JPH07149145A - 窓 - Google Patents

窓

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JPH07149145A
JPH07149145A JP6234508A JP23450894A JPH07149145A JP H07149145 A JPH07149145 A JP H07149145A JP 6234508 A JP6234508 A JP 6234508A JP 23450894 A JP23450894 A JP 23450894A JP H07149145 A JPH07149145 A JP H07149145A
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JP
Japan
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sheet
window
transducer
thickness
foreign matter
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JP6234508A
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Inventor
Eric Saurer
エリック・ザウラー
Bernard Duthe
ベルナール・デュテ
Roland Jeanmonod
ローラン・ジャンモノド
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Asulab AG
Original Assignee
Asulab AG
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】非対称的な前面ガラスにも適用できる超音波装
置を有する窓を提供する。 【構成】窓は、結合層（２０）により一体に合わされた
少なくとも第１および第２シート（１６，１８）を含
み、かつこれらのシート間に配置されかつ第１シートの
第１面（２４）と直接的に共動して、第１シート（１
６）の第１面（２４）とは反対側の第２面（２６）上の
異物の存在を検出する超音波装置（１２）を有する。超
音波装置（１２）は、送受信面を介し、厚さがκ・λ／
２（κは整数）の第１シート（１６）において波長λの
入射超音波信号を発生する変換器（２８）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、窓に関し、さらに詳し
くは、窓の片面における異物の存在を検出する統合化さ
れた超音波装置を有する前面（風防）ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】窓の表面に付いた異物の存在を検出する
装置は、既にいろいろ知られている。大抵の場合、窓の
周囲の媒質の変化によって、窓ガラスの構成材料中の波
（光学波、弾性波または他の波）の伝達が影響されると
いう現象を利用している。たとえば、自動車の前面ガラ
スの場合、前面ガラスの厚さの中を伝搬しかつ外面で反
射する超音波信号エコーの振幅は、前面ガラスの壁面の
一方の表面の状態の関数として多少減衰する。この振幅
の変動の検出は、前面ガラスの表面に異物が存在してい
ることを表し、したがって、たとえば清浄装置の動作を
始動および停止するのに有効な制御信号を発生すること
ができる。
【０００３】ヨーロッパ特許出願ＥＰ０５１２６５３に
は、この原理を用いた、特に自動車の前面ガラス用の自
動制御清浄装置が示されている。この清浄装置では、送
受信の機能を行なう超音波変換器が、前面ガラスの内面
に直接的に固定されている。この装置は、いわゆる対称
的な前面ガラス、すなわちポリビニル・ブタジエン（Ｐ
ＶＢ）層のような結合層によって一体に合わさった同じ
厚さの２枚のガラスから成る前面ガラスにおいて使用し
た場合には、申しぶんなく動作する。変換器が、結合層
（ＰＶＢ層）によって一体に合わさった２枚のガラスを
振動させた場合、変換器と直接的に接触しているガラス
・シートを横断する入射波の伝達は、そのシートの厚さ
が、シート中を伝搬する入射波の半波長の整数倍となる
時に最大になる。
【０００４】さらに、変換器から離れた側のガラス・シ
ート表面における異物の存在が最適な感度で検出される
には、そのガラス・シートでの振動の振幅が最大でなけ
ればならない。この条件は、当該ガラス・シートの共振
周波数が変換器により発生される波の周波数に等しい
か、その整数倍にほぼ等しい場合にのみ達成される。言
い換えると、ｆ1 ＝ｃ／２ｅ1 は、κ・ｆ＝ｃ／λに等
しくなければならない。ｆ1 は変換器から離れた側のシ
ートの共振周波数、ｃは変換器により生じた波のガラス
中での速度、ｅ1 は上記シートの厚さ、ｆは変換器の共
振周波数、λはガラス中の変換器により生じた信号の波
長、κは整数をそれぞれ表す。従って、これら条件は、
ｅ1 ＝κ・λ／２の場合に満たされることがわかる。こ
のように、対称的な前面ガラスの場合には、前面ガラス
を形成している同じ厚さの２つのガラス・シートそれぞ
れに適した波長の信号を発生する変換器を選択するのは
容易であることがわかる。
【０００５】一方、上記のことから、変換器が、非対称
的な窓すなわち前面ガラス、すなわち異なる厚さの２枚
のガラス・シートをＰＶＢ層のような結合層により組み
合わせて成る窓（すなわち前面ガラス）に用いられる場
合には、上述の最適動作条件は、もはや満たされないこ
とになる。しかし、このような非対称的な前面ガラスを
ある種の自動車に装備した場合にも、たとえばヨーロッ
パ特許出願ＥＰ０５１２６５３号に示されているような
自動制御清浄装置を前面ガラスに設けることが好まし
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、窓の
一方の面における異物の存在を超音波的に検出する検出
感度の高い装置を装備した窓を提供することにより、従
来技術の問題点を克服することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、結合層により
一体に合さった第１シートと第２シートを少なくとも有
する窓を提供する。窓には、上記シートの間に配置され
かつ上記第１シートの第１面と直接的に共動する超音波
検出装置を設け、上記第１シートの第１面とは反対側の
第２面上の異物の存在を検出する。その超音波検出装置
は、上記第１シートへとその中での波長がλの入射超音
波信号を送受信面を介して発することができる変換器を
有する。上記第１シートの厚さは、κ・λ／２（κは整
数）に等しくされる。上記変換器は、上記送受信面を介
して上記異物の有無を表す反射された超音波信号を受信
して、検出信号を発生することができる。超音波の伝達
は第１シートしか横断しないので、結合層に起因した損
失や外乱を回避することができ、したがって、窓のガラ
ス・シートの厚さに適合したガラス中の波長を有する信
号を発生する、第１シートと直接的に接触する変換器を
容易に選択することができる。
【０００８】
【実施例】以下には、自動車の非対称的な前面ガラスの
ような窓の表面に付いた、たとえば雨、雪、泥などの湿
