JPH07257326A - 片面上の異物の有無を検出するための超音波デバイスを具有する複合壁体 - Google Patents

片面上の異物の有無を検出するための超音波デバイスを具有する複合壁体

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JPH07257326A
JPH07257326A JP4261895A JP4261895A JPH07257326A JP H07257326 A JPH07257326 A JP H07257326A JP 4261895 A JP4261895 A JP 4261895A JP 4261895 A JP4261895 A JP 4261895A JP H07257326 A JPH07257326 A JP H07257326A
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エリック・ザウラー
Jean-Pierre Mignot
ジャン−ピエール・ミノー
Roland Jeanmonod
ローラン・ジャンモン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、複合壁体の片面における異
物の有無を検出する超音波デバイスの検出感度を改善し
た複合壁体を提供すること。 【構成】 Ｋ1、Ｋ2及びＫ3はゼロ以外の整数、ｅ1、ｅ
2及びｅ3はそれぞれ第１のシート、第２のシート及び挿
入体の厚さ、Ｖ1、Ｖ2及びＶ3はそれぞれ第１のシー
ト、第２のシート及び挿入体中の超音波の伝播速度とし
て、次式で与えられる周波数ｆの超音波信号を放出する
ことができるトランスデューサ手段よりなる超音波検出
デバイスを複壁体に組み込む。 ｆ≒Ｋ1・Ｖ1／２ｅ1≒Ｋ2・Ｖ2／２ｅ2≒Ｋ3・Ｖ3／２
ｅ3 【効果】本発明によれば、複合壁体の片面上における異
物の有無を高感度で検出することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複合壁体に関し、より
詳しくは片面の所定の部分における異物の有無を検出す
るための集積超音波デバイスを具有し、その検出デバイ
スの感度を増加させることができるような構造を有する
複合壁体、特に自動車のフロントガラス（風防ガラス）
に関する。
【０００２】
【従来の技術】窓ガラスの表面上の異物の有無を検出す
る装置ないしはデバイスは、既に様々なものが知られて
いる。多くの場合、これらは、壁の材料中の電磁波また
は弾性波の伝播がその壁が置かれている媒体の変化の影
響を受けるということを利用したものである。
【０００３】例えば、自動車のフロントガラスの場合
は、その部材や要素の表面で反射する超音波信号の振幅
がその部材表面上の異物の有無の関数として多少なりと
も減衰する。従って、この振幅変化が検出されたという
ことは、フロントガラスの表面上に異物が存在するとい
うことを意味し、これを例えばクリーナ装置の動作を始
動、停止させるための制御信号を得るために利用するこ
とができる。
【０００４】欧州特許出願第ＥＰ ０ ５１２ ６５３
号には、上記の原理を利用し、送受信の機能を果す超音
波トランスデューサをフロントガラスの内面に直接固定
した自動制御式クリーナ装置、特に自動車のフロントガ
ラス用の自動制御式クリーナ装置が開示されている。
【０００５】上記のクリーナ装置は、いわゆる対称型フ
ロントガラス（シンメトリカル・フロントガラス）、す
なわち同じ厚さの２枚のガラスシートをポリビニルブタ
ジエン（ＰＶＢ）層のような結合層によって互いに接着
して１枚としたフロントガラスと共に使用する場合は、
何ら問題なく所期の機能を発揮する。
【０００６】トランスデューサが結合層（ＰＶＢ層）に
よって互いに結合された２枚のガラスシートを振動させ
る際、トランスデューサと反対側のガラスシートの表面
上の異物の有無を検出するのに十分な感度を得るために
は、そのガラスシートの振動の振幅を最大にしなければ
ならない。この条件は、トランスデューサが発する波の
共振周波数（共鳴振動数）ｆが、フロントガラスを形成
する各ガラスシートの共振周波数の１つにほぼ等しい場
合にのみ達成される。例えば、厚さｅi のガラスシート
ｉの場合、ｆが次式で与えられる周波数の１つに近似し
