JP5656766B2 - Wireless communication system for rotating body - Google Patents
Wireless communication system for rotating body Download PDFInfo
- Publication number
- JP5656766B2 JP5656766B2 JP2011169792A JP2011169792A JP5656766B2 JP 5656766 B2 JP5656766 B2 JP 5656766B2 JP 2011169792 A JP2011169792 A JP 2011169792A JP 2011169792 A JP2011169792 A JP 2011169792A JP 5656766 B2 JP5656766 B2 JP 5656766B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating body
- antenna
- fixed
- peripheral surface
- tag
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Description
本発明は、回転体と、回転体を回転可能に支持する支持部との間で無線通信を行うための回転体用無線通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system for a rotating body for performing wireless communication between the rotating body and a support portion that rotatably supports the rotating body.
この種の従来の回転体用無線通信システムとしては、回転体(例えば、インホイールモータのロータ)の内周面に備えた回転側アンテナと、支持部(例えば、車両本体)に備えた固定側アンテナとの間で無線通信を行って、回転体に備えたセンサの検出データを無線送信するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional wireless communication system for a rotating body of this type, a rotating side antenna provided on an inner peripheral surface of a rotating body (for example, a rotor of an in-wheel motor) and a fixed side provided for a support portion (for example, a vehicle body) An apparatus is known that performs wireless communication with an antenna and wirelessly transmits detection data of a sensor provided in a rotating body (see, for example, Patent Document 1).
ところが、上述した従来の回転体用無線通信システムでは、回転体の位置によっては、回転側アンテナの位置が固定側アンテナからの無線波の受波領域から外れて、無線通信ができなくなることがあった。即ち、従来の回転体用無線通信システムでは、回転体の全位置で安定した無線通信を行うことができなかった。 However, in the conventional wireless communication system for a rotating body described above, depending on the position of the rotating body, the position of the rotating side antenna may deviate from the radio wave receiving area from the fixed side antenna, and wireless communication may not be possible. It was. That is, in the conventional wireless communication system for a rotating body, stable wireless communication cannot be performed at all positions of the rotating body.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、回転体の全位置で安定した無線通信を行うことが可能な回転体用無線通信システムの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a wireless communication system for a rotating body capable of performing stable wireless communication at all positions of the rotating body.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る回転体用無線通信システム(100)は、回転体(60)を回転可能に支持する支持部(80)に固定されて回転体(60)の内周面又は外周面に対向した固定側アンテナ(11)を有した固定側無線回路(10)と、回転体(60)に固定されたセンサ(40)と、固定側アンテナ(11)と対向する回転体(60)の内周面又は外周面に固定された回転側アンテナ(23)を有し、固定側アンテナ(11)からの無線波を受波して生成した電力で作動して、センサ(40)の検出データを無線送信する回転側無線回路(20)とからなる回転体用無線通信システム(100)において、回転側アンテナ(23)は、回転体(60)の内周面又は外周面に固定されるタグ(21)上に設けられて、タグ(21)の両端部間に亘ってループ状の電路(23A)を延ばして固定した構造をなし、その回転側アンテナ(23)を回転体(60)の外周面の半周以上に巻き付けて、回転体(60)の周方向における回転側アンテナ(23)の両端部(23B,23B)の間隔を、固定側アンテナ(11)からの無線波を受け得る受波領域(R1)の幅より小さくしたところに特徴を有する。 The wireless communication system for a rotating body (100) according to the invention of claim 1 made to achieve the above object is fixed to a support portion (80) that rotatably supports the rotating body (60), and the rotating body ( 60) a fixed-side radio circuit (10) having a fixed-side antenna (11) facing the inner or outer peripheral surface, a sensor (40) fixed to the rotating body (60), and a fixed-side antenna (11). ) And a rotating antenna (23) fixed to the inner or outer peripheral surface of the rotating body (60) facing the motor, and operates with electric power generated by receiving radio waves from the fixed antenna (11). In the rotating body wireless communication system (100) including the rotating side wireless circuit (20) that wirelessly transmits the detection data of the sensor (40), the rotating side antenna (23) is included in the rotating body (60). On the tag (21) fixed to the circumferential surface or outer circumferential surface Provided, the tag (21) forms a fixed structure to extend the loop-shaped path (23A) over between the ends of the rotating antenna (23) the rotating body (60) half or more of the outer peripheral surface of the The reception area (R1) that can receive the radio wave from the fixed antenna (11) with the interval between both ends (23B, 23B) of the rotation antenna (23) in the circumferential direction of the rotating body (60). It is characterized in that it is smaller than the width of.
請求項2の発明は、請求項1に記載の回転体用無線通信システム(100)において、回転体(60)は、回転機(50)のロータ(60)であって、センサ(40)は、ロータ(60)に備えた磁石(63)に直に固定されて温度又は磁束強度を検出するところに特徴を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the wireless communication system for a rotating body (100) according to the first aspect, the rotating body (60) is a rotor (60) of the rotating machine (50), and the sensor (40) is It is characterized in that it is directly fixed to a magnet (63) provided in the rotor (60) to detect temperature or magnetic flux intensity.
