ITRM20110471A1 - SYSTEM FOR DETECTION, STORAGE AND READING OF OPERATING PARAMETERS IN A TIRE. - Google Patents
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Description
Descrizione dell’invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:
“SISTEMA PER LA RILEVAZIONE, L’IMMAGAZZINAMENTO E LA LETTURA DI PARAMETRI DI FUNZIONAMENTO IN UN PNEUMATICO†⠀ œSYSTEM FOR DETECTION, STORAGE AND READING OF OPERATING PARAMETERS IN A TIREâ €
CAMPO DELL’INVENZIONE FIELD OF INVENTION
La presente invenzione concerne il campo dell’automotive ed in particolare un sistema per la rilevazione, l’immagazzinamento e la lettura di parametri di funzionamento caratteristici, quali temperatura e pressione, in un pneumatico che utilizza una tecnologia RFID. The present invention relates to the automotive field and in particular to a system for the detection, storage and reading of characteristic operating parameters, such as temperature and pressure, in a tire that uses RFID technology.
TECNICA NOTA TECHNIQUE NOTE
Nel settore dell’automotive ed in particolar modo per i veicoli commerciali, à ̈ importante che i pneumatici siano efficienti e sottoposti ad adeguata manutenzione. In the automotive sector and especially for commercial vehicles, it is important that tires are efficient and properly maintained.
I veicoli commerciali percorrono, infatti, almeno duecento mila Km annui questo implica almeno 900 Km/giorno pertanto, se non utilizzati correttamente, rischiano l’usura precoce ed il danneggiamento della carcassa. Diventa quindi essenziale usare i pneumatici sempre ad una predeterminata pressione e ad una predeterminate temperature onde evitare un collasso strutturale. Questo causerebbe, infatti, problemi di sicurezza nonché elevati costi per l’azienda nonché il rischio per la carcassa di diventare inutilizzabile per un’eventuale rigenerazione. In fact, commercial vehicles travel at least two hundred thousand km per year, this implies at least 900 km / day, therefore, if not used correctly, they risk premature wear and damage to the carcass. It therefore becomes essential to always use tires at a predetermined pressure and at a predetermined temperature in order to avoid structural collapse. In fact, this would cause safety problems as well as high costs for the company as well as the risk for the carcass to become unusable for a possible regeneration.
La Richiedente ha, infatti, notato che per far fronte all’elevato costo per Km percorso, molte aziende stanno puntando al fattore “rigenerazione†in modo da permettere un riciclo delle carcasse che andrebbero altrimenti portate in disuso, con elevati costi di smaltimento e elevato impatto ambientale. The Applicant has, in fact, noted that in order to cope with the high cost per km traveled, many companies are aiming at the â € œregenerationâ € factor in order to allow recycling of the carcasses that would otherwise be taken into disuse, with high disposal costs. and high environmental impact.
I pneumatici rigenerati utilizzano come materia di partenza dei pneumatici usurati che vengono dapprima “levigati†e successivamente, attraverso un processo di vulcanizzazione, viene applicato il nuovo battistrada. La carcassa del pneumatico viene riutilizzata per un massimo di tre volte, e perché il processo di rigenerazione possa essere attuato per tutta la vita utile della carcassa à ̈ essenziale un utilizzo corretto, in altri termini che il pneumatico lavori sempre in condizioni di pressione e temperatura adeguata, ed una manutenzione costante del pneumatico. Remanufactured tires use worn tires as starting material which are first "smoothed" and then, through a vulcanization process, the new tread is applied. The tire carcass is reused for a maximum of three times, and for the regeneration process to be carried out for the entire useful life of the carcass, correct use is essential, in other words that the tire always works under conditions of pressure and adequate temperature, and constant tire maintenance.
La Richiedente ha osservato che in caso d’incidente dovuto al malfunzionamento dei pneumatici esiste un enorme difficoltà ad attribuire le responsabilità , tra casa costruttrice di pneumatici e utilizzatori degli stessi, non essendosi nessuna prova documentale che dimostri nel tempo il corretto utilizzo e manutenzione del pneumatico. The Applicant noted that in the event of an accident due to tire malfunction there is enormous difficulty in attributing responsibility between the tire manufacturer and their users, as there is no documentary evidence that demonstrates the correct use and maintenance of the tire over time. tire.
