JP3628805B2 - 車輪に装着したトランスポンダに対する読み取りおよび書き込み方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タイヤに関する種々の情報を発信するトランスポンダに対する読取り及び書込み方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
受信機と送信機の機能を併せ持つ、トランスポンダの基本技術はすでに確立され、現在では様々な分野で応用されている。
タイヤへの応用もその一つであり、タイヤを識別するための情報、あるいはタイヤの内圧、温度及び回転数等の情報を得るために、トランスポンダを利用している。例えば、タイヤから離れた位置より、そのタイヤに埋設したトランスポンダに、読み取りおよび書き取り装置（以下、読み書き装置と示す）からの電波を作用してトランスポンダに電気的誘導信号を発生させてトランスポンダを起動し、該トランスポンダからの情報信号を受信する技術が、実開平２−１２３４０４号公報に開示されている。
【０００３】
このトランスポンダは、主に集積回路およびコイルと、これを保護する外殻から成る、比較的に小さなものであり、その形状はコイン状又は円柱状など様々であり、上記公報には、その埋設位置として、カーカスプライ巻き上げ部先端域又はバットレス部（サイドウォール部のタイヤ径方向外側端）のカーカスプライ外側面上が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここに、トランスポンダをタイヤに埋設するに当たり、トランスポンダはタイヤの性能面で異物となってセパレーションを誘発するため、このトランスポンダに起因してタイヤの耐久性が劣化するのを回避することが肝要である。一方、電子部品であるトランスポンダには、タイヤの内部環境は苛酷であり、タイヤを介して受ける外力やタイヤ内で発生する熱などによって、故障が誘発されないことが重要である。
【０００５】
すなわち、トランスポンダからの情報は、例えばタイヤを管理する上で極めて有利であるが、タイヤの性能にとっては従的性格をこえるものではないから、トランスポンダの埋設によってタイヤの耐久性が損なわれることは大きな問題になる。
【０００６】
従って、トランスポンダとの通信を、トランスポンダがタイヤの耐久性に悪影響を与えることなく、しかもタイヤの厳しい使用環境からトランスポンダを保護した上で確立することが不可欠になる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、トランスポンダをタイヤに埋設する構造は、その埋設位置を厳密に規定しても、トランスポンダがタイヤにおける異物となるのを完全には避けられないことから、タイヤへの内蔵に拘泥することなくトランスポンダの有利な装着手法を究明したところ、この発明を完成するに到った。
【０００８】
すなわち、この発明は、空気入りタイヤをホィールに組付けた車輪の空気入りタイヤおよびホィールのリムに囲まれた空気充填室内に、周囲を緩衝材で被覆したトランスポンダを無拘束下で収容し、このトランスポンダに対して、車輪の外側から読み取りおよび書き込みを行うことを特徴とするトランスポンダに対する読み取りおよび書き込み方法である。
【０００９】
ここで、読み取りおよび書き込みを車輪の停止時に行うこと、緩衝材がゴムであること、そして緩衝材の外形が球状であること、が実施に当たり有利である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の方法は、車輪の空気入りタイヤおよびホィールのリムに囲まれた空気充填室内に無拘束下で収容した、トランスポンダに対して、読み取りおよび書き込みを行うことに特徴がある。すなわち、図１に示すように、タイヤ１をホィール２のリム３に組付けて成る、車輪において、タイヤ１とリム３とに囲まれる空気充填室４内に、周囲を緩衝材５で被覆したトランスポンダ６を、無拘束下で収容することが肝要である。なお、タイヤ１において、７はビードコア、８はこのビードコア７に巻き回したカーカスプライ、９はベルトおよび１０はトレッドである。
【００１１】
上記に従って車輪に装着されたトランスポンダ６は、無拘束であるため、車両が停止している状態では、重力によって常にトランスポンダ６がタイヤ内壁の路面側に位置することになる。従って、車両が停止すると、トランスポンダ６の位置が定まるため、タイヤの接地部周りに読み書き装置を配置すれば、ほぼ確実にトランスポンダ６へアクセスすることができる。なお、トランスポンダに対して信号を送受信する読み書き装置は、例えば特許公表公報平成４年５０１９３９号公報や米国特許第５１８１９７５ 号明細書などに記載のものが有利に適合する。
【００１２】
ところで、アクセス時にトランスポンダへ作用させる電波の到達距離が１ｍ弱と短いため、例えばトラック・バス用の大型タイヤでは、トランスポンダの位置を把握した上でアクセスすることが好ましい。従って、トランスポンダの位置を把握した上でアクセスすることが好ましい。従って、トランスポンダの位置がほぼ一定となる、この発明の方法は、とりわけトラック・バス用の大型タイヤに適したものといえる。
【００１３】
さらに、空気充填室４内にトランスポンダ６を収容するから、トランスポンダ６の存在が車輪外側から知られることはないから、盗難防止に役立てることができる。すなわち、タイヤ製造時に刻印されるセリアルナンバー等をトランスポンダに書き込み、これを読み取れば、常にタイヤの特定が可能であるから、例えばレンタカーの車輪にトランスポンダを装着し、レンタカーの返却時にトランスポンダにアクセスすることによって、貸出車両に付属したタイヤが装着されているかを確認でき、タイヤの盗難を防止できるのである。