請求項3の発明は、請求項2に記載の回転体用無線通信システム(100)において、回転機(50)は、車両の駆動源に使用されるインホイールモータ(50)であって、ロータ(60)は、インホイールモータ(50)のステータ(51)の外側に配置された円筒状をなすと共に、外周面に非磁性体金属の保護カバー(64)を備え、センサ(40)は、保護カバー(64)の内側で磁石(63)に固定され、回転側アンテナ(23)は、保護カバー(64)の外周面に固定され、保護カバー(64)に貫通形成された配線孔(68)を通してセンサ(40)と回転側アンテナ(23)とが接続されているところに特徴を有する。 According to a third aspect of the present invention, in the wireless communication system for a rotating body (100) according to the second aspect, the rotating machine (50) is an in-wheel motor (50) used as a driving source of a vehicle, and is a rotor. (60) has a cylindrical shape arranged outside the stator (51) of the in-wheel motor (50), and includes a nonmagnetic metal protective cover (64) on the outer peripheral surface. The sensor (40) The rotating antenna (23) is fixed to the outer peripheral surface of the protective cover (64) and is formed in the protective cover (64) so as to penetrate the protective cover (64). ) Through which the sensor (40) and the rotating antenna (23) are connected.
請求項4の発明は、請求項3に記載の回転体用無線通信システム(100)において、タグ(21)のうちループ状の電路(23A)より保護カバー(64)側には、回転側アンテナ(23)のループ状の電路(23A)を貫通する固定側アンテナ(11)からの電磁界の磁路の一部を形成するための磁性体シート(25)を備えたところに特徴を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless communication system for a rotating body (100) according to the third aspect of the present invention, a rotating side antenna is provided on the protective cover (64) side of the loop (21A) of the tag (21). The magnetic sheet (25) for forming a part of the magnetic path of the electromagnetic field from the stationary antenna (11) penetrating the loop-shaped electric path (23A) of (23) is characterized.
請求項5の発明に係る回転体用無線通信システム(100)は、回転体(60)を回転可能に支持する支持部に固定されて回転体(60)の内周面又は外周面に対向した固定側アンテナ(11)を有した固定側無線回路(10)と、固定側アンテナ(11)と対向する回転体(60)の内周面又は外周面に固定された回転側タグアンテナ(23,123,323)を有した回転側無線回路(20)とからなる回転体用無線通信システム(100)において、回転側タグアンテナ(23,123,323)を回転体(60)の内周面又は外周面の半周以上に巻き付けて、回転体(60)の全位置で固定側無線回路(10)と回転側無線回路(20)との間で無線通信可能としたところに特徴を有する。
請求項6の発明は、請求項5に記載の回転体用無線通信システム(100)において、回転側タグアンテナ(323)は、回転体(60)の内周面又は外周面に固定されるタグ(21)と、タグ(21)の両端部間に亘って一列に並べられた複数のループアンテナ(323A,323B)とを有して、隣り合ったループアンテナ(323A,323B)同士が連鎖的に誘導結合されるように構成されると共に、1つのループアンテナ(323A)が回転側無線回路(20)に接続されているところに特徴を有する。
The wireless communication system for a rotating body (100) according to the invention of claim 5 is fixed to a support portion that rotatably supports the rotating body (60) and faces the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the rotating body (60). A fixed-side radio circuit (10) having a fixed-side antenna (11), and a rotating-side tag antenna (23, 23) fixed to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the rotating body (60) facing the fixed-side antenna (11). In the wireless communication system for a rotating body (100) including the rotating side wireless circuit (20) having 123, 323), the rotating tag antenna (23, 123, 323) is connected to the inner peripheral surface of the rotating body (60) or It is characterized in that it is wound around half or more of the outer peripheral surface, and wireless communication is possible between the fixed-side wireless circuit (10) and the rotating-side wireless circuit (20) at all positions of the rotating body (60).
A sixth aspect of the present invention is the wireless communication system for a rotating body (100) according to the fifth aspect, wherein the rotating side tag antenna (323) is fixed to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the rotating body (60). (21) and a plurality of loop antennas (323A, 323B) arranged in a line across both ends of the tag (21), and adjacent loop antennas (323A, 323B) are linked to each other. And is characterized in that one loop antenna (323A) is connected to the rotating side radio circuit (20).