La Richiedente ha, quindi, riscontrato l’esigenza di fornire un sistema affidabile e relativamente semplice per la rilevazione, l’immagazzinamento e la lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, in un pneumatico. La Richiedente ha, inoltre, riscontrato l’esigenza di fornire un sistema per la rilevazione, l’immagazzinamento e la lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, che consenta di monitorare costantemente senza alcuna fatica e agevolmente il corretto funzionamento e stato di manutenzione del pneumatico. The Applicant has therefore found the need to provide a reliable and relatively simple system for the detection, storage and reading of operating parameters, such as temperature and pressure, in a tire. The Applicant has also found the need to provide a system for the detection, storage and reading of operating parameters, such as temperature and pressure, which allows to constantly monitor without any effort and easily the correct functioning and tire maintenance status.
La Richiedente ha, infine, riscontrato l’esigenza di fornire un sistema per la rilevazione, l’immagazzinamento e la lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, che consenta di avere una tracciabilità della manutenzione e il costante monitoraggio del pneumatico. Finally, the Applicant found the need to provide a system for the detection, storage and reading of operating parameters, such as temperature and pressure, which allows for traceability of maintenance and constant monitoring of the tire. .
SOMMARIO DELL’INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION
Pertanto, in un suo primo aspetto l’invenzione riguarda un sistema per la rilevazione, l’immagazzinamento e la lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, in un pneumatico comprendente: Therefore, in a first aspect, the invention relates to a system for the detection, storage and reading of operating parameters, such as temperature and pressure, in a tire comprising:
- almeno un dispositivo per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico - at least one device for measuring and storing the operating parameters of a tire
- almeno un astuccio di protezione atto ad accogliere almeno parzialmente il dispositivo per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico; e - at least one protective case adapted to at least partially house the device for detecting and storing the operating parameters of a tire; And
- mezzi di fissaggio ad un cerchione di pneumatico - fastening means to a tire rim
caratterizzato dal fatto che characterized by the fact that
detti mezzi di fissaggio comprendono un organo di fissaggio per accoppiare in modo amovibile e regolabile in funzione della dimensione del cerchione detto almeno un astuccio di protezione a detto cerchione; said fastening means comprise a fastening member for coupling said at least one protective case to said wheel in a removable and adjustable manner according to the size of the rim;
detto dispositivo per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico comprende: said device for detecting and storing the operating parameters of a tire includes:
- almeno una antenna per la ricezione e trasmissione in radiofrequenza di segnali; - at least one antenna for radio frequency reception and transmission of signals;
- almeno un transponder RFID comprendente: - at least one RFID transponder comprising:
- almeno un sensore di temperatura; - at least one temperature sensor;
- almeno un sensore di pressione; - at least one pressure sensor;
La presente invenzione, nel suddetto aspetto, può presentare almeno una delle caratteristiche preferite che qui di seguito sono descritte. The present invention, in the aforesaid aspect, can have at least one of the preferred characteristics which are described below.
Preferibilmente, l’astuccio comprende almeno un corpo di contenimento ed almeno due porzioni di appoggio al cerchione di un pneumatico atte a distanziare di una altezza predeterminata H il detto corpo di contenimento, ed in particolare una sua superficie di base, da una superficie radialmente esterna del cerchione. Vantaggiosamente, detta altezza H à ̈ maggiore di 0,5 cm. Preferably, the case comprises at least one containment body and at least two supporting portions to the rim of a tire suitable for spacing said containment body, and in particular one of its base surface, from a radially outside of the rim. Advantageously, said height H is greater than 0.5 cm.
Preferibilmente, il corpo di contenimento presenta una forma sostanzialmente allungata disposta secondo un arco di cerchio. Preferably, the containment body has a substantially elongated shape arranged in an arc of a circle.
Convenientemente, il corpo di contenimento comprende un coperchio apribile. Vantaggiosamente, l’organo di fissaggio comprende una fascetta atta ad essere avvolta circonferenzialmente attorno al cerchione di un pneumatico ed almeno un elemento a cerniera per regolare la lunghezza di avvolgimento della fascetta al pneumatico e bloccarla ad una lunghezza determinata in modo che la fascetta aderisca alla superficie esterna del cerchione del pneumatico. Conveniently, the containment body comprises an openable lid. Advantageously, the fastening member comprises a clamp adapted to be wound circumferentially around the rim of a tire and at least one hinge element for adjusting the length of winding of the clamp to the tire and locking it at a determined length so that the clamp adheres to the outer surface of the tire rim.
