JPH05262204A - 曇り除去装置 - Google Patents
曇り除去装置Info
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- JPH05262204A JPH05262204A JP4060182A JP6018292A JPH05262204A JP H05262204 A JPH05262204 A JP H05262204A JP 4060182 A JP4060182 A JP 4060182A JP 6018292 A JP6018292 A JP 6018292A JP H05262204 A JPH05262204 A JP H05262204A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02845—Humidity, wetness
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波を利用して適用範囲の広い曇り検出除
去装置を得る。 【構成】 ガラス１００表面の右下縁部に設けられ、表
面を伝播する表面波を送信する超音波送信器１０、同超
音波送信器を超音波域の高周波数で加振すると共に、同
加振エネルギーを調整可能な駆動電源２０、ガラス表面
を伝播する表面波を受信する超音波受信器３０とを具備
し、同超音波受信器による表面波減衰検知によりガラス
表面の曇りを検知し、駆動電源２０による加振エネルギ
ーを増大して表面波によりガラス１００の表面の水滴を
飛散除去する。
去装置を得る。 【構成】 ガラス１００表面の右下縁部に設けられ、表
面を伝播する表面波を送信する超音波送信器１０、同超
音波送信器を超音波域の高周波数で加振すると共に、同
加振エネルギーを調整可能な駆動電源２０、ガラス表面
を伝播する表面波を受信する超音波受信器３０とを具備
し、同超音波受信器による表面波減衰検知によりガラス
表面の曇りを検知し、駆動電源２０による加振エネルギ
ーを増大して表面波によりガラス１００の表面の水滴を
飛散除去する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は車両等の窓ガラスの曇り
除去装置に関する。
除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両等の窓ガラスの曇り除去の従来技術
としては、車室内空調ダクトを使って温風をガラス面に
吹きつける方法とか、外気を導入する等の方法がある。
また、リアウインドウについては熱線を配したガラスに
通電し、水分除去を行なう構造も採用されている。
としては、車室内空調ダクトを使って温風をガラス面に
吹きつける方法とか、外気を導入する等の方法がある。
また、リアウインドウについては熱線を配したガラスに
通電し、水分除去を行なう構造も採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の曇り除去方
法には次のような欠点があった。 （ａ）ガラス面に温風を送る方法の場合 空調による車室内の快適性が、温・冷風によって損
なわれる。
法には次のような欠点があった。 （ａ）ガラス面に温風を送る方法の場合 空調による車室内の快適性が、温・冷風によって損
なわれる。
【０００４】 冷外気にさらされて曇りがひどく、速
やかな曇り除去が必要なとき程、温風の温度も低く、曇
り除去に時間がかかる。
やかな曇り除去が必要なとき程、温風の温度も低く、曇
り除去に時間がかかる。
【０００５】 曇り除去が特に必要な窓部分に十分な
温風を当てることが難しい。 （ｂ）熱線による曇り除去の場合 熱線入りの特別なガラス窓とする必要がある。
温風を当てることが難しい。 （ｂ）熱線による曇り除去の場合 熱線入りの特別なガラス窓とする必要がある。
【０００６】 熱線により視界が妨げられる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。 （１）ガラス体表面の縁部に設けられ、同ガラス体の表
面を伝播する表面波を送信する超音波送信手段と、同超
音波送信手段を超音波域の高周波数で加振する駆動電源
とを具備し、前記表面波により前記ガラス体表面の水滴
を飛散除去するようにしたガラス体の曇り除去装置。 （２）ガラス体表面の縁部に設けられ、同ガラス体の表
面を伝播する表面波を送信する超音波送信手段と、同超
音波送信手段を超音波域の高周波数で加振すると共に、
同加振エネルギーを調整可能な駆動電源と、前記ガラス
体表面を伝播する表面波を受信する超音波受信手段とを
具備し、同超音波受信手段による表面波減衰検知により
前記ガラス体表面の曇りを検知し、前記駆動電源による
