JP2008195189A - タイヤ - Google Patents

Abstract

【課題】 製造、流通、メンテナンスの各段階において、タイヤごとの型式、製造番号、製品仕様、製造年月日、使用履歴等のデータを記録しかつ読み取ることができるタイヤを提供する。
【解決手段】 タイヤ１内に配設され無線交信で情報の書き込み・読み取り可能な第１の無線ＩＣタグ３と、タイヤの製造段階及び流通段階における情報を無線交信で書き込むことができ、かつこの書き込まれた情報を無線交信で読み取り可能な製造管理及び流通管理のトレーサビリティ用の第２の無線ＩＣタグ４と、同じくタイヤ内に配設されタイヤに加わる温度、回転、振動、応力、圧力のうち少なくとも一つを検出するタイヤ状態検出センサ４と、同じくタイヤ内に配設され前記タイヤ状態検出センサが検出したデータを第１の無線ＩＣタグ３に記録すべく送信する制御部６をタイヤのカーカス構造体２に配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両に使用されるタイヤについて、製造、流通、メンテナンスの各段階において、タイヤごとの型式、製造番号、製品仕様、製造年月日、使用履歴等のデータを信頼性高く容易に確認することができるタイヤに関する。

自動車等の車両用のタイヤにあっては、製造物責任法の点からもその製造、流通、メンテナンス等を管理するに際して、タイヤごとに型式、製造番号、製品仕様、使用履歴等のデータを記録する必要がある。そこで、タイヤメーカーにおいてタイヤ１本ごとに型式、製造番号、製品仕様等の固有情報を記録したバーコードラベルを取り付けること（例えば、特許文献１）が案出された。しかしながら、バーコードは記録することができる情報量が少ない上に、振動、変形、熱変化の多いタイヤにあっては過酷な使用環境でバーコードラベルが剥離する恐れがあった。また、流通、メンテナンス等の段階で追加的に情報を記録することもできなかった。

そこで、バーコードラベルに代わってＩＣタグを用い、メーカーにおいてタイヤの製造管理の情報をＩＣタグに記録し、これをタイヤに配設する方法（例えば、特許文献２）が案出されている。
特開平７−２６６８１１号公報 特開２００５−３１６５９６号公報

この上述した従来のＩＣタグを取り付けたタイヤにあっては、バーコードと比べ記録できる情報量が格段に増えるとともに、記録媒体がタイヤから剥離する恐れもないものである。しかしながら、この従来のＩＣタグを取り付けたタイヤにあっては、タイヤの製造管理及び流通管理のトレーサビリティ用として利用することはできるものの、このタイヤがどのような使用環境にあったのか、例えば走行時間、走行距離、タイヤの回転数、衝撃、上昇温度等を記録することはできず、タイヤにとって重要な使用履歴を記録することによるメンテナンス管理をすることはできなかった。

そこで本発明は、これらの問題を解決すべく、製造、流通、メンテナンスの各段階において、タイヤごとの型式、製造番号、製品仕様、製造年月日、使用履歴等のデータを記録しかつ読み取ることができるタイヤを提供することを目的とする。

前記課題を達成するため、本発明のタイヤは、タイヤ内に配設され無線交信で情報の書き込み・読み取りが可能な無線ＩＣタグと、同じく前記タイヤ内に配設されるタイヤ状態検出センサと、同じく前記タイヤ内に配設され前記タイヤ状態検出センサが検出したデータを前記無線ＩＣタグに記録すべく送信する制御部を備えてなることを特徴とするものである。

また、タイヤ状態検出センサは、タイヤに加わる温度、回転、振動、応力、圧力のうち少なくとも一つを検出する機能を備えてなることを特徴とするものである。

また、無線ＩＣタグとタイヤ状態検出センサと制御部は、タイヤを構成するカーカス構造体に配設されることを特徴とするものである。

また、無線ＩＣタグは、カーカス構造体を構成するコード内に配設することを特徴とするものである。

また、無線ＩＣタグはＩＣタグ書き込み装置及びＩＣタグ読み取り装置との間で暗号化された信号で無線交信することを特徴とするものである。

また、無線ＩＣタグは、半導体材料等よりなる不揮発性機能を有するメモリ装置を用いることを特徴とするものである。

また、制御部は、タイヤ状態検出センサが検出した信号を時刻データとともに無線ＩＣタグに送信して記録することを特徴とするものである。

また、タイヤの製造段階及び流通段階における情報を無線交信で書き込むことができ、かつこの書き込まれた情報を無線交信で読み取り可能な製造管理及び流通管理のトレーサビリティ用の無線ＩＣタグを別個に備えることを特徴とするものである。

上記構成によれば、タイヤ内に配設され無線交信で情報の書き込み・読み取りが可能な無線ＩＣタグと、同じく前記タイヤ内に配設されるタイヤ状態検出センサと、同じく前記タイヤ内に配設され前記タイヤ状態検出センサが検出したデータを前記無線ＩＣタグに記録すべく送信する制御部を備えてなることで、タイヤの使用履歴をタイヤ内の無線ＩＣタグに自動的に記録することができ、また無線ＩＣタグに記録された使用履歴を容易に読み取ることができ、これにより確実にタイヤのメンテナンス管理をすることができる。