Preferibilmente, gli elementi a cerniera comprendono almeno una vite a filettatura infinita. Preferably, the hinged elements comprise at least one screw with infinite thread.
Vantaggiosamente, il sistema comprende un organo di lettura a radiofrequenza per comunicare con il detto dispositivo per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico. Advantageously, the system comprises a radiofrequency reading member for communicating with said device for detecting and storing the operating parameters of a tire.
Preferibilmente, il dispositivo per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico comprende almeno una batteria di alimentazione. Preferably, the device for detecting and storing the operating parameters of a tire comprises at least one supply battery.
Vantaggiosamente, il transponder RFID comprende inoltre almeno una scheda elettronica PCB. Advantageously, the RFID transponder further comprises at least one electronic board PCB.
Convenientemente, il transponder RFID comprende almeno un circuito integrato RFID comprendente un codice di identificazione univoco UID. Conveniently, the RFID transponder comprises at least one RFID integrated circuit comprising a unique identification code UID.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di alcune forme di esecuzione preferite, ma non esclusive di un sistema per la rilevazione, l’immagazzinamento e lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, in un pneumatico secondo la presente invenzione. Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the detailed description of some preferred but not exclusive embodiments of a system for detecting, storing and reading operating parameters, such as temperature and pressure, in a tire according to the present invention.
Tale descrizione verrà esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a scopo solo indicativo e, pertanto non limitativo, nei quali: This description will be set out below with reference to the accompanying drawings, provided for indicative purposes only and, therefore, not limitative, in which:
-la figura 1 à ̈ una vista schematica in sezione, in direzione assiale, di un cerchione di pneumatico dotato del sistema per la rilevazione, l’immagazzinamento e la lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, secondo la presente invenzione; Figure 1 is a schematic sectional view, in axial direction, of a tire rim equipped with the system for detecting, storing and reading operating parameters, such as temperature and pressure, according to the present invention;
-la figura 2 à ̈ una vista schematica in sezione in direzione circonferenziale di un cerchione di pneumatico dotato del sistema per la rilevazione, l’immagazzinamento e lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, secondo la presente invenzione; Figure 2 is a schematic sectional view in the circumferential direction of a tire rim equipped with the system for detecting, storing and reading operating parameters, such as temperature and pressure, according to the present invention;
-la figura 3 à ̈ una vista schematica in esploso del sistema per la rilevazione, l’immagazzinamento e la lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, secondo la presente invenzione; figure 3 is an exploded schematic view of the system for detecting, storing and reading operating parameters, such as temperature and pressure, according to the present invention;
-la figura 4 Ã ̈ una vista schematica ingrandita, di un mezzo di fissaggio. Figure 4 is an enlarged schematic view of a fixing means.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME REALIZZATIVE DELL’INVENZIONE DETAILED DESCRIPTION OF REALIZATION FORMS OF THE INVENTION
Con riferimento alle figure 1-4, un sistema per la rilevazione, l’immagazzinamento e lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, secondo la presente invenzione, viene identificato con il riferimento numerico 100. With reference to figures 1-4, a system for detecting, storing and reading operating parameters, such as temperature and pressure, according to the present invention, is identified with the numerical reference 100.
Il sistema 100, nella forma di realizzazione mostrata in figura 1, presenta almeno un dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento caratteristici di un pneumatico, almeno un astuccio di protezione 2 atto ad accogliere il dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico e mezzi di fissaggio 3 del dispositivo 1 ad un cerchione 14 di pneumatico. The system 100, in the embodiment shown in Figure 1, has at least one device 1 for detecting and storing the operating parameters characteristic of a tire, at least one protective case 2 suitable for accommodating the device 1 for detecting and the storage of operating parameters of a tire and means 3 for fixing the device 1 to a tire rim 14.
I mezzi di fissaggio 3 comprendono un organo di fissaggio 4 per accoppiare in modo amovibile e regolabile in funzione della dimensione del cerchione l’astuccio di protezione 2 al cerchione 14. The fixing means 3 comprise a fixing member 4 for coupling the protective case 2 to the rim 14 in a removable and adjustable manner according to the size of the rim.