加振エネルギーを増大して前記表面波により前記ガラス
体表面の水滴を飛散除去するようにしたガラス体の曇り
検知除去装置。 （３）前記超音波送信手段と超音波受信手段間の表面波
伝播経路の途中に反射体を設置してなる（２）項記載の
ガラス体の曇り検知除去装置。
するため次の手段を講ずる。 （１）ガラス体表面の縁部に設けられ、同ガラス体の表
面を伝播する表面波を送信する超音波送信手段と、同超
音波送信手段を超音波域の高周波数で加振する駆動電源
とを具備し、前記表面波により前記ガラス体表面の水滴
を飛散除去するようにしたガラス体の曇り除去装置。 （２）ガラス体表面の縁部に設けられ、同ガラス体の表
面を伝播する表面波を送信する超音波送信手段と、同超
音波送信手段を超音波域の高周波数で加振すると共に、
同加振エネルギーを調整可能な駆動電源と、前記ガラス
体表面を伝播する表面波を受信する超音波受信手段とを
具備し、同超音波受信手段による表面波減衰検知により
前記ガラス体表面の曇りを検知し、前記駆動電源による
加振エネルギーを増大して前記表面波により前記ガラス
体表面の水滴を飛散除去するようにしたガラス体の曇り
検知除去装置。 （３）前記超音波送信手段と超音波受信手段間の表面波
伝播経路の途中に反射体を設置してなる（２）項記載の
ガラス体の曇り検知除去装置。
【０００８】
（１）前記手段において、超音波送信手段により超音波
を発生するとガラス体（ガラス、プラスチックス等の弾
性体）表面が超音波振動の弾性表面波によって振動す
る。したがって表面の水の粒子が振動飛散し、曇りが除
去される。
を発生するとガラス体（ガラス、プラスチックス等の弾
性体）表面が超音波振動の弾性表面波によって振動す
る。したがって表面の水の粒子が振動飛散し、曇りが除
去される。
【０００９】このようにして容易にガラス体の曇り除去
が行われる。 （２）前記手段において、駆動電源から所定の電力で超
音波送信手段が駆動される。するとガラス体表面を超音
波振動の弾性表面波となって超音波受信手段に達する。
超音波受信手段は、入射弾性表面波を受信し、そのレベ
ルから表面波の減衰を検知して、ガラス体表面の曇りを
検知する。
が行われる。 （２）前記手段において、駆動電源から所定の電力で超
音波送信手段が駆動される。するとガラス体表面を超音
波振動の弾性表面波となって超音波受信手段に達する。
超音波受信手段は、入射弾性表面波を受信し、そのレベ
ルから表面波の減衰を検知して、ガラス体表面の曇りを
検知する。
【００１０】ガラス体表面の曇りが検知されると、駆動
電源から上記所定の電力よりも大きい電力で超音波送信
手段が駆動される。すると前記（１）と同様に作用し
て、ガラス体の曇りが除去される。このようにして、ガ
ラス体の曇りの検知と除去が容易に行われる。 （３）前記手段において、超音波送信手段からの弾性表
面波はガラス体を伝播し、反射体で反射された後、再び
ガラス体を伝播し超音波受信手段に達する。従って、反
射体を適切な位置に設けると、ガラス体表面のより広い
範囲が表面波伝播路となる。
電源から上記所定の電力よりも大きい電力で超音波送信
手段が駆動される。すると前記（１）と同様に作用し
て、ガラス体の曇りが除去される。このようにして、ガ
ラス体の曇りの検知と除去が容易に行われる。 （３）前記手段において、超音波送信手段からの弾性表
面波はガラス体を伝播し、反射体で反射された後、再び
ガラス体を伝播し超音波受信手段に達する。従って、反
射体を適切な位置に設けると、ガラス体表面のより広い
範囲が表面波伝播路となる。
【００１１】その他は前記（２）と同様に作用する。
【００１２】
【実施例】請求項１，２の発明は、請求項３の発明から
容易に理解実施できるので、請求項３の発明の一実施例
を図１〜図６により説明する。
容易に理解実施できるので、請求項３の発明の一実施例
を図１〜図６により説明する。
【００１３】図１にて、乗用車のフロントガラス１００
の下縁右部に超音波送信器１０が設けられる。超音波送
信器１０は出力可変の駆動電源２０につながれる。また
フロントガラス１００の上縁中央部に反射体４０が設け
られる。さらにフロントガラス１００の下縁左部に超音
波受信器３０が設けられる。
の下縁右部に超音波送信器１０が設けられる。超音波送
信器１０は出力可変の駆動電源２０につながれる。また
フロントガラス１００の上縁中央部に反射体４０が設け
られる。さらにフロントガラス１００の下縁左部に超音
波受信器３０が設けられる。
【００１４】送信器１０と受信器３０部の詳細を図２に
示す。
示す。
【００１５】振動伝達部材１１を持つ振動子１２が、フ
ロントガラス１００の表面に所定の傾斜で配置され、振
動伝達部材１１は接着材１３で接着される。これらが送
信器１０となる。振動子１２は駆動電源２０につながれ