なければならない。 ｆi,K＝Ｋ・ｖ ／２ｅi （１） ここで、ｆi,K はシートｉのＫ次（Ｋ＝１，２，
３，．．．，ｎ）の共振周波数を表し、ｖはトランスデ
ューサによって放出された波の当該ガラス中の速度であ
る。
【０００７】従って、シンメトリカル・フロントガラス
の場合は、フロントガラスを形成する２枚のガラスシー
トの厚さが同じであるから、波長がそのフロントガラス
に適合する信号を発するトランスデューサを選択するこ
とは容易であるということが解る。一方、トランスデュ
ーサがいわゆる非対称型フロントガラス（アシンメトリ
カル・フロントガラス）、すなわち異なる厚さの２枚の
ガラスシートよりなるフロントガラスに取り付けられる
場合は、この種のデバイスの最適動作条件はそれほど容
易には達成することができなくなる。このような場合、
上記の条件を満たすためには、周波数ｆが次の２つの式
で与えられる周波数にほぼ等しいトランスデューサ見つ
けることが必要である。 ｆ1＝Ｋ1・ｖ／２ｅ1 ｆ2＝Ｋ2・ｖ／２ｅ2 ここで、Ｋ1及びＫ2はゼロ以外の整数、ｅ1及びｅ2はそ
れぞれ２枚のガラスシートの厚さであり、ｆ1及びｆ2は
この場合２枚のシートの各共振周波数の波の高調波の周
波数である。
【０００８】多くのフロントガラスで実際に使用されて
いるガラスシートの厚さのオーダ（２〜３ｍｍ）を考慮
して、これらの条件は、一般に、上記各共振周波数（通
常５〜１０Ｍhzのオーダ）の４次及至５次の高調波に相
当する高周波の場合に満たされるということが確認され
ている。
【０００９】しかしながら、上記の論考では、結合層を
形成している材料がそこを通過する超音波の大半の部分
を吸収し、周波数が高いとそれだけ吸収が大きくなると
いうことを無視している。従って、この結合層は、トラ
ンスデューサから最も遠くのシートの表面上における異
物の有無を検出するための最適感度を得ることができな
くなるという点で、２枚のシートの満足すべきものとは
言えない。
【００１０】この結合層のもう一つの欠点は、結合層を
形成する材料（ＰＶＢ）中の超音波の伝播速度が温度に
よって著しく変化するので、実用的見地から２枚のガラ
スシート及び結合層について方程式（１）を満足する周
波数ｆ及び好適な使用温度範囲を見出すことが不可能で
あるということである。
【００１１】この結合層のもう一つの欠点は、結合層を
形成する材料の音響インピーダンスｚ（ｚpvb＝２×１
０6 Ｋg／m2・ｓ）がガラスシートの音響インピーダン
ス（ｚglass＝１５×１０6 Ｋg／m2・ｓ）と大きく異な
るため、ガラスシート−結合層の界面及び結合層−ガラ
スシートの界面における超音波信号の伝送が弱いという
ことである。
【００１２】また、高周波の使用には脆くて扱いにくい
薄いトランスデューサを用いなければならないという欠
点が伴うということにも留意する必要がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は上記
のような従来技術の欠点を解消するためになされたもの
で、その目的は、複合壁体の片面における異物の有無を
超音波により検出するデバイスを具有する複合壁体にお
いて、上記デバイスを対称構造の複合壁体でも非対称構
造の複合壁体でも高い検出感度を呈するデバイスとした
複合壁体を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、少
なくとも、第１の厚さを有する第１のシートと第２の厚
さを有する第２のシートとを具有し、上記第１と第２の
シートが第３の厚さを有する中間層によって互いに隔て
られて複合壁体を有し、その壁複合体が、上記第２のシ
ートの外面と共に作用して上記第１のシートの外面上の
異物の有無を検出する超音波検出デバイスを有し、その
超音波検出デバイスが、周波数ｆの超音波信号を放出す
ることができるとともに、上記第１のシートの上記外面
で反射された上記異物の有無を表す超音波信号を受信す
ることができるトランスデューサ手段よりなる超音波検
出デバイスを有し、上記中間層に、両面をそれぞれ上記
第１及び第２のシートに密接させて挿入体を入れる穴が
少なくとも上記トランスデューサ手段に対面させて設け
られており、トランスデューサ手段の周波数ｆが下記の
関係を満たすことを特徴とするものである。 ｆ≒Ｋ1・Ｖ1／２ｅ1≒Ｋ2・Ｖ2／２ｅ2≒Ｋ3・Ｖ3／２