[請求項1の発明]
請求項1の発明に係る回転体用無線通信システム(100)によれば、回転側無線回路(20)に備えた回転側アンテナ(23)は、ループ状の電路(23A)をタグ(21)の両端部間に亘って延ばして固定した構造をなしている。そして、このタグ(21)を回転体(60)の内周面又は外周面の半周以上に巻き付けて、回転体(60)の周方向における回転側アンテナ(23)の両端部(23B,23B)の間隔が、固定側アンテナ(11)からの無線波を受け得る受波領域(R1)の幅より小さくなるように構成されている。これにより、回転体(60)の位置に拘わらず、固定側アンテナ(11)と回転側アンテナ(23)との間で安定して無線通信を行うことができる。即ち、回転体(60)の全位置で受信性能を向上させることができる。そして、回転体(60)が回転している最中に任意のタイミングで無線通信を行って、センサ(40)による検出データを固定側無線回路(10)に取得することが可能になる。
[Invention of Claim 1]
According to the wireless communication system for a rotating body (100) of the first aspect of the present invention, the rotation-side antenna (23) provided in the rotation-side wireless circuit (20) has a loop-shaped electric circuit (23A) as a tag (21). It has the structure which extended and fixed between the both ends. Then, the tag (21) is wound around the inner circumference or the outer circumference of the rotating body (60) and more than half a circumference, and both end portions (23B, 23B) of the rotating antenna (23) in the circumferential direction of the rotating body (60). Is configured to be smaller than the width of the receiving region (R1) that can receive the radio wave from the fixed antenna (11). Thereby, irrespective of the position of the rotating body (60), stable wireless communication can be performed between the fixed antenna (11) and the rotating antenna (23). That is, reception performance can be improved at all positions of the rotating body (60). Then, wireless communication can be performed at an arbitrary timing while the rotating body (60) is rotating, and data detected by the sensor (40) can be acquired by the fixed-side wireless circuit (10).
[請求項2の発明]
回転機(50)を高負荷状態で運転すると、磁石(63)の温度上昇とこれに伴う磁束強度の低下が急激に起きることがある。このため、磁石(63)の回りの部品は高温ではないが、磁石(63)は高温になっている事態が生じうる。本発明によれば、センサ(40)をロータ(60)に備えた磁石(63)に直に固定してあるので、温度や磁束強度が急激に変化した場合でも、高いレスポンスでこれら温度や磁束強度を検出することができる。
[Invention of claim 2]
When the rotating machine (50) is operated in a high load state, a temperature increase of the magnet (63) and a decrease in magnetic flux intensity accompanying this may occur abruptly. For this reason, although the parts around the magnet (63) are not hot, the magnet (63) may be hot. According to the present invention, since the sensor (40) is directly fixed to the magnet (63) provided in the rotor (60), even if the temperature and magnetic flux intensity change suddenly, these temperature and magnetic flux can be obtained with high response. The intensity can be detected.
[請求項3の発明]
請求項3の発明によれば、車両の駆動源としてのインホイールモータ(50)のロータ(60)と、車両本体との間で安定した無線通信が可能になると共に、ロータ(60)の温度又は磁束強度を高いレスポンスで検出して車両本体側に送信することができる。
[Invention of claim 3]
According to the invention of claim 3, stable wireless communication is possible between the rotor (60) of the in-wheel motor (50) as a drive source of the vehicle and the vehicle body, and the temperature of the rotor (60). Alternatively, the magnetic flux intensity can be detected with a high response and transmitted to the vehicle body side.
[請求項4の発明]
請求項4の発明によれば、タグ(21)のうちループ状の電路(23A)より保護カバー(64)側に配置された磁性体シート(25)が、回転側アンテナ(23)のループ状の電路(23A)を貫通した磁路の一部を形成するから、非磁性体金属の保護カバー(64)の外周面に回転側アンテナ(23)を設けた場合でも、固定側アンテナ(11)からの無線波を確実に受波することができる。
[Invention of claim 4]
According to invention of Claim 4, the magnetic material sheet (25) arrange | positioned by the protective cover (64) side from the loop-shaped electric circuit (23A) among tags (21) is a loop shape of a rotation side antenna (23). Part of the magnetic path penetrating through the electric circuit (23A) of the non-magnetic metal protective cover (64), even when the rotation-side antenna (23) is provided on the outer peripheral surface, the fixed-side antenna (11) The radio wave from can be received reliably.