る。
ロントガラス１００の表面に所定の傾斜で配置され、振
動伝達部材１１は接着材１３で接着される。これらが送
信器１０となる。振動子１２は駆動電源２０につながれ
る。
【００１６】また振動伝達部材３１を持つ検出素子３２
が、フロントガラス１００の表面に所定の傾斜で配置さ
れ、振動伝達部材３１は接着材３３で接着される。検出
素子３２は増幅器３４につながれる。これらが受信器３
０となる。
が、フロントガラス１００の表面に所定の傾斜で配置さ
れ、振動伝達部材３１は接着材３３で接着される。検出
素子３２は増幅器３４につながれる。これらが受信器３
０となる。
【００１７】振動子１２、および検出素子３２には、電
歪、磁歪素子等および電歪素子、コイル検出器等がそれ
ぞれ用いられる。
歪、磁歪素子等および電歪素子、コイル検出器等がそれ
ぞれ用いられる。
【００１８】以上において、駆動電源２０は直流電源Ｅ
と振幅可変の交流電源Ｖｏを直列接続した偏倚交流電源
で、周波数ｆの偏倚交流電圧ｖo （図６参照）を出力す
る（振動子の特性に応じ直流電源Ｅを有しない単なる交
流電源であってもよい）。この交流電圧が段加される
と、振動子１２は機械的歪みを生じ、その加速度でもっ
て振動伝達部材１１を加振する。この加振力は縦波の弾
性波動となって振動伝達部材１１内を伝播する。伝播速
度ｃ2 は、第一次近似として、式（１）で与えられる。
と振幅可変の交流電源Ｖｏを直列接続した偏倚交流電源
で、周波数ｆの偏倚交流電圧ｖo （図６参照）を出力す
る（振動子の特性に応じ直流電源Ｅを有しない単なる交
流電源であってもよい）。この交流電圧が段加される
と、振動子１２は機械的歪みを生じ、その加速度でもっ
て振動伝達部材１１を加振する。この加振力は縦波の弾
性波動となって振動伝達部材１１内を伝播する。伝播速
度ｃ2 は、第一次近似として、式（１）で与えられる。
【００１９】 ｃ2 ＝√（Ｅ2 ／ρ2 ） ………… （１） ただし、ρ2 ：伝達部材の密度 Ｅ2 ：伝達部材のヤング率 この振動はガラス１００に伝達され表面波となって伝播
する。その伝播速度ｃは、第一次近似として式（２）で
与えられる。
する。その伝播速度ｃは、第一次近似として式（２）で
与えられる。
【００２０】 ｃ＝０．９２√（Ｇ／ρ） ………… （２） ただし、ρ：ガラスの密度 Ｇ：ガラスの横弾性係数 このとき、振動伝達部材１１が、ガラス１００の表面に
対し次の式（５）で示されるθだけ傾いて取付けられて
いると、振動はより効率的に表面波となって伝達され
る。
対し次の式（５）で示されるθだけ傾いて取付けられて
いると、振動はより効率的に表面波となって伝達され
る。
【００２１】この関係を以下に説明する。振動伝達部材
１１の厚さをｒとし、板厚に直角な波面を考える。図４
に示すように部材１１の振動が、ガラス１００の表面に
達したときの波面をａｂとすると、この時点を起点にし
てａ点の波動はガラス１００に伝播し速度ｃで伝播す
る。その後、ｂ点の波動は時刻ｔだけ遅れてガラス１０
０の表面ｄに達する。
１１の厚さをｒとし、板厚に直角な波面を考える。図４
に示すように部材１１の振動が、ガラス１００の表面に
達したときの波面をａｂとすると、この時点を起点にし
てａ点の波動はガラス１００に伝播し速度ｃで伝播す
る。その後、ｂ点の波動は時刻ｔだけ遅れてガラス１０
０の表面ｄに達する。
【００２２】今ｂｄを伝播する波動の所要時間ｔ、ａｄ
を伝播する波動の所要時間ｔ′としてｔ＝ｔ′とすれば
部材１１の振動はより効率的にガラス１００に伝達され
ることになる。（ａ点を起点とする表面波とｄ点の波動
の位相は同相となり波動現象は強め合う）従って ｔ＝ｂｄ／ｃ2 ＝cot θ・ｒ／ｃ2 ……… （３） ｔ′＝ａｄ／ｃ＝（ｒ／sin θ）・（１／ｃ） ……… （４） より式（５）が得られる。
を伝播する波動の所要時間ｔ′としてｔ＝ｔ′とすれば
部材１１の振動はより効率的にガラス１００に伝達され
ることになる。（ａ点を起点とする表面波とｄ点の波動
の位相は同相となり波動現象は強め合う）従って ｔ＝ｂｄ／ｃ2 ＝cot θ・ｒ／ｃ2 ……… （３） ｔ′＝ａｄ／ｃ＝（ｒ／sin θ）・（１／ｃ） ……… （４） より式（５）が得られる。
【００２３】 θ＝cos -1（ｃ2 ／ｃ） ……… （５） 送信器１０に電源２０から所定の超音波のバースト信号
を入力すると、フロントガラス１００の内表面を反射板
４０の方へ（図１、Ａ方向）向けて超音波の弾性表面波
が伝播する。この表面波は反射体４０で反射され受信器
３０の方へ（矢印Ｂ）向けて伝播する。受信器３０でこ
の表面波が受信される。すなわち表面弾性波は伝達部材
３１を経て検出子３２に達し、検出子３２で電気信号に
変換され、増幅器３４で増幅検出される。
