과의 거리를 연산하는 초음파정보 분석부(320)를 포함하여 구성된다.
이때. 초음파 센서에서 획득하게 되는 장애물에 부딪쳐 되돌아오는 초음파 신호를 이용하여 장애물의 유무, 장애물이 있는 방향 및 해당 장애물과의 거리를 연산하는 것은 종래에 차량 주변의 장애물 탐지를 위해 사용되던 것과 마찬가지라 할 수 있는바 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이러한 모듈 제어부(300)에서의 판단결과에 의해 장애물과의 거리가 가까워질 경우 근접여부를 청각적으로 알려주기 위해 알람사운드를 출력하거나, 근접상태를 시각적으로 알려주기 위해 램프를 점등하는 등 운전자에게 다양한 형태로 경고하도록 구성될 수 있음은 물론이다.
또한, 상기 모듈 제어부(300)는, 상기 초음파정보 취합부에서 취합된 후 초음파정보 분석부에서 분석된 초음파정보, 즉 차량주변의 장애물 유무, 해당 장애물의 방향, 또는 장애물과의 거리 등을 미리 설정되어 있는 스마트폰으로 무선 전송할 수 있는 무선통신모듈로 이루어진 스마트폰 통신부(330)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이를 위하여 상기 스마트폰 통신부(330)는 특정 스마트폰과의 무선통신이 가능하도록 미리 매치되어 있는 근거리 무선통신모듈인 블루투스 모듈로 구성되는 것이 바람직하다. 그에 따라 스마트폰 통신부를 통하여 다채널의 초음파 센서를 통하여 감지하는 차량 주변의 장애물 정보를 보다 간편하게 수집할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 발신되는 초음파 신호의 음압을 높여서 도달 가능한 거리를 확장시킴과 아울러, 고이득 저노이즈의 아날로그 앰프에 의해 3m 내외의 물체만을 감지할 수 있었던 것을 넘어 5~10m 에 이르는 거리를 반사되어 되돌아오는 초음파 신호 상의 노이즈를 제거하고 고이득으로 증폭시켜 초음파 신호의 수신성능을 동시에 향상시키면서 물체를 감지할 수 있는 거리성능을 현저히 확대시킬 수 있게 된다.
또한, 발신부와 수신부가 통합된 형태의 초음파 센서를 제1 및 제2통합모듈마다 통합적으로 제어할 수 있도록 구현함으로써, 차량의 전방 범퍼나 후방 범퍼에의 결합도 용이하게 할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100 - 초음파 센서 110 - 발신부
120 - 수신부
200 - 통합모듈 210 - 제1통합모듈
220 - 제2통합모듈 230 - 시리얼 통신부
240 - 채널 확장 연결케이블
211 - 센서 연결부 212 - 발신음압 증폭부
213 - 수신감도 향상부 214 - 모듈전원 공급부
300 - 모듈 제어부 310 - 초음파정보 취합부
320 - 초음파정보 분석부 330 - 스마트폰 통신부

Claims (5)

  1. 발신부와 수신부가 일체형으로 이루어진 적어도 하나 이상의 다채널 초음파 센서;
    상기 다채널 초음파 센서에서 발신되는 초음파의 음압을 증폭하고, 장애물에 반사되어 돌아오는 초음파 신호를 수집하는 통합모듈; 및
    상기 통합모듈에서 수집되는 초음파 신호를 시리얼 통신부에 의해 전송받아 차량 주변의 장애물 유무와 그 거리를 산출하는 모듈 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통합모듈은, 차량의 전방 범퍼에 장착되어 차량 전방의 장애물 유무를 감지하는 제1통합모듈과, 차량의 후방 범퍼에 장착되어 차량 후방의 장애물 유무를 감지하는 제2통합모듈을 포함하여 구성되며, 채널 확장 연결케이블에 의해 통합모듈들 상호간을 연결하여 통합모듈의 확장이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1통합모듈과 제2통합모듈 각각은,
    상기 초음파 센서에 연결되어 초음파 신호의 발신 여부를 제어하고 수신하는 초음파 신호를 검출하는 센서 연결부;
    상기 초음파 센서에서 발신되는 초음파 신호의 음압을 증폭시켜 출력하는 발신음압 증폭부; 및
    상기 초음파 센서에서 수신된 후 센서 연결부를 통하여 검출되는 초음파 신호의 노이즈를 제거하고 분석 가능한 형태로 증폭시키는 수신감도 향상부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모듈 제어부는,
    상기 제1 및 제2통신모듈로부터 초음파 신호를 각각 전송받아 장애물 유무 판단을 위한 데이터로 취합하는 초음파정보 취합부; 및
    상기 초음파정보 취합부에서 취합된 초음파 신호에 의해 장애물의 유무와 장애물이 있는 방향과 장애물과의 거리를 연산하는 초음파정보 분석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모듈 제어부는,
    상기 초음파정보 취합부에서 취합된 후 초음파정보 분석부에서 분석된 초음파정보를 미리 설정되어 있는 스마트폰으로 무선 전송할 수 있는 무선통신모듈로 이루어진 스마트폰 통신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 초음파 센서의 신호검출 및 분석 장치.
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KR20180056391A (ko) 2016-11-16 2018-05-28 고려대학교 산학협력단 초음파 센서를 대상으로 하는 공격 탐지 장치 및 방법
CN112074756A (zh) * 2018-05-02 2020-12-11 罗伯特·博世有限公司 用于运行车辆的超声波传感器的方法和设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180056391A (ko) 2016-11-16 2018-05-28 고려대학교 산학협력단 초음파 센서를 대상으로 하는 공격 탐지 장치 및 방법
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