また、タイヤ状態検出センサは、タイヤに加わる温度、回転、振動、応力、圧力のうち少なくとも一つを検出する機能を備えてなることで、タイヤにとってメンテナンス上必要なデータが得られる。

また、無線ＩＣタグとタイヤ状態検出センサと制御部は、タイヤを構成するカーカス構造体に配設されることで、無線ＩＣタグとタイヤ状態検出センサと制御部は強固なカーカス構造体と一体化して過酷な使用環境下のタイヤから離脱することなく長期に亘って使用することができる。

また、無線ＩＣタグは、カーカス構造体を構成するコード内に配設することで、タイヤが万が一破損するような事態にあっても情報を記録した状態のままタイヤから離脱する恐れがない。

また、無線ＩＣタグはＩＣタグ書き込み装置及びＩＣタグ読み取り装置との間で暗号化された信号で無線交信することで、予め定められた装置以外では書き込み・読み取りができないので、情報を安全に管理することができる。

また、無線ＩＣタグは、半導体材料等よりなる不揮発性機能を有するメモリ装置を用いることで、高速の読み書きが可能で、低電圧駆動、低消費電力の使いやすいものとすることができる。

また、制御部は、タイヤ状態検出センサが検出した信号を時刻データとともに無線ＩＣタグに送信して記録することで、記録する使用履歴を時刻と対応させることができる。

また、タイヤの製造段階及び流通段階における情報を無線交信で書き込むことができ、かつこの書き込まれた情報を無線交信で読み取り可能な製造管理及び流通管理のトレーサビリティ用の無線ＩＣタグを別個に備えることで、製造管理及び流通管理を確実に行うことができる。

図１は、本発明の無線ＩＣタグを用いたタイヤを表し、ゴムで成形されるタイヤ１のトレッド１ａの内側に、ポリエステル、レーヨン、アラミド、スチールなどのコードを成形したタイヤの骨格となるカーカス構造体２を配設するとともに、そのカーカス構造体２には第１の無線ＩＣタグ３、第２の無線ＩＣタグ４、１個又は複数個のタイヤ状態検出センサ５、及びこのタイヤ状態検出センサ５と接続する制御部６が配設されている。この第１の無線ＩＣタグ３及び第２の無線ＩＣタグ４は、およそ１ミリメートル又はそれ以下の大きさで、カーカス構造体２と一緒にゴム被覆される構造、若しくはカーカス構造体２を構成するコードの内部に一体的に配設される構造とする。

第１の無線ＩＣタグ３は、その小径な内部に、強誘電体を利用した不揮発メモリであるＦｅＲＡＭと、駆動用の電池を内蔵する代わりに外部からの電波を受信しこれと共振して電流を発生する電源部と、外部と無線交信するためのアンテナ部を備えていて、同じくタイヤ１のカーカス構造体２に配置された温度、回転、振動、応力、圧力（タイヤ内の空気圧も含む）等のうち少なくとも一つを検出するタイヤ状態検出センサ５及び時刻データを備えた制御部６と無線又は配線により回路接続されている。そして制御部６は、タイヤ状態検出センサ５からの信号に時刻データを付して第１の無線ＩＣタグ３に送信して記録させる機能を有している。このタイヤ状態検出センサ５のうち温度センサ、応力・圧力センサとしては、従来から存在しているセンサを利用することができるとともに、回転センサとしては、タイヤが回転する際に発生する遠心力を応力・圧力センサが検出し、これを制御部６で単位時間当たりの回転数に演算させることができ、また振動センサも応力・圧力センサを所望する方向にセットすることで検出することができるものである。

この第１の無線ＩＣタグ３は、前記制御部６から送られてくるタイヤ状態検出センサ５からの信号を記録する以外に、メガヘルツ帯域の電波を用いて外部の書き込み・読み取り装置（図示せず）と数メートル以下の範囲内で無線交信を可能としている（後述するトレーサビリティ用の第２の無線ＩＣタグと異なり、記録された情報の読み取りは個別のタイヤについて行うことから、電波による交信可能範囲は近距離で構わない）。そして、この無線交信に用いる信号を暗号化することで、予め暗号を解読できるべく設定された装置以外では書き込み・読み取りができないので、情報を安全に管理することができる。また、ＦｅＲＡＭは、ＤＣ１．１Ｖという低電圧で書き込みすることができるので、第１の無線ＩＣタグ３内部に電池を内蔵することなく、外部からの電波に共振して発電する電源部を備えたパッシブタイプでも十分足りるとともに、従来のＩＣタグに用いられていたＥＥＰＲＯＭと比較して５０００倍もの書き込み速度を有している。そして、書き換え回数にあっても、ＥＥＰＲＯＭが１０万回程度であるのに対し、ＦｅＲＡＭは１０の１２乗回と優れた性能を備えている。書き換えのアクセスにあっても、従来のＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリーではほとんどがブロック単位であったのに対し、ＦｅＲＡＭはワード単位でランダムに行えるという利点がある。ＦｅＲＡＭへの書き込みを制御する制御部は、一旦書き込まれた情報が削除・変更されることがないように、追記はできるものの、上書きをできない設定とするものである。