[請求項5,6の発明]
請求項5及び6の発明によれば、回転体(60)の全位置で固定側無線回路(10)と回転側無線回路(20)との間を無線通信可能とすることができる。即ち、回転体(60)の全位置で安定した無線通信が可能になる。そして、回転体(60)が回転している最中に任意のタイミングで無線通信が可能になる。
[Inventions of Claims 5 and 6]
According to the fifth and sixth aspects of the invention, wireless communication can be performed between the fixed-side radio circuit (10) and the rotary-side radio circuit (20) at all positions of the rotating body (60). That is, stable wireless communication is possible at all positions of the rotating body (60). Then, wireless communication is possible at an arbitrary timing while the rotating body (60) is rotating.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1には、電気自動車に備えられたモータ内蔵駆動輪90が示されている。モータ内蔵駆動輪90は、電気自動車の車両本体80に支持されており、車輪70と、その内側に配置されたアウターロータ型のインホイールモータ50とから構成されている。車輪70は、タイヤ71とタイヤホイール72とから構成され、タイヤホイール72は、タイヤ71が装着されたリム73とリム73の内周縁から張り出したディスク74とから構成されている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a
インホイールモータ50は、円筒形のステータ51とそのステータ51の外側に配置された円筒形のロータ60とを備えている。
The in-
ステータ51は、車両本体80のうち車輪70に向かって延びた筒形構造の車輪支持部81に固定されている。ステータ51は、珪素鋼板で構成された円筒形のステータコア52とステータコア52に巻回されたステータコイル53とから構成されている。
The
図2に示すように、ロータ60は、円筒形のロータ本体69とそのロータ本体69に埋め込まれた複数の永久磁石63,63とから構成されている。また、ロータ本体69は、積層鋼板によって構成されたロータヨーク61と、その外側に嵌合した非磁性金属(例えば、アルミニウム製)の保護カバー64とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the
永久磁石63,63は、ロータ60の周方向に沿って環状に並べて埋設されている。具体的には、ロータヨーク61には、周方向に沿って複数の磁石埋込孔62,62が形成されており、それら各磁石埋込孔62,62に板状の永久磁石63,63がそれぞれ挿入されている。
The
図1に示すように、ロータ60の軸方向の両端面には、エンドプレート65A,65Bが固定されており、それらエンドプレート65A,65Bに、永久磁石63,63の長手方向の両端面が突き当てられている。
As shown in FIG. 1,
両エンドプレート65A,65Bのうち、タイヤホイール72側のエンドプレート65Aは、タイヤホイール72のディスク74に固定されている。これにより、ロータ60とタイヤホイール72(車輪70)とが一体回転可能となっている。
Of both end plates 65 </ b> A and 65 </ b> B, the end plate 65 </ b> A on the
車両本体80側のエンドプレート65Bは、車輪支持部81の外側にベアリング76を介して支持されている。また、タイヤホイール72側のエンドプレート65Aの中心部からは車両本体80に向かって出力軸66が起立しており、その出力軸66がステータコア52及び車輪支持部81の内側を通って延びている。この出力軸66の外周面と車輪支持部81の内周面との間にはベアリング67が嵌合されている。これらベアリング67,76により、ロータ60がステータ51の外側で回転可能となっている。なお、出力軸66の車両本体80側には図示しないブレーキディスクが備えられている。
The end plate 65 </ b> B on the
さて、上述したインホイールモータ50のロータ60には、ICタグ20(本発明の「回転側無線回路」に相当する)及びセンサ40が取り付けられており、モータ内蔵駆動輪90を支持した電気自動車の車両本体80には、ICタグ20との間で無線通信を行うリーダ・ライタ10(本発明の「固定側無線回路」に相当する)が取り付けられている。これらICタグ20とリーダ・ライタ10とセンサ40とで、本発明に係る回転体用無線通信システム100が構成されている。
Now, the IC tag 20 (corresponding to the “rotation-side radio circuit” of the present invention) and the
図3に示すように、リーダ・ライタ10は、リーダアンテナ11(本発明の「固定側アンテナ」に相当する)と送受波部12と制御部13とを備えている。制御部13は、通常、データ送信命令を含めた信号を送受波部12により無線波にしてリーダアンテナ11から出力する。そして、これに応答してICタグ20が出力した無線波を受波し、その無線波に含まれる情報を取得する。このときICタグ20は、動作に必要な電力を電磁誘導によって無線波から得る。また、リーダ・ライタ10は、電気自動車に備えた上位装置16(例えば、ECU)との間でも有線又は無線による通信を行う。
As shown in FIG. 3, the reader /
リーダ・ライタ10は、送受波部12及び制御部13をケースに内蔵した本体部15(図1参照)の外側にリーダアンテナ11を露出させて備えており、本体部15が車両本体80(本発明の「支持部」に相当する)に固定されている。また、リーダアンテナ11は、ループ状に導線を巻いた、所謂、「ループアンテナ」であり、タイヤホイール72のリム73の内周面とロータ60の外周面との間の環状隙間に配置されている。そして、図4に示すように、リーダアンテナ11のループ状の導線で囲まれたループ面が、ロータ60の外周面と対向するように配置されている。
The reader /