La motivazione del fissaggio al cerchione del dispositivo 1 Ã ̈ data da esigenze di sicurezza in quanto sia a livello di forze dinamiche sia di sollecitazioni meccaniche il cerchione 14 rappresenta un posto sicuro. The reason for fixing the device 1 to the rim is given by safety requirements as the rim 14 represents a safe place both in terms of dynamic forces and mechanical stresses.
I mezzi di fissaggio 3 saranno più dettagliatamente spiegati nel seguito. The fastening means 3 will be explained in greater detail in the following.
Il dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzio namento di un pneumatico, come meglio illustrato in figura 3, comprende: The device 1 for detecting and storing the operating parameters of a tire, as better illustrated in figure 3, comprises:
-almeno una antenna 5 per la ricezione e trasmissione in radiofrequenza di segnali; - at least one antenna 5 for radio frequency reception and transmission of signals;
-almeno un transponder RFID 6 comprendente: - at least one RFID transponder 6 comprising:
-almeno un sensore di temperatura 7; - at least one temperature sensor 7;
-almeno un sensore di pressione 8; - at least one pressure sensor 8;
-almeno una scheda elettronica PCB 22 e - at least one electronic board PCB 22 e
- almeno un circuito integrato RFID 17. - at least one RFID integrated circuit 17.
Il dispositivo 1 Ã ̈ completamente contenuto in un apposito astuccio di protezione 2. Device 1 is completely contained in a special protective case 2.
L’astuccio di protezione 2 presenta un corpo di contenimento 9 allungato comprendete una porzione di base 10 ed un coperchio amovibile 10’ rispetto alla porzione di base 10. The protective case 2 has an elongated containment body 9 comprising a base portion 10 and a removable lid 10 'with respect to the base portion 10.
Per una migliore adattabilità alla superficie esterna del cerchione, il corpo di contenimento 9 presenta una forma sostanzialmente allungata disposta secondo un arco di cerchio. For better adaptability to the outer surface of the rim, the containment body 9 has a substantially elongated shape arranged according to an arc of a circle.
Dalla porzione di base 10 si estendono due porzioni 11 di appoggio al cerchione 14 di un pneumatico atte a distanziare di una altezza predeterminata H il corpo di contenimento 9 ed in particolare una superficie 13 radialmente interna della porzione di base 9 dalla superficie 15 radialmente esterna del cerchione 14. Two portions 11 supporting the rim 14 of a tire extend from the base portion 10 and are adapted to distance the containment body 9 by a predetermined height H and in particular a radially internal surface 13 of the base portion 9 from the radially external surface 15 of the rim 14.
L’altezza H à ̈ maggiore di 0,5 cm, preferibilmente maggiore di 0,6cm. The height H is greater than 0.5 cm, preferably greater than 0.6cm.
Vantaggiosamente, l’altezza H à ̈ minore di 2 cm, preferibilmente minore di 1,5 cm. Advantageously, the height H is less than 2 cm, preferably less than 1.5 cm.
La scelta dell’altezza H à ̈ tale da portare l’antenna 5 per la ricezione e la trasmissione in radiofrequenza di segnali ad una distanza di circa 1cm dal piano di massa rappresentato dal cerchione 14, sostanzialmente dalla superficie 15. Le porzioni di appoggio 11 comprendono ciascuna un’asola, non direttamente visibile nelle figure, per associare l’organo di fissaggio 4 all’astuccio di protezione 2. The choice of height H is such as to bring the antenna 5 for radio frequency reception and transmission of signals at a distance of about 1cm from the ground plane represented by the rim 14, substantially from the surface 15. The portions of support 11 each comprise a slot, not directly visible in the figures, to associate the fixing element 4 to the protection case 2.
In dettaglio, nella forma di realizzazione mostrata in figura 4, i mezzi di fissaggio 3 comprendono un organo di fissaggio 4, rappresentato da una fascetta 16 atta ad essere avvolta circonferenzialmente attorno al cerchione 14 di un pneumatico e da almeno un elemento a cerniera 27 per regolare la lunghezza di avvolgimento della fascetta 16 al pneumatico e bloccarla ad una lunghezza determinata in modo che la fascetta aderisca alla superficie esterna 15 del cerchione 14 del pneumatico. In detail, in the embodiment shown in Figure 4, the fastening means 3 comprise a fastening member 4, represented by a band 16 able to be wound circumferentially around the rim 14 of a tire and by at least one hinge element 27 for adjust the length of winding of the band 16 to the tire and lock it at a determined length so that the band adheres to the outer surface 15 of the rim 14 of the tire.