性の異物を除去する装置について述べる。前面ガラスと
か非対称的な窓のような語は、以下の説明では、第１の
厚さの第１シートと第２の厚さの第２シートから少なく
とも成り、これら２枚のシートを結合層により一体に結
合して、層全体すなわちフレームの形を形成している複
合窓を意味するものとして使用される。第１の厚さと第
２の厚さは、場合によっては、同じでも、異なっていて
もよいが、本発明は、異なる厚さのシートが用いられる
場合に特に利点を提供する。なお、本発明は実施例に限
定されるものではなく、超音波信号を伝達できる材料の
数枚のシートから成る窓に対してもその表面に付いた何
らかの異物の存在を検出するために本発明を同様に適用
できることは明らかである。
【０００９】図１には、参照番号１で示された、前面ガ
ラスのワイパの普通の自動制御清浄装置が示されてい
る。装置１は、モータ４に機械的に連結した前面ガラス
のワイパ２を含んでいる。ワイパ２は、動作すると、前
面ガラス８の扇形の領域それぞれを清掃する。モータ４
に接続した作動装置１０は、モータをオンまたはオフに
切り替えることができる。前面ガラスのワイパの自動制
御は、一方の領域６に面して配置された検出装置１２に
よって行なわれる。検出装置１２は、検出装置１２から
生じた検出信号に応じて、適切な制御信号を作動装置１
０に供給できる制御回路１４とともに動作する。
【００１０】図２は、検出装置１２を有している窓すな
わち前面ガラス８の本発明一実施例の断面図である。検
出装置１２は、前面ガラス８の外面における異物の存在
を表す検出信号を発生する。窓すなわち前面ガラス８
は、結合層２０によって一体に合わされた第１シート１
６と第２シート１８を含んでいる。この実施例では、シ
ート１６，１８はガラスで作られており、結合層２０
は、ポリビニル・ブタジエン（ＰＶＢ）のようなポリマ
で作られている。
【００１１】本発明によれば、検出装置１２は、結合層
２０の凹部２２においてシート１６と１８とに挟まれて
配置されていて、シート１６の異物が付着する面２６と
は反対側の面２４に直接的に取付けられている。面２６
は窓すなわち前面ガラスの面であり、検出されるべき異
物と接触する。検出装置１２は、送信および受信に用い
られる、たとえばディスク形の圧電変換器２８を有す
る。圧電変換器２８は、導体３４，３６を介して制御回
路１４にそれぞれ接続されるようになっている、相互に
絶縁された励起電極３０，３２を有している。したがっ
て、検出装置１２は、電極３０を有する送受信面を介し
て第１シート１６の面２４と直接的に共動して、第１シ
ートの第１面２４と反対側の面２６における異物の存在
を検出する。
【００１２】凹部２２の形と大きさは、検出装置１２の
形と大きさに対応している。本実施例では、シート１８
は、凹部２２にほぼ向かい合って配置された貫通した開
口３８を含んでいる。この開口により、凹部２２を介し
て面２４に検出装置１２を設置することができる。変換
器２８は、接着剤４０の塗布、または溶接のような他の
適切な方法により面２４に固定される。なお、寄生反射
を防ぐため、また変換器２８と接着剤４０の膜との境界
および接着剤４０の膜とシート１６との境界において変
換器２８により送信された超音波信号が過剰に吸収され
ないようにするため、接着剤４０の膜の厚さは、シート
１６の変換器により発生される信号の波長λに対して非
常に小さい。代表的には、接着剤の膜の厚さがλ／２０
以下の場合、好結果が得られることがわかっている。た
とえば、変換器により送信される信号周波数が４ＭＨｚ
のオーダの場合、接着剤の膜の厚さが１５×１０-6ｍ以
下であれば、好結果が得られる。
【００１３】変換器により発生されかつ受信される超音
波信号を効率的にしかも均一に送信および受信するに
は、信号を送受信する境界に空気の泡が存在しないよう
に注意しなければならない。開口３８は、キャップ４２
により閉じられている。導体３４，３６は、キャップ４
２を貫通してシート１８の面４４を越えて、制御装置１
４に接続される。キャップ４２は、面４４上に位置する
フランジ４６と、開口３８を貫通する部分４８とを有し
ている。キャップ４２の部分４８は、電極３２がうまく
振動するように、電極３２を備えた変換器の面との間に
十分な空間が存在するような長さである。キャップ４２
は、たとえば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のようなプラ
スチック材料でできている。
【００１４】図３は、本発明の別の実施例を示してい
る。ここでは、図１および図２と同じ素子については、
図１および図２と同じ参照番号を付している。第１実施
例とは異なり、シート１８には開口３８は存在しない。
また検出装置１２は、ケースをなすスペーサ５０によっ
て結合層２０に設けられた凹部２２に配置されている。
ケースのベース５２は、変換器２８が振動できるように
が部分的に切欠かれている。スペーサ５０は、検出装置
１２をシート１６の面２４に押圧し、凹部２２に関して
シート１６，１８を強化する。ケース５０は検出装置１
２の保護も行ない、特に電極３０，３２と導体３４，３
６の接続を保護する。この実施例では、導体３４，３６
は、シート１８の面４４とは反対側の面５４上を制御装
置１４まで延びている。
【００１５】たとえば、標準的な非対称的な窓すなわち
前面ガラスでは、車輛の外部に接しているシート１６の
厚さは、代表的には約２．５ｍｍで、一方、車輛の内部
に接しているシート１８の厚さは、代表的には約２．０
ｍｍである。また、結合層の厚さは、代表的には０．７
５ｍｍである。実際には、窓すなわち前面ガラスの製造
中、凹部２２と開口３８を既に備えたシート１６の面２
４に変換器１２を加えることにより、または、窓すなわ
ち前面ガラスの製造中、結合層に作られた凹部２２内の
スペーサ５０中に変換器１２を設置して、シート１８に
より凹部を閉じることにより、本発明を具体化すること
ができる。
【００１６】
【発明の効果】このように、本発明においては、超音波
の伝達は第１シートしか横断しないので、結合層に起因
した損失や外乱を回避することができ、したがって、窓
のガラス・シートの厚さに適合したガラス中の波長を有
する信号を発生する、第１シートと直接的に接触する変
換器を容易に選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による窓を用いている自動制御前面ガ
ラス清浄装置の概要図である。
【図２】 本発明による窓の第１実施例を示した断面図
である。
【図３】 本発明による窓の第２実施例を示した断面図
である。
【符号の説明】
１ 自動制御清浄装置、 ２ ワイパ、 ４ モータ、
８ 窓すなわち前面ガラス、 １２ 検出装置、 １４
制御装置、１６ 第１シート、 １８ 第２シート、
２０ 結合層、 ２２ 凹部 ２８ 圧電変換器、 ３０ 励起電極、 ３２ 励起電
極、 ３４ 導体 ３６ 導体、 ４０ 接着剤、 ４２ キャップ、 ５
０ スペーサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローラン・ジャンモノド スイス国 シイエイチ−2000 ヌーシャテ ル・リュ ルイ ドルレアン・41