図3に示すように、ICタグ20にはセンサ40が接続されている。本実施形態のセンサ40は、例えば、サーミスタ、測温抵抗体等の温度センサであり、図5に示すように、ロータ60に備えた任意の永久磁石63に対して直に固定されている。
As shown in FIG. 3, a
これに対し、ICタグ20は、図4に示すようにロータ60の外周面に固定されている。ICタグ20(詳細には、後述するICチップ22)とセンサ40との間は、図5に示すように配線41によって接続されている。ロータ60には、保護カバー64を貫通してさらに磁石埋込孔62まで延びた配線孔68が形成されており、この配線孔68に配線41が通されている。
On the other hand, the
図4に示すように、ICタグ20は、ICチップ22とタグアンテナ23(本発明の「回転側アンテナ」に相当する)とを備えている。図3に示すように、ICチップ22は、メモリ26、制御部27、送受波部28及び整流部29を備えている。
As shown in FIG. 4, the
メモリ26は、例えば、不揮発性メモリ(EEPROM)であって、センサ40による検出データ(温度データ)を記憶する。
The
整流部29は、リーダ・ライタ10から受けた無線波の交流磁界によりタグアンテナ23に電磁誘導された交流電圧を直流電圧に変換して制御部27に付与する。これにより制御部27が作動して所定のプログラムを実行し、タグアンテナ23が受波した無線波に含まれる情報を送受波部28を通して取得する。このとき取得した情報にデータ送信命令が含まれていた場合、制御部27は、メモリ26からセンサ40による検出データ(温度データ)を読み込む。そして、検出データを含む情報が送受波部28により無線波にされて、タグアンテナ23から出力される。
The rectifying
ICチップ22及びタグアンテナ23は、タグ本体21に固定されている。タグ本体21は、図4に示すように、ロータ60の周長と略同一長の帯状をなしている。タグ本体21は、可撓性を有するベースシート24と磁性体シート25とを重ねた構成となっており、ICチップ22とタグアンテナ23は、ベースシート24上に設けられている(図5参照)。
The
タグアンテナ23は、ベースシート24の表面に、例えば、導電性インクによって印刷されている。タグアンテナ23は、所定の巻数(本実施形態では、1回巻き)の矩形又は長円形のループ状をなしており、ループ状の電路23Aが、タグ本体21の両端部間に亘って延ばして固定されている。そして、タグ本体21は、ロータ60の外周面をほぼ1周するように巻き付けられており、タグアンテナ23の両端部23B,23Bが周方向で近接配置されている。
The
より詳細には、図4に示すように、タグアンテナ23の電路23Aは、ICチップ22から周方向の両側に向かって離れるように延び、ICチップ22から約180度離れた位置で折り返して互いに接近するように延びている。そして、電路23Aの折り返し部であるタグアンテナ23の両端部23B,23Bの間隔が、リーダアンテナ11からの無線波を受け得る受波領域R1の幅よりも小さくなっている(図2参照)。
More specifically, as shown in FIG. 4, the
ここで、ベースシート24のうちICチップ22及びタグアンテナ23を配置した面にカバーシートを重ねてこれらを保護した構造とするとより好ましい。
Here, it is more preferable that a cover sheet is stacked on the surface of the
タグ本体21のうち磁性体シート25は、高透磁率と電気絶縁性とを有する薄膜状の磁性材料が樹脂製フィルムで保護された構成となっている。ICタグ20をロータ60の外周面に巻き付けた状態で磁性体シート25は、タグアンテナ23が印刷されたベースシート24よりもロータ60側に配置される。即ち、ロータ60の外周面とタグアンテナ23との間に磁性体シート25が配置される。
The
磁性体シート25は、リーダアンテナ11からの無線波により発生したループ状の電路23Aを貫通する磁路の一部を形成すると共に、金属面で構成されたロータ60の外周面近傍における渦電流の発生を防止する。これにより、非磁性金属(本実施形態では、アルミニウム)で構成されたロータ60の外周面にタグアンテナ23を配置しても、タグアンテナ23とリーダアンテナ11との間で確実に無線波を送受波することができる。
The
以上が、本実施形態の構成であって、以下、本実施形態の動作を説明する。電気自動車のスタートスイッチをオンすると、上位装置16が起動し、所定の周期でリーダ・ライタ10にデータ要求指令を出力する。すると、リーダ・ライタ10は、データ送信命令を含む情報を送受波部12により無線波にして(搬送波に載せて)リーダアンテナ11から出力する。この無線波は、ロータ60の外周面のうち、リーダアンテナ11との対向部分及びその近傍部分である受波領域R1に達する。
The above is the configuration of the present embodiment, and the operation of the present embodiment will be described below. When the start switch of the electric vehicle is turned on, the
ロータ60の外周面に備えられたICタグ20は、リーダ・ライタ10から出力された無線波をタグアンテナ23で受波する。また、リーダアンテナ11からの無線波の交流磁界によりタグアンテナ23に電磁誘導された交流電圧を、整流部29によって直流電圧に変換して制御部27に付与する。これにより制御部27が作動すると共に、タグアンテナ23で受波した無線波に含まれる情報を送受波部28を通して制御部27が取得する。
The
このとき取得した情報に「データ送信命令」が含まれていた場合には、制御部27は、メモリ26からセンサ40による検出データ(温度データ)を読み込んで、その検出データを含む情報を送受波部28に出力する。送受波部28は、検出データを含む情報を無線波にして(搬送波に載せて)タグアンテナ23から出力する。なお、検出データを含む情報にICタグ20のIDデータを含めてもよい。
When the “data transmission command” is included in the information acquired at this time, the
ICタグ20から出力された無線波は、リーダ・ライタ10のリーダアンテナ11で受波される。そして、送受波部12が無線波に含まれる情報を解読し、その情報を制御部13が取得する。さらに制御部13は、取得した情報を上位装置16へと出力する。
The radio wave output from the