を入力すると、フロントガラス１００の内表面を反射板
４０の方へ（図１、Ａ方向）向けて超音波の弾性表面波
が伝播する。この表面波は反射体４０で反射され受信器
３０の方へ（矢印Ｂ）向けて伝播する。受信器３０でこ
の表面波が受信される。すなわち表面弾性波は伝達部材
３１を経て検出子３２に達し、検出子３２で電気信号に
変換され、増幅器３４で増幅検出される。
【００２４】検出子３２の感度は、振動子の場合と同様
にして、傾斜各θ′（図５参照）が式（６）を満たす場
合に最もよくなる。
にして、傾斜各θ′（図５参照）が式（６）を満たす場
合に最もよくなる。
【００２５】 θ′＝cos -1（ｃ3 ／ｃ） …………… （６） ただし、ｃ3 は伝達部材３１中の伝播速度 受信器３０の出力によって、フロントガラス１００の伝
播経路の減衰が検出される。
播経路の減衰が検出される。
【００２６】この減衰は、主にフロントガラス１００の
表面上に付着した水粒子へ弾性表面波のもれが生じ、水
粒子中で流動が発生することによる。すなわち、図３に
示すように、弾性表面波５０は大気６０との界面上で
は、ほとんど減衰しない。しかし、水粒子７０との界面
では、固体から液体への波動伝播があり、表面波の進行
に伴って、振動速度が減少し、振動速度が空間的に勾配
を持つことにより、特定の角度方向（矢印ｆ）への、一
方的な流れが発生する。したがって、表面波５０は大き
く減衰する。
表面上に付着した水粒子へ弾性表面波のもれが生じ、水
粒子中で流動が発生することによる。すなわち、図３に
示すように、弾性表面波５０は大気６０との界面上で
は、ほとんど減衰しない。しかし、水粒子７０との界面
では、固体から液体への波動伝播があり、表面波の進行
に伴って、振動速度が減少し、振動速度が空間的に勾配
を持つことにより、特定の角度方向（矢印ｆ）への、一
方的な流れが発生する。したがって、表面波５０は大き
く減衰する。
【００２７】１つ１つの水粒子７０での減衰は小さい
が、表面波の伝播面全体としての低減は水粒子の有無で
明確に異なる。従って乾いた状態での受信波のレベルを
基準として曇り発生の有無が検知される。
が、表面波の伝播面全体としての低減は水粒子の有無で
明確に異なる。従って乾いた状態での受信波のレベルを
基準として曇り発生の有無が検知される。
【００２８】フロントガラス１００の曇りが検知される
と、電源２０の出力が増加される。すると表面波５０の
振幅が大きくなり、水粒子７０中の振動が大きくなる。
従って、水とガラス表面の界面力が打ち破られ、水が飛
散し、曇りが除去される（図３参照）。
と、電源２０の出力が増加される。すると表面波５０の
振幅が大きくなり、水粒子７０中の振動が大きくなる。
従って、水とガラス表面の界面力が打ち破られ、水が飛
散し、曇りが除去される（図３参照）。
【００２９】このようにして、フロントガラス１００の
曇りが検知され、容易に除去される。また表面波は反射
体４０で反射されることによって、フロントガラス１０
０上の広い範囲を伝播することができる。すなわち、出
力開口の狭い発信器で、広い範囲の曇り除去ができる。
曇りが検知され、容易に除去される。また表面波は反射
体４０で反射されることによって、フロントガラス１０
０上の広い範囲を伝播することができる。すなわち、出
力開口の狭い発信器で、広い範囲の曇り除去ができる。
【００３０】以上では、反射体４０、受信器３０を用い
たが、反射体４０を用いず、直接波を受信するようにし
てもよい。また受信器を用いず目視で曇り検出してもよ
い。
たが、反射体４０を用いず、直接波を受信するようにし
てもよい。また受信器を用いず目視で曇り検出してもよ
い。
【００３１】
【発明の効果】以上に説明したように本発明は次の効果
を奏する。 ガラス体（窓ガラス）の視界を妨げることなく、曇
りを検知、かつ除去できるので、車両の運転者に負担を
かけることなく、安全な走行ができる。 曇り検知や除去は空調とは無関係に行われるので、
常に快適な空調条件が設定できる。 曇り除去装置の適用対象は、特殊なガラス体でな
く、車両のフロント、リア、サイド等で一般に用いられ
る曲面ガラスである。 弾性表面波を使用しているため、外界の影響を受け
ず、信頼性の高い曇り検知、除去ができる。
を奏する。 ガラス体（窓ガラス）の視界を妨げることなく、曇
りを検知、かつ除去できるので、車両の運転者に負担を
かけることなく、安全な走行ができる。 曇り検知や除去は空調とは無関係に行われるので、
常に快適な空調条件が設定できる。 曇り除去装置の適用対象は、特殊なガラス体でな
く、車両のフロント、リア、サイド等で一般に用いられ
る曲面ガラスである。 弾性表面波を使用しているため、外界の影響を受け
ず、信頼性の高い曇り検知、除去ができる。
【図１】請求項３の発明の一実施例の構成図である。