【００１４】
また、トランスポンダ６は、図２に示すように、集積回路を内蔵するパッケージ１１およびフェライトコア入りロッドアンテナ１２を、円筒状のガラス容器１３に収容して成るものが一般的である。そして、この種のトランスポンダの耐熱限界は、通常６０〜８０℃程度であるから、タイヤ内部や車軸付近では耐熱限界を越えることになり、従来は故障の発生頻度が高かったのである。これに対して、この発明に従って、空気充填室４内に周囲を緩衝材５で被覆したトランスポンダ６を収容することによって、トランスポンダ６は車軸から離れるため、耐熱限界を越える温度に達することはない。しかも、トランスポンダはタイヤに内蔵されないため、タイヤの耐久性または性能が損なわれることもない。
【００１５】
ここに、トランスポンダ６を被覆する緩衝材５としては、特に車両走行時の車輪回転中における衝撃吸収性に優れた材料、例えばゴムの他、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ），ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ），ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂等が適合するが、適当な衝撃吸収性、断熱性、機械強度および成形性を有すれば他の素材でも良い。
【００１６】
さらに、緩衝材５の外形は、タイヤの回転中にトランスポンダがタイヤ内壁を低い抵抗で転がる形状であれば特に限定されないが、図３に典型例を示すように、球形、卵形あるいは紡錘形などの球状であることが好ましい。すなわち、緩衝材５の外形を球状にして曲面で構成することによって、転がり抵抗は小さくなり、その結果、タイヤ回転中のトランスポンダの転がり音を低減できる。
【００１７】
なお、図１または図３では、図２に示した種類のトランスポンダ、つまりトランスポンダ外部からの電波にてトランスポンダに電気的誘導信号を発生させてトランスポンダを起動して情報信号を発信する、いわゆるパッシブ型について示したが、例えば図４に示す、電源、さらにはセンサー類を付属した、いわゆるアクティブ型のトランスポンダを、この発明に適用することも可能である。
【００１８】
すなわち、図４に示すアクティブ型のトランスポンダは、基板１４上に、集積回路やアンテナを内蔵するパッケージ１１、圧力センサー１５、温度センサー１６および電池１７を配置し、これらを容器１８内に収容し、さらに容器１８を球状の緩衝材５で覆ってなる。また、符号１９は、圧力センサー１５と外部を連絡する導管であり、その導管開口１９Ａ を介して外部圧力を圧力センサー１５に導いて圧力を測定する。この導管１９は、例えば緩衝材５で被覆する際にパイプを埋めてパイプを導管１９とする、等の手段で形成することができる。なお、温度センサー１６は、緩衝材５や容器１８を介して伝達される外部からの熱を測定すればよいため、特に外部との接続を図る必要はない。
【００１９】
ここに、圧力センサー１５は、タイヤの内圧を走行前、さらに走行中に測定するのに用い、温度センサー１６は主に走行中のタイヤ温度を測定するのに用い、これらのデータに異常があれば、トランスポンダから警報を発することが可能である。なお、パッケージ１１に内蔵された集積回路は、圧力センサー１５、温度センサー１６からの情報を記録すること、読み書き装置からの信号に反応すること、読み書き装置との間で例えばタイヤに関する識別情報の双方向通信を行うこと、そして警報を発すること、等の機能を担うことが好ましい。
【００２０】
このアクティブ型のトランスポンダはパッシブ型に比較して大きなものになるが、ここでトランスポンダを収容する空気充填室４は比較的大きな空間であるため、アクティブ型のトランスポンダの収容も可能である。
【００２１】
【発明の効果】
この発明によれば、タイヤの性能を犠牲にすることなしに、トランスポンダの性能及び耐久性を確保した上で、トランスポンダに対して各種情報を読み書きすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トランスポンダを装着した車輪を示す図である。
【図２】パッシブ型トランスポンダの構造を示す図である。
【図３】パッシブ型トランスポンダを示す図である。
【図４】アクティブ型トランスポンダを示す図である。
【符号の説明】
１ タイヤ
２ ホィール
３ リム
４ 空気充填室
５ 緩衝材
６ トランスポンダ
７ ビードコア
８ カーカスプライ
９ ベルト
１０ トレッド
１１ パッケージ
１２ ロッドアンテナ
１３ ガラス容器
１４ 基板
１５ 圧力センサー
１６ 温度センサー
１７ 電池
１８ 容器

Claims (4)

1. 空気入りタイヤをホィールに組付けた車輪の空気入りタイヤおよびホィールのリムに囲まれた空気充填室内に、周囲を緩衝材で被覆したトランスポンダを無拘束下で収容し、このトランスポンダに対して、車輪の外側から読み取りおよび書き込みを行うことを特徴とする車輪に装着したトランスポンダに対する読み取りおよび書き込み方法。
2. 読み取りおよび書き込みを車輪の停止時に行う請求項１に記載の方法。
3. 緩衝材がゴムである請求項１または２に記載の方法。
4. 緩衝材の外形が球状である請求項１、２または３に記載の方法。

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