上位装置16は、ICタグ20から取得した温度データが正常か否かを判定する。そして、異常と判定した場合、即ち、永久磁石63の温度が設定温度よりも高温となった場合には、温度上昇の抑制又は冷却のための指令(例えば、電流制限や強制冷却の指令)を出力する。
The
このように、本実施形態の回転体用無線通信システム100によれば、ICタグ20に備えられたタグアンテナ23が、ロータ60の外周面のほぼ全周に亘って設けられている。これにより、リーダアンテナ11からの無線波の磁束は、ロータ60の位置に拘わらず、タグアンテナ23のループ状の電路23Aを貫通するから、リーダアンテナ11とタグアンテナ23との間で無線波を送受信することができる。即ち、インホイールモータ50のロータ60と車両本体80との間において、ロータ60の全位置で安定した無線通信が可能になる。そして、ロータ60が回転している最中に任意のタイミングで無線通信を行って永久磁石63の温度をリーダ・ライタ10で読み取ることが可能になる。
As described above, according to the
また、本実施形態によれば、ロータ60の永久磁石63にセンサ40を直に固定したから、インホイールモータ50を高負荷状態で駆動したことで永久磁石63の温度が急激に上昇した場合でも、高いレスポンスで永久磁石63の温度を検出することができる。これにより、永久磁石63の異常発熱及びこれに伴う磁束強度の低下を防ぐことができる。
In addition, according to the present embodiment, since the
[第2実施形態]
この第2実施形態は、図6に示されており、ロータ60に備えたタグアンテナの構成が上記第1実施形態とは異なる。即ち、本実施形態のタグアンテナ323は、ICタグ20の送受波部28に接続された矩形ループ状の第1のアンテナ素子323Aと、矩形ループ状のコイルとコンデンサとで構成された複数の第2のアンテナ素子323B,323Bとから構成されており、第1と第2のアンテナ素子323A,323Bが、ロータ60の外周面のほぼ全周に亘って一列に並べて配置されている。そして、第1及び第2のアンテナ素子323A,323Bは、リーダアンテナ11からの交流磁界を受けてリーダアンテナ11と誘導結合すると共に、隣り合ったアンテナ素子323A,323Bが連鎖的に誘導結合するようになっている。なお、隣り合った各アンテナ素子323A,323Bは、できるだけ近づけて配置するか、一部が重なるように配置することが好ましい。その他の構成は、上記第1実施形態と同一である。本実施形態によっても、上記第1実施形態と同等の効果を奏する。
[ Second Embodiment]
This second embodiment is shown in FIG. 6 , and the configuration of the tag antenna provided in the
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1)上記実施形態では、本発明に係る「回転体」の一例として、回転機(モータ)のロータ60を例示したが、ロータ60以外の回転体、例えば、車両のタイヤ、タイヤホイール等を「回転体」として本発明の回転体用無線通信システム100を適用してもよい。
(1) In the above embodiment, the
(2)上記実施形態では、本発明に係る「回転機」の一例として、車両の駆動源に使用されるインホイールモータ50を例示したが、インホイールモータ50以外の車両用モータ、産業用モータ、家電用モータ等に、本発明の回転体用無線通信システム100を適用してもよい。また、発電機に本発明の回転体用無線通信システムを適用してもよい。
(2) In the above embodiment, the in-
(3)上記実施形態では、本発明に係る「回転機」の一例として、アウターロータ型の回転機(モータ)を例示したが、インナーロータ型の回転機(モータ)に本発明の回転体用無線通信システム100を適用してもよい。この場合には、ロータを筒形構造にしてその内周面にICタグ20を固定し、リーダアンテナ11をロータの内周面と対向するように配置すればよい。
(3) In the above embodiment, the outer rotor type rotating machine (motor) is exemplified as an example of the “rotating machine” according to the present invention, but the inner rotor type rotating machine (motor) is used for the rotating body of the present invention. The
(4)上記実施形態において、センサ40はロータ60の永久磁石63の表面に固定されていたが、センサ40を永久磁石63に埋め込んでもよい。また、センサ40をロータヨーク61に埋め込んだり、ロータ60の外周面に固定してもよい。
(4) In the above embodiment, the
(5)上記実施形態では、ロータ60に固定したセンサ40が、永久磁石63の温度を検出する温度センサであったが、磁束強度を検出する磁気センサ(ホール素子、磁気インピーダンス素子等)でもよい。また、ロータ60以外の回転体に対しては、加速度センサ、圧力センサ、振動センサ、歪みセンサ等を固定してもよい。
(5) In the above embodiment, the
(6)上記実施形態では、リーダ・ライタ10からの無線波を受波して電力を生成する「パッシブ型」のICタグ20を例示したが、ICタグ20は、生成した電力を充電するための蓄電部を備えた構成(所謂、「セミパッシブ型」のICタグ)としてもよい。
(6) In the above embodiment, the “passive type”
(7)上記実施形態において、リーダアンテナ11は、ロータ60の外周面とタイヤホイール72のリム73の内周面との間に配置されていたが、リーダアンテナ11と、その近傍のリム73を含む金属部分との間に、高透磁率でかつ電気絶縁性の磁性体シートを配置してもよい。このようにすれば、磁性体シートをリーダアンテナ11を貫通する磁路の一部にすると共に、リーダアンテナ11の近傍の金属による渦電流の発生を確実に防止することができる。
(7) In the above embodiment, the
10 リーダ・ライタ(固定側無線回路)
11 リーダアンテナ(固定側アンテナ)
20 ICタグ(回転側無線回路)
21 タグ本体(タグ)
22 ICチップ
23 タグアンテナ(回転側アンテナ、回転側タグアンテナ)
23A 電路
25 磁性体シート
40 センサ
50 インホイールモータ
51 ステータ
60 ロータ
63 永久磁石(磁石)
64 保護カバー
68 配線孔