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 結合層（２０）により一体に合わされた
    第１シート（１６）および第２シート（１８）を少なく
    とも有する窓であって、 上記第１および第２のシート（１６，１８）の間に配置
    されかつ上記第１シート（１６）の第１面（２４）と直
    接的に共動して、上記第１シート（１６）の上記第１面
    （２４）とは反対側の第２面（２６）上の異物の存在を
    検出する超音波検出装置（１２）を備え、 この超音波検出装置（１２）には、上記第１シート（１
    ６）中で波長λの入射超音波信号を送受信面から発生可
    能な変換器（２８）を設け、上記第１シートの厚さをκ
    ・λ／２（κは整数）に等しく設定し、上記変換器（２
    ８）により、上記送受信面を介して、上記異物の有無を
    表す反射された超音波信号を受信可能で検出信号を発生
    できるよう構成したことを特徴とする窓。
JP6234508A 1993-09-03 1994-09-05 窓 Pending JPH07149145A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9310584A FR2709449B1 (fr) 1993-09-03 1993-09-03 Vitre, notamment pare-brise pour véhicule automobile, comportant un dispositif ultrasonore intégré pour la détection de corps étrangers présents sur une de ses faces.
FR9310584 1993-09-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07149145A true JPH07149145A (ja) 1995-06-13

Family

ID=9450593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6234508A Pending JPH07149145A (ja) 1993-09-03 1994-09-05 窓

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5436060A (ja)
EP (1) EP0641696B1 (ja)
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