ｅ3 上式中、Ｋ1、Ｋ2及びＫ3はゼロ以外の整数、ｅ1、ｅ2
及びｅ3はそれぞれ第１のシート、第２のシート及び挿
入体の厚さ、Ｖ1、Ｖ2及びＶ3はそれぞれ第１のシー
ト、第２のシート及び挿入体中の超音波の伝播速度であ
る。
【００１５】これによって、トランスデューサにより放
出され周波数ｆの超音波の伝送がこの周波数で共振する
３つの層を通して行われるので、検出デバイスの感度が
大幅に改善される。
【００１６】さらに、本発明によれば、複合壁体を形成
する各層の厚さの如何にかかわらず最適周波数の信号を
発するトランスデューサを容易に選択することができ
る。
【００１７】本発明のひとつの特徴によれば、第１及び
第２のシートは実質的に同等の音響インピーダンスを有
する材料で形成され、挿入体の材料は第１及び第２のシ
ートの材料の音響インピーダンスの約０．６倍及至１．
７倍の音響インピーダンスを有する。
【００１８】従って、トランスデューサによって放出さ
れた信号の伝送は、複合壁体を形成する各層の界面での
反射損失を最小限に抑えて行われるので、検出デバイス
の感度が一層改善される。
【００１９】本発明は、挿入体の材料が柔軟性を有する
ため、複合壁体の任意の曲率に容易に適合させることが
できるという長所もある。
【００２０】以下、本発明を添付図面に示す実施例によ
り詳細に説明するが、これらの実施例はもっぱら例示、
説明のためのものであり、本発明はこれらの実施例に限
定されるものではない。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を非対称型の自動車フロントガ
ラスをなす複合窓ガラスの表面上にある雨、雪、泥等の
湿った異物の除去に応用した例について説明する。
【００２２】以下の説明において、非対称型という用語
は、間に中間層を介在させた少なくとも第１の厚さの第
１のシートと、第１のシートより薄い第２の厚さの第２
のシートとよりなる複合壁体を意味するものとし、上記
中間層は、この実施例においては連続性を有し、上記２
枚のシートを互いに結合する作用を有する。本発明の他
の実施例においては、中間層を空気のような非固体要素
とし、２枚のシートを例えばシーリングフレームあるい
はこれと同様の手段により結合することが可能なことは
もちろんである。
【００２３】同時に、本発明がここで説明する応用例に
限定されるものではなく、かつ透明、不透明にかかわら
ず、超音波信号を伝送することが可能な材料で形成され
た対称型または非対称型の複合壁体の表面の所定の部分
における異物の有無を検出するための他の応用例の枠組
の中においても効果的に適用することが可能なことは自
明である。本願において所定の部という用語は、以下の
説明から明らかなように、ほぼ検出手段に臨む複合壁体
の表面の部分を意味するものとする。
【００２４】図１においては、最も普通のフロントガラ
ス・ワイパーからなる自動制御式クリーナシステムが全
体として参照符号１で示されている。システム１は、モ
ータ４と機械的に結合されたワイパー２を有する。ワイ
パーは、作動させると、各々フロントガラス８の扇形の
ゾーン６を掃拭する。モータ４は、これに接続された起
動手段１０によってスイッチオン／オフすることができ
る。
【００２５】ワイパーの自動制御は、一方のゾーン６に
臨ませて配置された検出デバイス１２（これについて
は、以下にさらに詳細に説明する）、及びこの検出デバ
イス１２から発生する検出信号に応答して起動手段１０
に適切な制御信号を供給する制御回路１４を用いて行わ
れる。
【００２６】図２には、検出デバイス１２の断面が示さ
れており、この検出デバイス１２はフロントガラス８の
内面１６に固定され、フロントガラス８の外面１８にお
ける異物の有無を表す検出信号を供給するようになって
いる。
【００２７】図２に示すように、フロントガラス８は非
対称型、すなわち第１の厚さｅ1 を有する第１のシート
２０と、第２の厚さｅ2 を有する第２のシート２２とを
有する。シート２０及び２２は、例えば透明ガラスで形
成され、やはり透明である連続状結合層２４によって一
体状に集成され、この結合層は例えばポリビニルブタジ
エン（ＰＶＢ）のようなポリマー層からなる。その他任
意の透明な材料を用いることができる。この実施例にお
いては、シート２０及び２２は、同じ超音波伝送特性を
有し、特に同じ超音波伝播速度を有する。