Preferibilmente, l’elemento a cerniera 27 comprende almeno una vite a filettatura infinita. Preferably, the hinge element 27 comprises at least one screw with infinite thread.
La scelta di un simile mezzo di fissaggio à ̈ stata fatta in modo da poterne variare le sue dimensioni per poterlo adattare a differenti misure di cerchione, rendendo il sistema sostanzialmente “universale†. The choice of such a fastening means was made in such a way as to be able to vary its dimensions in order to adapt it to different rim sizes, making the system substantially â € œuniversalâ €.
Alternativamente, Ã ̈ possibile usare quale mezzo di fissaggio al cerchione 14 una colla speciale, ma le vibrazioni, le forze dinamiche e, a volte, la ruggine del cerchione lo rendono meno efficace. Alternatively, it is possible to use a special glue as a means of fixing to the rim 14, but the vibrations, the dynamic forces and, at times, the rust of the rim make it less effective.
Secondo un’altra forma di realizzazione, si à ̈ provato ad usare quale mezzo di fissaggio 3 un sistema di fissaggio a viti. According to another embodiment, it has been tried to use a screw fixing system as the fastening means 3.
Alternativamente, é possibile utilizzare quale mezzo di fissaggio 4 un elemento in gomma elastica, quale una calza elastica. Alternatively, it is possible to use an elastic rubber element, such as an elastic stocking, as the fastening means 4.
I mezzi di fissaggio 3 come anticipato precedentemente sono tali da associare in maniera reversibile, quindi amovibile, il dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico alla superficie 15 radialmente esterna di un cerchione. The fixing means 3 as previously mentioned are such as to associate in a reversible and therefore removable manner the device 1 for detecting and storing the operating parameters of a tire to the radially external surface 15 of a rim.
Nella forma di realizzazione mostrata in figura 3, il dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico comprende: una scheda elettronica (PCB) 22, un circuito integrato RFID 17 per l’identificazione e la gestione del transponder RFID, una batteria di alimentazione 18, un sensore di temperatura 7 e un sensore di pressione 8. In the embodiment shown in Figure 3, the device 1 for detecting and storing the operating parameters of a tire comprises: an electronic board (PCB) 22, an RFID integrated circuit 17 for identification and management of the RFID transponder, a supply battery 18, a temperature sensor 7 and a pressure sensor 8.
Il circuito integrato RFID 17 é un chip integrato in grado di gestire la comunicazione RFID ed é compatibile con gli standard epc classe 1 e 2 e presenta una distanza di lettura di max 3 mt. Il circuito integrato RFID 17 comprende un codice di identificazione univoco UID che consente di individuare univocamente il cerchione e il pneumatico a cui il dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico à ̈ associato. The RFID 17 integrated circuit is an integrated chip capable of managing RFID communication and is compatible with the epc class 1 and 2 standards and has a reading distance of up to 3 meters. The RFID integrated circuit 17 comprises a univocal identification code UID which allows to univocally identify the rim and the tire to which the device 1 for detecting and storing the operating parameters of a tire is associated.
Il circuito integrato RFID 17 é disposto centralmente sulla scheda elettronica PCB 22 e comprende un sensore di temperatura 7 integrato. The RFID integrated circuit 17 is arranged centrally on the electronic board PCB 22 and comprises an integrated temperature sensor 7.
Il sensore di temperatura 7Ã ̈ preferibilmente in grado di rilevare valori di temperatura compresi tra -20° e 125°C. The temperature sensor 7 is preferably capable of detecting temperature values between -20 ° and 125 ° C.
Il dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico comprende inoltre una scheda elettronica. The device 1 for detecting and storing the operating parameters of a tire also comprises an electronic board.