また、第２の無線ＩＣタグ４は、前記タイヤ状態検出センサ５とは接続されずに、単独で外部と無線交信により情報の書き込み・読み取りが可能な構成とし、メーカー及び流通段階において製造管理及び流通管理を行うべくタイヤごとの型式、製造番号、製造年月日、製品仕様等をＩＣタグ書き込み装置で記録し保存するトレーサビリティ用に用いられる。

この第２の無線ＩＣタグ４は、無線交信する電波の帯域をキロヘルツ帯域の低周波とすることで、第２の無線ＩＣタグ４がＩＣタグ書き込み装置及びＩＣタグ読み取り装置と無線交信することができる距離を１０メートル程度と、前記第１の無線ＩＣタグ３よりも長距離に設定している。そして、この無線交信に用いる信号を暗号化することで、予め暗号を解読できるべく設定された装置以外では書き込み・読み取りができないので、情報を安全に管理することができる。この第２の無線ＩＣタグ４の記録媒体としても、前述同様ＦｅＲＡＭを用いるものである。

このような構成からなるタイヤ１にあっては、始めにメーカーにおいて、初期状態の第１の無線ＩＣタグと第２の無線ＩＣタグを用意し、これを例えばコード製造工程においてコード材料に混入させてコードを形成し、そしてこのコードでカーカス構造体２を形成する。そして、タイヤ状態検出センサ５及び制御部６も同時にカーカス構造体２と一体的に配設し、それからタイヤとして成形され、そのタイヤごとに製造工程の情報、タイヤごとの型式、製造番号、製品仕様、製造年月日などが適宜第２の無線ＩＣタグ４に書き込み装置を用いて記録される。これらの第２の無線ＩＣタグ４に書き込まれた製造情報は、同時にタイヤの品質管理システムを集中管理する集中管理サーバー（図示せず）にも記録され、データの連携を図る。

このようにして製造されたタイヤ１は、タイヤ単独で市場に流通したり、メーカーで自動車等の車両に組み込まれたりし、その各流通段階では、第２の無線ＩＣタグ４に対し入出庫情報等を記録することができる。

そしてこのタイヤ１が搭載された車両をユーザーが走行させると、前記タイヤ状態検出センサ５がタイヤに加わる温度、回転、振動、応力、圧力等を適宜検出し、これを制御部６に送信し、制御部６はこのデータを、例えば一定時間ごとに自動的に時刻データとともに第１の無線ＩＣタグ３に記録させたり、タイヤ状態検出センサ５がタイヤに加わる異状データを検出した場合にその検出した時刻データとともに記録させたりするものである。この第１の無線ＩＣタグ３に記録された情報は、ＩＣタグ読み取り装置を個別のタイヤに近づけることで読み取ることができる。

尚、上述した実施例にあっては、本実施例に用いるメモリ装置の一例として強誘電体を利用した不揮発メモリのＦｅＲＡＭについて説明したが、これに限られるものではなく、半導体材料等からなる不揮発性機能を有するメモリ装置であればよいものである。

本発明のタイヤの一部分を切り欠いた説明斜視図である。

符号の説明

１ タイヤ
１ａ トレッド
２ カーカス構造体
３ 第１の無線ＩＣタグ
４ 第２の無線ＩＣタグ
５ タイヤ状態検出センサ
６ 制御部

Claims (8)

1. タイヤ内に配設され無線交信で情報の書き込み・読み取りが可能な無線ＩＣタグと、同じく前記タイヤ内に配設されるタイヤ状態検出センサと、同じく前記タイヤ内に配設され前記タイヤ状態検出センサが検出したデータを前記無線ＩＣタグに記録すべく送信する制御部を備えてなることを特徴とするタイヤ。
2. タイヤ状態検出センサは、タイヤに加わる温度、回転、振動、応力、圧力のうち少なくとも一つを検出する機能を備えてなることを特徴とする請求項１記載のタイヤ。
3. 無線ＩＣタグとタイヤ状態検出センサと制御部は、タイヤを構成するカーカス構造体に配設されることを特徴とする請求項１又は２記載のタイヤ。
4. 無線ＩＣタグは、カーカス構造体を構成するコード内に配設することを特徴とする請求項３記載のタイヤ。
5. 無線ＩＣタグはＩＣタグ書き込み装置及びＩＣタグ読み取り装置との間で暗号化された信号で無線交信することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のタイヤ。
6. 無線ＩＣタグは、半導体材料等よりなる不揮発性機能を有するメモリ装置を用いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のタイヤ。
7. 制御部は、タイヤ状態検出センサが検出した信号を時刻データとともに無線ＩＣタグに送信して記録することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のタイヤ。
8. タイヤの製造段階及び流通段階における情報を無線交信で書き込むことができ、かつこの書き込まれた情報を無線交信で読み取り可能な製造管理及び流通管理のトレーサビリティ用の無線ＩＣタグを別個に備えることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のタイヤ。

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