【００２８】自動車の外部に位置するように用いられる
第１のシート２０は、通常、２．６ｍｍのオーダの第１
の厚さｅ1 を有し、これに対して自動車の内部に位置す
るように用いられる第２のシート２２は、通常、２．１
ｍｍのオーダの第２の厚さｅ2 を有する。結合層自体
は、通常、０．７４ｍｍのオーダの厚さを有する。図面
においては、見易くするために寸法を大きく拡大して描
いてある。
【００２９】この第１の実施例においては、検出デバイ
ス１２は、シート２２の外面によって形成されるフロン
トガラス８の内面１６に配置されたトランスデューサ手
段２６よりなり、フロントガラス８の厚さ方向に周波数
ｆの超音波信号を放出する一方、シート２０の外面によ
って形成されるフロントガラス８の外面１８における異
物の有無を表す反射超音波信号を受信するために使用さ
れる。
【００３０】トランスデューサ手段２６は、例えば、円
板形の圧電素子２８、及び励振電極３０、３２よりな
り、励振電極３０、３２はそれぞれ導体３４、３６を介
して制御回路１４に接続されるようになっている。電極
３２はフロントガラス８に面する送／受面３８と呼ばれ
る側の圧電素子２８の面全体に及ぶ広がりを有するとと
もに、接続を容易にするために圧電素子２８の反対側の
面の一部をも覆うように広がっている。電極３０は、電
極３２に対して絶縁され、電極３２によって覆われてい
ない圧電素子の反対側の面の一部を覆っている。
【００３１】本発明によれば、中間層または結合層２４
はトランスデューサ手段２６に臨む位置に穴４０を設け
てある。この穴には、挿入体４２がシート２０及び２２
の互いに対抗する面２０ａ、 ２２ａに両面４４、４６
をそれぞれ密接させて入れられている。挿入体４２は厚
さが中間層２４の厚さにほぼ等しい円板の形状を有し、
中間層２４は、この実施例においては、フロントガラス
のＰＶＢ層であって、挿入体の厚さは仕上げ状態、すな
わちこのＰＶＢ層２４の偏平化された状態の厚さにほぼ
等しい。
【００３２】さらに、挿入体４２の表面は圧電円板（素
子）２８の活性面とほぼ等しくすることが望ましい。
【００３３】挿入体４２をシート２０及び２２と密接さ
せるとは、シート２０と挿入体４２との界面及び挿入体
４２とシート２２との界面に気泡が全くあってはならな
いということを意味する。
【００３４】従って、挿入体４２の両面４４及び４６の
表面は接着剤の薄膜４８、５０によって被覆されてい
る。好ましくは、この接着剤は、中間層１４の材料の軟
化温度より低い内部溶融温度を有するかまたはこの軟化
温度でほとんど液状を呈する熱溶融性接着剤を用いる。
例えば、この熱溶融性接着剤としては、酢酸ビニルベー
スのポリマーを用いることができる。
【００３５】接着剤の薄膜層４８、５０の厚さは、シー
ト２０／挿入体４２の界面及び挿入体４２／シート２２
の界面レベルにおけるトランスデューサ２８により放出
された超音波信号の寄生反射及び過大な吸収を避けるた
めにできる限り薄くしなければならない。本願発明者
は、接着剤中の周波数ｆの上記超音波信号の波長をλで
表して、接着剤４８、５０の各層の厚さをλ／２０以下
とすることにより満足すべき結果が得られるということ
を確認した。
【００３６】この点に関して、挿入体４２の横縁部は、
図示のように、穴４０の内壁面と完全に接触してはおら
ず、挿入体４２の周りには過剰な接着剤を捕集すること
ができるよう隙間が設けられている。
【００３７】また、図示のように、トランスデューサ手
段２６は接着剤またはグルーの薄膜５２あるいはその他
適切な手段によってシート２２の面１６に固着されてお
り、接着剤の薄膜層４８、５０に関して上に述べた条件
はこの薄膜層５２の厚さにも当て嵌まる。
【００３８】本発明によれば、検出デバイスの良好なレ
ベルの感度を確保するために、トランスデューサ２８に
よって放出される信号の周波数ｆは次式の関係を満たさ
なければならない。 ｆ≒Ｋ1・Ｖ1／２ｅ1≒Ｋ2・Ｖ2／２ｅ2≒Ｋ3・Ｖ3／２
ｅ3 上式中、Ｋ1、Ｋ2及びＫ3は定義済みの整数、ｅ1、ｅ2
及びｅ3はそれぞれシート２０、シート２２及び挿入体
４２の厚さ、Ｖ1、Ｖ2及びＶ3 はそれぞれシート２０、
シート２２及び挿入体４２中の超音波の伝播速度であ
る。
【００３９】この実施例においては、ｅ1、ｅ2及びｅ3
の値は各特定の応用例、従ってこの場合は各特定のフロ