La scheda elettronica PCB 22 comprende un sistema detto “LOG-IN†in grado di immagazzinare i dati acquisiti in intervalli di tempo programmabili (0-9 h) ed ha la funzione di gestire il sensore di pressione 8. The electronic board PCB 22 includes a system called â € œLOG-INâ € capable of storing the acquired data in programmable time intervals (0-9 h) and has the function of managing the pressure sensor 8.
Preferibilmente, la scheda elettronica PCB 22 presenta una lunghezza di estensione L compresa tra 15 cm. e 20cm. Preferably, the electronic board PCB 22 has an extension length L comprised between 15 cm. and 20cm.
Il sensore di pressione 8 à ̈ un sensore di pressione di tipo generalmente noto al tecnico del ramo preferibilmente in grado di rilevare valori di pressione compresi nell’intervallo tra 1 e 12 bar. The pressure sensor 8 is a pressure sensor of a type generally known to those skilled in the art, preferably capable of detecting pressure values in the range between 1 and 12 bar.
Nella forma di realizzazione mostrata in figura 3 la batteria 18 Ã ̈ una batteria di 3v. In the embodiment shown in Figure 3 the battery 18 is a 3v battery.
Il sistema 100 per la rilevazione, l’immagazzinamento e la lettura di parametri di funzionamento comprende inoltre un organo di lettura a radiofrequenza 20 per comunicare con il detto dispositivo 1. Organi di lettura 20 di questo tipo, sono lettori per transponder di tipo noto normalmente reperibili sul mercato e possono essere portatili/mobili o a postazione fissa detti “varchi†. A titolo di esempio, lettori di questo tipo possono essere rappresentati dai lettori PSION WORKABOUT 3 o MOTOROLA MC3190-Z. The system 100 for the detection, storage and reading of operating parameters also comprises a radiofrequency reading member 20 for communicating with said device 1. Reading members 20 of this type are known transponder readers. normally available on the market and can be portable / mobile or fixed station called â € œvarchiâ €. By way of example, readers of this type can be represented by the PSION WORKABOUT 3 or MOTOROLA MC3190-Z readers.
Per rendere possibile la comunicazione con l’organo di lettura a radiofrequenza 20, il dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico comprende un’antenna 5 ed in particolare un antenna UHF con frequenza di trasmissione compresa nell’intervallo tra 850MHz e 1000MHz. To make communication with the radiofrequency reading organ 20 possible, the device 1 for detecting and storing the operating parameters of a tire comprises an antenna 5 and in particular a UHF antenna with transmission frequency included in the range between 850MHz and 1000MHz.
L’antenna 5 si estende almeno per tutta la lunghezza di estensione L della scheda elettronica PCB 22, preferibilmente l’antenna presenta una lunghezza maggiore di 15 cm. The antenna 5 extends at least for the entire extension length L of the electronic board PCB 22, preferably the antenna has a length greater than 15 cm.
L'antenna 5 studiata ha lo scopo di massimizzare la potenza ricevuta dal dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico nelle condizioni particolari in cui à ̈ destinato ad operare. Il dispositivo 1 per la rilevazione e l’immagazzinamento di parametri di funzionamento di un pneumatico à ̈ infatti montato sul cerchione entro una cava e l'antenna 5 viene pertanto ad operare ad una distanza di circa 1cm dal piano di massa rappresentato dal cerchione. The studied antenna 5 has the purpose of maximizing the power received by the device 1 for detecting and storing the operating parameters of a tire in the particular conditions in which it is intended to operate. The device 1 for detecting and storing the operating parameters of a tire is in fact mounted on the rim within a slot and the antenna 5 therefore operates at a distance of about 1cm from the ground plane represented by the rim.
Inoltre il pneumatico agisce, tramite la maglia metallica presente al suo interno, come una "gabbia di faraday" imperfetta che provoca una parziale schermatura dai campi elettromagnetici esterni. Furthermore, the tire acts, through the metal mesh inside it, as an imperfect "faraday cage" which causes a partial shielding from external electromagnetic fields.
Il modello dell'antenna utilizzato à ̈ il "dipole over ground" la cui impedenza à ̈ studiata per ottenere la condizione di "matching" con il circuito integrato RFID 17 alla frequenza di utilizzo. The antenna model used is the "dipole over ground" whose impedance is designed to obtain the condition of "matching" with the RFID 17 integrated circuit at the frequency of use.