【図２】同実施例の発信器、受信器部の詳細構成図であ
る。
る。
【図３】同実施例の作用説明図である。
【図４】同実施例の作用説明図である。
【図５】同実施例の作用説明図である。
【図６】同実施例の作用説明図である。
１００ フロントガラス １０ 弾性表面波送信器 ４０ 反射体 ３０ 弾性表面波受信器 Ａ，Ｂ 弾性表面波の進行方向 ７０ 水粒子 ６０ 大気 ５０ 水粒子へ向かう弾性表面波 ｆ 水流の方向 ２０ 駆動電源
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス体表面の縁部に設けられ、同ガラ
ス体の表面を伝播する表面波を送信する超音波送信手段
と、同超音波送信手段を超音波域の高周波数で加振する
駆動電源とを具備し、前記表面波により前記ガラス体表
面の水滴を飛散除去することを特徴とするガラス体の曇
り除去装置。 - 【請求項２】 ガラス体表面の縁部に設けられ、同ガラ
ス体の表面を伝播する表面波を送信する超音波送信手段
と、同超音波送信手段を超音波域の高周波数で加振する
と共に、同加振エネルギーを調整可能な駆動電源と、前
記ガラス体表面を伝播する表面波を受信する超音波受信
手段とを具備し、同超音波受信手段による表面波減衰検
知により前記ガラス体表面の曇りを検知し、前記駆動電
源による加振エネルギーを増大して前記表面波により前
記ガラス体表面の水滴を飛散除去することを特徴とする
ガラス体の曇り検知除去装置。 - 【請求項３】 前記超音波送信手段と超音波受信手段間
の表面波伝播経路の途中に反射体を設置してなることを
特徴とする（２）項記載のガラス体の曇り検知除去装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060182A JPH05262204A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 曇り除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060182A JPH05262204A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 曇り除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05262204A true JPH05262204A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13134766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4060182A Withdrawn JPH05262204A (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 曇り除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05262204A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997032206A1 (fr) * | 1996-02-28 | 1997-09-04 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Detecteur de gouttes de pluie |
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| CN109572625A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-05 | 温州市华晖汽摩配件厂(普通合伙) | 一种超声波除雾驱水镜片 |
| JP2020157892A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 付着物除去装置 |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4060182A patent/JPH05262204A/ja not_active Withdrawn
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| JP2020157892A (ja) * | 2019-03-26 | 2020-10-01 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 付着物除去装置 |
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