ントガラスによって決まり、また速度Ｖ1及びＶ2もシー
ト２０及び２２の材料（ガラス）の性質によって与えら
れるので、上記方程式により下記の関係が成り立つこと
を確認することによってＫ1及びＫ2の値を選択すること
ができる。 Ｋ1・Ｖ1／２ｅ1≒Ｋ2・Ｖ2／２ｅ2 また、これによってシート２０及び２２の共振周波数ｆ
を求めることができ、従って必要なトランスデューサ２
８を選択することができる。また、厚さｅ3 が分かれ
ば、後は挿入体４２の材料を選択しさえすればよく、そ
の材料中の超音波の伝播速度Ｖ3 が次の関係を満たすも
のから選択される。 Ｖ3≒２ｆ・ｅ3／Ｋ3 （２）
【００４０】この選択のため、及びフロントガラスの超
音波検出デバイスの効率をさらに高めるためには、挿入
体の材料として音響インピーダンスの値がシート２０及
び２２の値の約０．６及至約１．７倍のものを選択する
ことが望ましい。
【００４１】シート２０及び２２に関しても、ほぼ同等
の音響インピーダンスを有する材料を選択することが望
ましい。
【００４２】また、この実施例においては、フロントガ
ラスの製造面の理由から、挿入体は必ず製造時のフロン
トガラスの曲率にならえるような柔軟性を有するものを
用いる必要がある。
【００４３】より解り易い例で説明すると、上に述べた
ような種類の市販のフロントガラスの場合、各パラメー
タとして例えば下記のような値を用いることができる。 ｅ1＝２．６ｍｍ、ｅ2＝２．１ｍｍ、ｅ3＝０．７４ｍ
ｍ、 Ｖ1＝Ｖ2＝Ｖglass ＝５．９×１０3 ｍ／ｓ、 ｚglass ＝１５×１０6 Ｋg／m2・ｓ
【００４４】この場合、周波数ｆ及び挿入体の材料は、
下記のようにして求めることができる： ｆ≒Ｋ1・Ｖglass ／２ｅ1≒Ｋ2・Ｖglass ／２ｅ2 従って、Ｋ2／Ｋ1≒ｅ2／ｅ1≒０．８≒４／５となる。
【００４５】Ｋ1＝５及びＫ2＝４を選択することによっ
て、上記厚さｅ1及びｅ2の場合、ｆ＝５．６５Ｍhzと求
められる。
【００４６】従って、方程式（２）により、挿入体の材
料中の超音波の伝播速度は Ｖmat.inser.＝４．１８／Ｋ3×１０3 ｍ／ｓ となる。
【００４７】Ｋ3＝２を選択することにより Ｖmat.inser.＝２．１×１０3ｍ／ｓ となる。
【００４８】この速度値を用いて適切な材料、例えば超
音波の伝播速度が２．１６×１０3ｍ／ｓである鉛を表
から選択することができる。
【００４９】さらに、鉛の音響インピーダンスの値Ｚ
lead＝２５Ｋg／m2・ｓ はガラスの音響インピーダンス
の値の約１．７倍に相当するから、ガラス／鉛界面及び
鉛／ガラス界面においても信号は十分に伝送される（７
０％のオーダの）。さらに、鉛は柔軟な材料であり、上
記実施例には極めて好適である。
【００５０】もちろん、この実施例の場合に他の挿入体
材料を選択することも可能である。本願発明者は、挿入
体として好適な材料は、例えば、アルミニウム、錫、ビ
スマス、インジウム、鉛及びこれらの合金、銀の含有率
が０．５及至１５パーセントの鉛−銀合金及び錫−銀合
金からなる群から選択することが望ましいということを
確認している。
【００５１】他の応用例の場合ついてはは、好適な材料
群は十分に変わり得る。
【００５２】整数Ｋ1、Ｋ2及びＫ3 の値は、周波数値を
所望の応用例によって決まる利用可能な材料の超音波伝
播速度及び音響インピーダンス並びに各層の厚さにより
良く適合するよう上記と異なる選択が可能なことは言う
までもない。
【００５３】次に、図３には本発明の第２の実施例が示
されており、図１と図２の両方にある同じ構成要素には
同じ参照符号が付してある。
【００５４】第２の実施例は、第１の実施例と異り、ト
ランスデューサ手段２６が第１のトランスデューサ５４
及びこの第１のトランスデューサから距離Ｄを隔てて配
置された第２のトランスデューサ５６よりなる。これら
第１及び第２のトランスデューサ５４、５６は、それぞ
れ図２のトランスデューサ手段２６と同様の構造を有す
る。第１のトランスデューサ５２は、フロントガラス８
の厚さ方向に周波数ｆの超音波信号を放出する放出面５
８を有する。第２のトランスデューサ５６は、第１のト
ランスデューサ５４により放出された信号が特に信号の
振幅特性に影響を及ぼすフロントガラス８の面１８で反
射されて来るのを受信する受信面６０を有する。また、
この本発明の第２の実施例においては、挿入体４２は、
第１及び第２のトランスデューサ５４、５６の間にまた
がり、これらに対向させて配置されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の検出デバイスを有する壁体で使用可
能な自動制御式クリーナシステムの一実施例の全体的概
略図である。
【図２】 本発明による複合壁体の第１の実施例の概略
断面図である。
【図３】 本発明による複合壁体の第２の実施例の概略
断面図である。
【符号の説明】
８…フロントガラス、１２…検出デバイス、２０、２２
…シート、２４…結合層、２６…トランスデューサ、４
０…穴、４２…挿入体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｒ 17/00 ３３０ Ｊ // Ｇ０１Ｓ 7/521 (72)発明者 ローラン・ジャンモン 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】 少なくとも、第１の厚さ（ｅ1 ）を有す
    る第１のシート（２０）と第２の厚さ（ｅ2 ）を有する
    第２のシート（２２）と、その第１と第２のシートとを
    互いに隔てる第３の厚さ（ｅ3 ）を有する中間層（２
    ４）とからなり、上記第２のシート（２２）の外面（１
    ６）と共作用して上記第１のシート（２０）の外面上の
    異物の有無を検出する超音波検出デバイス（１２）を具
    備し、その超音波検出デバイス（１２）は周波数ｆの超
    音波信号を放出することができるとともに上記第１のシ
    ート（２０）の上記外面で反射された上記異物の有無を
    表す超音波信号を受信することができるトランスデュー
    サ手段（２６）を備えていて、上記中間層（２６）は、
    両面をそれぞれ上記第１及び第２のシートに密接させて
    挿入する挿入体（４２）を入れる穴（４０）が少なくと
    も上記トランスデューサ手段（４２）に対面させて設け
    られており、上記トランスデューサ手段（４２）の周波
    数ｆが下記の関係を満たすことを特徴とする複合壁体
    （８）。 ｆ≒Ｋ1・Ｖ1／２ｅ1≒Ｋ2・Ｖ2／２ｅ2≒Ｋ3・Ｖ3／２
    ｅ3 上式中、Ｋ1、Ｋ2及びＫ3はゼロ以外の整数、ｅ1、ｅ2
    及びｅ3はそれぞれ第１のシート、第２のシート及び挿
    入体の厚さ、Ｖ1、Ｖ2及びＶ3 はそれぞれ第１のシー
    ト、第２のシート及び挿入体中の超音波の伝播速度であ
    る。
JP4261895A 1994-02-08 1995-02-08 片面上の異物の有無を検出するための超音波デバイスを具有する複合壁体 Pending JPH07257326A (ja)

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FR9401403 1994-02-08

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AU (1) AU689831B2 (ja)
DE (1) DE69500585T2 (ja)
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2729894A1 (fr) * 1995-01-26 1996-08-02 Saint Gobain Vitrage Vitrage feuillete equipe d'un detecteur
FR2749401B1 (fr) * 1996-05-30 1998-08-07 Asulab Sa Dispositif de detection ultrasonore destine a la detection de corps etrangers presents a la surface d'une vitre
FR2751593B1 (fr) * 1996-07-24 1998-09-04 Saint Gobain Vitrage Vitrage feuillete equipe d'un detecteur
DE19800062A1 (de) * 1998-01-02 1999-07-08 Volkswagen Ag Fensteranordnung mit einer verschiebbaren Fensterscheibe
DE10140646C2 (de) * 2001-08-18 2003-11-20 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Vorrichtung zur gerichteten Audio-Beschallung
EP1462244A1 (en) * 2003-03-28 2004-09-29 Pilkington Automotive Limited Tinted laminated vehicle glazing
US6936985B2 (en) * 2003-07-21 2005-08-30 Agc America, Inc. Sensing device for determining a rain rate
US7696710B2 (en) * 2006-10-30 2010-04-13 Agc Automotive Americas R&D, Inc. Method of sensing an amount of moisture on a surface of a substrate with temperature compensation
US20080098807A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-01 Agc Automotive Americas R&D, Inc. Ultrasonic Phase Shift Moisture Sensing System With Temperature Compensation
DE102011108403A1 (de) * 2011-07-23 2013-01-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Montageverbund eines Kraftfahrzeugs
WO2019110262A1 (de) 2017-12-07 2019-06-13 Saint-Gobain Glass France Fahrzeugscheibe
CN110850466A (zh) * 2019-11-06 2020-02-28 中国矿业大学 一种充填管道堵塞检测装置和检测方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3528009A1 (de) * 1985-08-05 1987-02-05 Richter Hans Juergen Dr Selbsttaetig arbeitende vorrichtung zur kontrolle der durchsichtigkeit von scheiben
JPH0394355U (ja) * 1990-01-18 1991-09-26
US5414257A (en) * 1991-04-23 1995-05-09 Introlab Pty Limited Moisture sensor for detecting moisture on a windshield
FR2676202B1 (fr) * 1991-05-10 1997-01-17 Dynamad Sa Dispositif de nettoyage a commande automatique notamment pour pare-brise de vehicule automobile.
FR2692535B1 (fr) * 1992-06-23 1998-05-07 Dynamad Sa Dispositif de nettoyage a commande automatique notamment pour pare-brise de vehicule automobile.

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AU689831B2 (en) 1998-04-09
EP0667265B1 (fr) 1997-08-27
ES2109024T3 (es) 1998-01-01
FR2716032A1 (fr) 1995-08-11
DE69500585T2 (de) 1998-04-02
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