80 車両本体(支持部)
90 モータ内蔵駆動輪
100 回転体用無線通信システム
160 回転体
R1 受波領域
10 Reader / Writer (Fixed-side radio circuit)
11 Reader antenna (fixed antenna)
20 IC tag (rotation side radio circuit)
21 Tag body (tag)
22
64 Protective cover 68
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記回転体(60)に固定されたセンサ(40)と、
前記固定側アンテナ(11)と対向する前記回転体(60)の内周面又は外周面に固定された回転側アンテナ(23)を有し、前記固定側アンテナ(11)からの無線波を受波して生成した電力で作動して、前記センサ(40)の検出データを無線送信する回転側無線回路(20)とからなる回転体用無線通信システム(100)において、
前記回転側アンテナ(23)は、前記回転体(60)の内周面又は外周面に固定されるタグ(21)上に設けられて、前記タグ(21)の両端部間に亘ってループ状の電路(23A)を延ばして固定した構造をなし、その回転側アンテナ(23)を前記回転体(60)の外周面の半周以上に巻き付けて、前記回転体(60)の周方向における前記回転側アンテナ(23)の両端部(23B,23B)の間隔を、前記固定側アンテナ(11)からの無線波を受け得る受波領域(R1)の幅より小さくしたことを特徴とする回転体用無線通信システム(100)。 A fixed-side radio circuit having a fixed-side antenna (11) fixed to a support portion (80) that rotatably supports the rotating body (60) and facing the inner or outer peripheral surface of the rotating body (60) ( 10) and
A sensor (40) fixed to the rotating body (60);
It has a rotating side antenna (23) fixed to the inner peripheral surface or outer peripheral surface of the rotating body (60) facing the fixed side antenna (11), and receives radio waves from the fixed side antenna (11). In the wireless communication system for a rotating body (100), which is operated by the power generated by the wave and includes the rotation-side wireless circuit (20) that wirelessly transmits the detection data of the sensor (40),
The rotation-side antenna (23) is provided on a tag (21) fixed to an inner peripheral surface or an outer peripheral surface of the rotating body (60), and is looped between both end portions of the tag (21). The electric circuit (23A) is extended and fixed, and the rotation-side antenna (23) is wound around more than half a circumference of the outer peripheral surface of the rotating body (60) to rotate the rotating body (60) in the circumferential direction. For the rotating body characterized in that the distance between both ends (23B, 23B) of the side antenna (23) is smaller than the width of the receiving region (R1) that can receive the radio wave from the fixed side antenna (11). A wireless communication system (100).
前記センサ(40)は、前記保護カバー(64)の内側で前記磁石(63)に固定され、
前記回転側アンテナ(23)は、前記保護カバー(64)の外周面に固定され、
前記保護カバー(64)に貫通形成された配線孔(68)を通して前記センサ(40)と前記回転側アンテナ(23)とが接続されていることを特徴とする請求項2に記載の回転体用無線通信システム(100)。 The rotating machine (50) is an in-wheel motor (50) used as a drive source of a vehicle, and the rotor (60) is disposed outside a stator (51) of the in-wheel motor (50). And a protective cover (64) of non-magnetic metal on the outer peripheral surface,
The sensor (40) is fixed to the magnet (63) inside the protective cover (64),
The rotating antenna (23) is fixed to the outer peripheral surface of the protective cover (64),
3. The rotating body according to claim 2, wherein the sensor (40) and the rotating antenna (23) are connected through a wiring hole (68) formed through the protective cover (64). A wireless communication system (100).