Il matching della parte immaginaria dell'impedenza à ̈ determinata dalla lunghezza totale del dipolo (dovendo ottenere un comportamento induttivo il dipolo risulterà di lunghezza maggiore di lambda/2) Il matching della parte reale dell'impedenza à ̈ determinata dalla distanza dell'antenna dal cerchione. The matching of the imaginary part of the impedance is determined by the total length of the dipole (having to obtain an inductive behavior the dipole will be longer than lambda / 2) The matching of the real part of the impedance is determined by the distance of the antenna from the wheel rim.
La realizzazione delle suddette condizioni di matching garantisce la massima sensibilità del transponder alla frequenza di utilizzo. La condizione di matching à ̈ stata ottenuta considerando tutte le peculiarità di questo tipo di applicazione ed in particolare: The realization of the aforementioned matching conditions guarantees the maximum sensitivity of the transponder to the frequency of use. The matching condition was obtained considering all the peculiarities of this type of application and in particular:
a) il posizionamento dei transponder in una cava; a) the positioning of the transponders in a quarry;
b) la parziale schermatura operata dal pneumatico che realizza una condizione di cavità , sebbene imperfetta; b) the partial shielding performed by the tire which creates a cavity condition, although imperfect;
c) il fatto che il dipolo sia curvilineo; c) the fact that the dipole is curvilinear;
d) la presenza della batteria che viene posta tra l'antenna e il piano di massa operando una riduzione puntuale della distanza tra antenna e piano di massa stesso. d) the presence of the battery that is placed between the antenna and the ground plane by making a punctual reduction of the distance between the antenna and the ground plane itself.
Il funzionamento del sistema 100 per la rilevazione, l’immagazzinamento e lettura di parametri di funzionamento, quali temperatura e pressione, in un pneumatico prevede le seguenti fasi: The operation of the system 100 for the detection, storage and reading of operating parameters, such as temperature and pressure, in a tire involves the following phases:
-identificazione; -identification;
-inizializzazione; -initialization;
-registrazione; -registration;
-scarico dati. - data download.
La fase di identificazione prevede: The identification phase includes:
-almeno una sottofase di ricerca da parte di un organo di lettura 20 di uno o più transponder RFID 6 presenti nel campo di lettura generato; - at least one sub-phase of searching by a reading organ 20 of one or more RFID transponders 6 present in the generated reading field;
-almeno una sottofase di identificazione univoca di ogni singolo transponder RFID 6 e lettura del loro codice univoco UID; - at least one sub-phase of univocal identification of each single RFID transponder 6 and reading of their univocal UID code;
-almeno una sottofase di selezione di un transponder specifico RFID 6 e invio di comandi. - at least one sub-phase of selecting a specific RFID transponder 6 and sending commands.
La fase di inizializzazione prevede invece: The initialization phase, on the other hand, includes:
-almeno una sottofase di definizione del modo di registrazione dei dati (limiti di attivazione, frequenza di misura, modo di conservazione dei dati ecc.) - at least one sub-phase of defining the data recording mode (activation limits, measurement frequency, data storage mode, etc.)
-almeno una sottofase di avvio della registrazione al momento desiderato. Nella fase di registrazione invece il transponder RFID 6 selezionato in modo autonomo, alla scadenza programmata, esegue le misurazioni dei valori istantanei di pressione e temperatura e li regista nella memoria. - at least one recording start sub-phase at the desired time. In the registration phase, on the other hand, the RFID transponder 6 selected autonomously, at the programmed expiry, performs the measurements of the instantaneous values of pressure and temperature and records them in the memory.
Infine nella fase di scarico dei dati, dopo la fase di identificazione e selezione di un singolo transponder RFID 6 viene inviato il comando di scarico dei dati che vengono trasmessi all’organo di lettura 20. Finally, in the data download phase, after the identification and selection phase of a single RFID transponder 6, the data download command is sent and transmitted to the reading unit 20.
La presente invenzione à ̈ stata descritta con riferimento ad alcune forme realizzative. Diverse modifiche possono essere apportate alle forme realizzative descritte nel dettaglio, rimanendo comunque nell’ambito di protezione dell’invenzione, definito dalle rivendicazioni seguenti. The present invention has been described with reference to some embodiments. Various modifications can be made to the embodiments described in detail, while remaining in any case within the scope of protection of the invention, defined by the following claims.
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