前記固定側アンテナ(11)と対向する前記回転体(60)の内周面又は外周面に固定された回転側タグアンテナ(23,123,323)を有した回転側無線回路(20)とからなる回転体用無線通信システム(100)において、 From the rotation side radio circuit (20) having the rotation side tag antenna (23, 123, 323) fixed to the inner peripheral surface or the outer peripheral surface of the rotating body (60) facing the fixed side antenna (11). In the wireless communication system for a rotating body (100),
前記回転側タグアンテナ(23,123,323)を前記回転体(60)の内周面又は外周面の半周以上に巻き付けて、前記回転体(60)の全位置で前記固定側無線回路(10)と前記回転側無線回路(20)との間で無線通信可能としたことを特徴とする回転体用無線通信システム(100)。 The rotation-side tag antenna (23, 123, 323) is wound around the inner circumferential surface or the outer circumferential surface of the rotation body (60) and more than half a circumference of the rotation body (60), and the fixed-side radio circuit (10 ) And the rotation-side wireless circuit (20), the wireless communication system for a rotating body (100).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011169792A JP5656766B2 (en) | 2011-08-03 | 2011-08-03 | Wireless communication system for rotating body |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011169792A JP5656766B2 (en) | 2011-08-03 | 2011-08-03 | Wireless communication system for rotating body |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013034140A JP2013034140A (en) | 2013-02-14 |
JP5656766B2 true JP5656766B2 (en) | 2015-01-21 |
Family
ID=47789631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011169792A Active JP5656766B2 (en) | 2011-08-03 | 2011-08-03 | Wireless communication system for rotating body |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5656766B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5983854B2 (en) * | 2013-02-12 | 2016-09-06 | 株式会社村田製作所 | Rotating electric machine |
JP6027463B2 (en) * | 2013-03-07 | 2016-11-16 | 株式会社豊田中央研究所 | Rotor with temperature measurement function |
JP6008128B2 (en) * | 2013-03-14 | 2016-10-19 | 公益財団法人岡山県産業振興財団 | In-wheel motor control device and in-wheel motor provided with the same |
JP2017225259A (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | Rotary machine |
CN111492378B (en) | 2017-12-20 | 2024-03-15 | 爱知制钢株式会社 | Magnetic marker and magnetic marker system |
JP7169897B2 (en) | 2019-02-12 | 2022-11-11 | 株式会社日立製作所 | Power receiving unit, power transmitting unit and wireless power supply device |
DE102019121598A1 (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-11 | Andreas Hettich Gmbh & Co. Kg | centrifuge |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1079613A (en) * | 1996-09-04 | 1998-03-24 | Jimbo Electric Co Ltd | Plane antenna |
JP2002264617A (en) * | 2001-03-07 | 2002-09-18 | Hanex Co Ltd | Structure for installing rfid tag on tire |
US6772505B1 (en) * | 2003-03-04 | 2004-08-10 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Method of assembly an annular antenna to a transponder |
JP2005067585A (en) * | 2003-08-07 | 2005-03-17 | Mitsubishi Materials Corp | Tire state measuring rfid system, antenna of tag and wheel equipped with antenna |
JP2005115919A (en) * | 2003-09-19 | 2005-04-28 | Mitsubishi Materials Corp | Radio temperature sensor |
JP4574545B2 (en) * | 2005-12-28 | 2010-11-04 | 住友ゴム工業株式会社 | Radio tag mounting member for tire, pneumatic tire, and assembly of pneumatic tire and rim |
JP2009247084A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Hitachi Ltd | Rotary electric machine and vehicle |
-
2011
- 2011-08-03 JP JP2011169792A patent/JP5656766B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013034140A (en) | 2013-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5656766B2 (en) | Wireless communication system for rotating body | |
JP5639095B2 (en) | Wireless communication system for rotating body | |
JP5700217B2 (en) | motor | |
JP4408443B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP6935412B2 (en) | Busbar assembly, motor including this | |
US20130106251A1 (en) | Instrument for adjoining temperature detecting element | |
JP5983854B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2009247084A (en) | Rotary electric machine and vehicle | |
JP2009011054A (en) | Apparatus for measuring physical value information of motor | |
JP2019501617A (en) | Motor and electric steering device including the same | |
CN101459371B (en) | Electric machine with sensor device for rotor position sensing | |
US11728712B2 (en) | Magnet temperature information output device and rotating electrical machine | |
US20180299298A1 (en) | Brushless resolver and rotation-angle detection device | |
CN106871777A (en) | Angle detection device and angle detection system | |
JP2013182317A (en) | Radio communication system for rotor | |
JP5995759B2 (en) | Rotor with temperature measurement function | |
CN101247062B (en) | Electric rotating machine | |
JP5286011B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP6988357B2 (en) | Rotating machine and manufacturing method of rotating machine | |
JP7347100B2 (en) | rotating electric machine | |
JP6265824B2 (en) | Motor generator | |
KR102305652B1 (en) | Motor | |
JP2014193007A (en) | Motor with temperature measurement function | |
US20220368176A1 (en) | Motor | |
JP5793324B2 (en) | Rotational speed detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130802 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140402 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141125 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5656766 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |