JP6650767B2 - RFID tag built-in tire - Google Patents

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本発明は、ＲＦＩＤタグが内蔵されたタイヤに関するものである。   The present invention relates to a tire having a built-in RFID tag.

従来、タイヤ内部に、ＲＦＩＤチップとＲＦＩＤチップのアンテナピンに接続される外部アンテナとを備えたＲＦＩＤタグを埋設するとともに、外部アンテナと導電性を有するカーカスプライコードと電磁波結合させ、無線通信にて、ＲＦＩＤチップに記憶されたタイヤの情報を読み取る方法が行われている（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, an RFID tag including an RFID chip and an external antenna connected to an antenna pin of the RFID chip is embedded in the tire, and the external antenna is electromagnetically coupled to a conductive carcass ply cord, and wireless communication is performed. A method of reading tire information stored in an RFID chip has been performed (for example, see Patent Document 1).

特表２００５−５３５４９７号公報JP-T-2005-535497

しかしながら、特許文献１に記載の方法によれば、外部アンテナがビード部近傍に設けられていることから、リム組時や突起乗り上げ時等のようにタイヤが大きく変形した時には、アンテナピンと外部アンテナとの接合部が破損して通信ができず、その結果、ＲＦＩＤチップに記憶した情報が読み出せなくなってしまうといった問題点があった。
また、特許文献１では、外部アンテナとカーカスプライコードとの最適な位置関係が明確でないため、外部アンテナの位置によっては、十分な通信距離を確保することが困難であった。 However, according to the method described in Patent Document 1, since the external antenna is provided in the vicinity of the bead portion, when the tire is greatly deformed such as when assembling the rim or riding on a protrusion, the antenna pin and the external antenna are not connected. However, there has been a problem that the junction of the RFID chip is broken and communication cannot be performed, and as a result, information stored in the RFID chip cannot be read.
Further, in Patent Literature 1, it is difficult to secure a sufficient communication distance depending on the position of the external antenna because the optimal positional relationship between the external antenna and the carcass ply cord is not clear.

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、十分な通信距離を確保できるとともに、耐久性にも優れたＲＦＩＤタグを内蔵したタイヤを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a tire having a built-in RFID tag which can ensure a sufficient communication distance and has excellent durability.

一般に、導電性を有するカーカスプライコードをＲＦＩＤタグのアンテナとして利用する場合、カーカスプライコードと電磁波結合する外部アンテナとの電磁波結合の強さは、カーカスプライコードと電磁波結合する外部アンテナとの距離Ｄが短く、かつ、外部アンテナとカーカスプライコードとの重なり度合いが大きいほど長くなるといわれている。
すなわち、プライ−タグ距離Ｄが長い場合には、重なり度合いＫを大きくすればＲＦＩＤタグの通信距離を長くすることができる。
しかしながら、本発明者らが検討したところ、プライ−タグ距離Ｄが短い場合には、重なり度合いを大きくすると、通信距離は、かえって低下することがわかった。
本発明者らは、鋭意検討の結果、外部アンテナとカーカスプライコードとの重なり度合いは、外部アンテナの面積Ｓに対する外部アンテナとカーカスプライコードとの重なり面積Ａの割合（アンテナ重なり面積率Ｒ）で表せること、及び、プライ−タグ距離Ｄとアンテナ重なり面積率Ｒとの関係を適切に設定してやれば、実用に耐えうる通信距離を得るためのプライ−タグ距離Ｄ、外部アンテナの面積Ｓ、及び、外部アンテナとカーカスプライコードとの重なり面積Ａの許容範囲を広くできるので、外部アンテナの設計の自由度を大幅に広げることができることを見出し、本発明に到ったものである。
すなわち、本発明は、ＲＦＩＤチップと前記ＲＦＩＤチップに接続されるアンテナとを備えたＲＦＩＤタグが内蔵されたタイヤであって、前記タイヤのカーカスプライが導電性のカーカスプライコードを有し、前記アンテナが、前記ＲＦＩＤチップに接続される第１のアンテナと、前記第１のアンテナの外部に設けられて前記第１のアンテナに電磁界結合される第２のアンテナとを備え、前記ＲＦＩＤタグは、前記タイヤのビードフィラー端よりも径方向下側でかつビード端よりも径方向外側に配置され、前記第２のアンテナと前記カーカスプライコード間の距離をＤ、前記第２のアンテナとカーカスプライコードとの重なり面積をＡ、前記第２のアンテナの面積をＳ、前記重なり面積Ａを前記第２のアンテナの面積Ｓで除した値をアンテナ重なり面積率Ｒ、前記距離Ｄを前記アンテナ重なり面積率Ｒで除した値を通信距離評価値Ｐとしたとき、前記通信距離評価値Ｐが２以上７２未満であることを特徴とする。
なお、第２のアンテナの面積Ｓ及び重なり面積Ａは、第２のアンテナのカーカスプライコードの作る面へ正射影の面積（投影面積）を指す。
このように、カーカスプライコードと電磁波結合する第２のアンテナとカーカスプライコードとを、通信距離評価値Ｐが２＜Ｐ＜７２の範囲になるように電磁波結合させるとともに、アンテナのＲＦＩＤチップに接続される部位である第１のアンテナと第２のアンテナとを（機械的に結合させずに）電磁波結合させたので、実用に耐えうる十分な通信距離を確保することができる。また、本発明のＲＦＩＤタグは、タイヤが大きく変形した場合に破損し易い接合部がないので、耐久性を大幅に向上させることができる。
Generally, when a carcass ply cord having conductivity is used as an antenna of an RFID tag, the strength of electromagnetic wave coupling between the carcass ply cord and an external antenna that couples electromagnetic waves is determined by the distance D between the carcass ply cord and the external antenna that couples electromagnetic waves. It is said that the length is shorter and the degree of overlap between the external antenna and the carcass ply cord is longer.
That is, when the ply-tag distance D is long, the communication distance of the RFID tag can be lengthened by increasing the degree of overlap K.
However, the present inventors have studied and found that when the ply-tag distance D is short, the communication distance decreases rather when the degree of overlap is increased.
The present inventors have conducted intensive studies and as a result, the degree of overlap between the external antenna and the carcass ply cord was determined by the ratio of the overlap area A of the external antenna and the carcass ply cord to the area S of the external antenna (antenna overlap area ratio R). If it can be expressed, and the relationship between the ply-tag distance D and the antenna overlapping area ratio R is appropriately set, the ply-tag distance D for obtaining a practically usable communication distance, the area S of the external antenna, and The present inventors have found that since the allowable range of the overlapping area A between the external antenna and the carcass ply cord can be widened, the degree of freedom in designing the external antenna can be greatly increased, and the present invention has been made.
That is, the present invention is a tire incorporating an RFID tag including an RFID chip and an antenna connected to the RFID chip, wherein the carcass ply of the tire has a conductive carcass ply cord, Comprises a first antenna connected to the RFID chip, and a second antenna provided outside the first antenna and electromagnetically coupled to the first antenna, wherein the RFID tag comprises: The tire is arranged radially below the bead filler end and radially outside of the bead end, and the distance between the second antenna and the carcass ply cord is D, and the second antenna and the carcass ply cord are arranged. A, the overlap area of the second antenna is S, the area of the second antenna is S, and the overlap area A is divided by the area S of the second antenna. It is the area ratio R, when the distance D was divided by the communication distance evaluation value P in the antenna overlap area ratio R, wherein the communication distance evaluation value P is less than 2 more than 72.
The area S and the overlapping area A of the second antenna indicate the area (projection area) of the second antenna that is orthogonally projected onto the surface of the carcass ply cord.
As described above, the second antenna that is electromagnetically coupled to the carcass ply cord and the carcass ply cord are electromagnetically coupled such that the communication distance evaluation value P is in the range of 2 <P <72, and is connected to the RFID chip of the antenna. Since the first antenna and the second antenna, which are the parts to be connected, are electromagnetically coupled (without mechanically coupling), it is possible to secure a communication distance sufficient for practical use. In addition, the RFID tag of the present invention does not have a joint that is easily damaged when the tire is greatly deformed, so that the durability can be greatly improved.

また、前記Ｐを３以上５２未満とすれば、実用に耐える通信距離を確実に得ることができる。
また、前記第２のアンテナの延長方向と前記カーカスプライコードの延長方向とを直交させたので、第２のアンテナの変形を小さくすることができ、その結果、アンテナの耐久性が向上した。
また、前記第２のアンテナの形状を波型形状としたので、タイヤの変形によるアンテナの破損を低減することができる。 Further, if the P is 3 or more and less than 52, a communication distance that can be practically used can be reliably obtained.
Further, since the extending direction of the second antenna is orthogonal to the extending direction of the carcass ply cord, the deformation of the second antenna can be reduced, and as a result, the durability of the antenna is improved.
Further, since the shape of the second antenna is a corrugated shape, damage to the antenna due to deformation of the tire can be reduced.

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。   In addition, the summary of the invention does not list all the features required for the present invention, and a sub-combination of these features can also be an invention.

本発明の実施の形態に係るタイヤを示す図である。It is a figure showing a tire concerning an embodiment of the invention. 本発明によるＲＦＩＤタグを示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an RFID tag according to the present invention. 第１及び第２のアンテナの詳細を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating details of first and second antennas. 第１及び第２のアンテナとの関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between first and second antennas. ＲＦＩＤタグとカーカスプライとの関係を示す図である。It is a figure showing the relation between an RFID tag and a carcass ply. 通信距離評価値の算出方法を示す図である。It is a figure showing a calculation method of a communication distance evaluation value. プライ−タグ距離とアンテナ重なり面積率と通信距離指数及び通信距離評価値との関係示す表である。It is a table | surface which shows the relationship between a ply-tag distance, an antenna overlapping area ratio, a communication distance index, and a communication distance evaluation value.

図１は、本実施の形態に係るタイヤ１を示す図で、２はトレッド部、３はベルト層、４はサイドウォール部、５はショルダー部、６はビード部、７はカーカスプライ、１０は本発明によるＲＦＩＤタグである。
トレッド部２は、タイヤ１が路面と接する部分で、厚いゴム層から構成される。ゴム層の表面にはトレッドパターンが形成されている。
ベルト層３は、コードをゴム部材で被覆したもので、タイヤ周方向の剛性を保つ「たが効果」を持たせるために、トレッド部２とカーカスプライ７との間に複数層配置される。
サイドウォール部４は、トレッド部２とビード部６の間に設けられたゴム層で、ショルダー部５は、トレッド部２のサイドウォール部４側のゴム層である。
ビード部６は、一対のビードコア６ａとビードフィラー６ｂとを備え、タイヤ１の中心を通るタイヤ中心軸に垂直な平面に対して対称に配置される。
ビードコア６ａは、スチールワイヤの束をリング状に形成したものをゴム部材で被覆したもので、ビードフィラー６ｂは、ビード部６に剛性を与えるために、サイドウォール部４のゴム層とビードコア６ａとカーカスプライ７との間に充填される断面が三角形のゴム部材である。
カーカスプライ７は、複数本の導電性のコード（以下、カーカスプライコードという）７ａと、カーカスプライコード７ａを被覆する被覆ゴム７ｂとから成る、タイヤの骨格を成す部材で、一対のビードコア６ａ間に、ビードコア６ａを跨ぐように配置される。
カーカスプライ７の両端部は、それぞれ、ビードコア６ａの周りにタイヤ１の内側から外側に折り曲げられて折り曲げ部７ｃを形成する。
後述するように、カーカスプライコード７ａは、誘電体であるビードフィラー６ｂを構成するゴム部材及び被覆ゴム７ｂを介してＲＦＩＤタグ１０のアンテナ１２と電磁波結合され、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナとして機能する。
ＲＦＩＤタグ１０は、図２に示すように、ＲＦＩＤチップ１１とＲＦＩＤチップ１１に接続されるアンテナ１２と、第１〜第３の固定部材１３〜１５とを備え、タイヤ１のサイドウォール部４の内側に装着されて、図外のリーダと通信する（図１参照）。
本例では、ＲＦＩＤタグ１０の装着位置としては、ビードコア６ａよりも３０ｍｍ上方、ビードフィラー６ｂの上端部から１０ｍｍ下方、カーカスプライコード７ａから４ｍｍタイヤ外側とした。 FIG. 1 is a diagram showing a tire 1 according to the present embodiment, wherein 2 is a tread portion, 3 is a belt layer, 4 is a sidewall portion, 5 is a shoulder portion, 6 is a bead portion, 7 is a carcass ply, and 10 is 5 is an RFID tag according to the present invention.
The tread portion 2 is a portion where the tire 1 is in contact with the road surface, and is formed of a thick rubber layer. A tread pattern is formed on the surface of the rubber layer.
The belt layer 3 is formed by covering a cord with a rubber member, and a plurality of layers are arranged between the tread portion 2 and the carcass ply 7 in order to have a “hoop effect” for maintaining rigidity in the tire circumferential direction.
The side wall portion 4 is a rubber layer provided between the tread portion 2 and the bead portion 6, and the shoulder portion 5 is a rubber layer on the side of the tread portion 2 on the side wall portion 4.
The bead portion 6 includes a pair of bead cores 6a and bead fillers 6b, and is arranged symmetrically with respect to a plane passing through the center of the tire 1 and perpendicular to a tire center axis.
The bead core 6a is obtained by covering a steel wire bundle formed in a ring shape with a rubber member. The cross section filled with the carcass ply 7 is a triangular rubber member.
The carcass ply 7 is a member that forms a skeleton of a tire and includes a plurality of conductive cords (hereinafter, referred to as carcass ply cords) 7a and a covering rubber 7b that covers the carcass ply cords 7a. Is arranged so as to straddle the bead core 6a.
Both ends of the carcass ply 7 are bent from the inside of the tire 1 to the outside around the bead core 6a to form bent portions 7c.
As will be described later, the carcass ply cord 7a is electromagnetically coupled to the antenna 12 of the RFID tag 10 via the rubber member and the covering rubber 7b constituting the dielectric bead filler 6b, and functions as the antenna of the RFID tag 10.
The RFID tag 10 includes an RFID chip 11, an antenna 12 connected to the RFID chip 11, and first to third fixing members 13 to 15, as shown in FIG. It is mounted inside and communicates with a reader (not shown) (see FIG. 1).
In this example, the mounting positions of the RFID tag 10 were 30 mm above the bead core 6a, 10 mm below the upper end of the bead filler 6b, and 4 mm outside the carcass ply cord 7a.

アンテナ１２は、ＲＦＩＤチップ１１に接続される第１のアンテナ１６と、第１のアンテナ１６の外部に設けられる第２のアンテナ１７とを備える。
本例では、図３（ａ）に示すように、使用周波数の帯域幅を拡大する目的で、第１のアンテナ１６を、それぞれ矩形の二重ループアンテナとしている。
ＲＦＩＤチップ１１と第１のアンテナ１６とは、ＰＥＴなどのフィルム状の基板である第１の固定部材１３上に形成される。
ここで、図２及び図３の紙面側をタイヤ外面側、紙面の裏側をタイヤ内面側とする。
本例では、ＲＦＩＤチップ１１と第１のアンテナ１６がタイヤ外面側、第１の固定部材１３がタイヤ内面側に位置するように、ＲＦＩＤチップ１１と第１のアンテナ１６とを第１の固定部材１３上に形成した。
以下、図２及び図３の左右方向を左右方向（横方向ともいう）、上下方向を上下方向（縦方向ともいう）という。左右方向はタイヤ１の円周方向で、上下方向はタイヤ１の半径方向である。
本例では、第１の固定部材１３を、縦がａ1＝６ｍｍ、横がａ2＝７ｍｍ、厚さがｔ＝０．１ｍｍのフィルムとしたが、第１の固定部材１３の形状及び寸法長さについては、ＲＦＩＤチップ１１及び第１のアンテナ１６の大きさや形状により適宜決定すればよい。 The antenna 12 includes a first antenna 16 connected to the RFID chip 11 and a second antenna 17 provided outside the first antenna 16.
In this example, as shown in FIG. 3A, the first antennas 16 are rectangular double loop antennas for the purpose of expanding the bandwidth of the used frequency.
The RFID chip 11 and the first antenna 16 are formed on a first fixing member 13 which is a film-like substrate such as PET.
Here, the paper surface side of FIGS. 2 and 3 is the tire outer surface side, and the back side of the paper surface is the tire inner surface side.
In this example, the RFID chip 11 and the first antenna 16 are connected to the first fixing member so that the RFID chip 11 and the first antenna 16 are positioned on the tire outer surface side and the first fixing member 13 is positioned on the tire inner surface side. 13 was formed.
Hereinafter, the horizontal direction in FIGS. 2 and 3 is referred to as a horizontal direction (also referred to as a horizontal direction), and the vertical direction is referred to as a vertical direction (also referred to as a vertical direction). The left-right direction is the circumferential direction of the tire 1, and the up-down direction is the radial direction of the tire 1.
In this example, the first fixing member 13 is a film having a length of a 1 = 6 mm, a width of a 2 = 7 mm, and a thickness of t = 0.1 mm. The length may be appropriately determined depending on the size and shape of the RFID chip 11 and the first antenna 16.

第２のアンテナ１７は、図３（ｂ）に示すように、コの字型の電磁波結合部１７ａと、電磁波結合部１７ａの両端部から左，右方向に延長する一対の延長部１７ｂとを備える。
延長部１７ｂの延長方向については、特に限定はないが、導電性のコードであるカーカスプライコード７ａの延長方向と直交する方向とすることが好ましい。
また、延長部１７ｂの形状を、幅がｗ、ピッチがｐの波型とするとともに、波型の折り返し部をＲ付けすれば、第２のアンテナ１７のバネ性を高めることができるので、第２のアンテナ１７の破断を低減することができ、ＲＦＩＤタグ１０の耐久性を一層向上させることができる。
第２のアンテナ１７の全長Ｌ17としては、通信周波数の波長の１／４以上にすることが、通信距離を確保する上で好ましい。通信周波数としては、２．４５ＧＨｚやＵＨＦ帯（８６０〜９６０ＭＨｚ）が主に用いられるが、本例では、通信周波数を９２０ＭＨｚとし、第２のアンテナ１７の全長Ｌ17を１２８ｍｍ（２／５波長）とした。 As shown in FIG. 3B, the second antenna 17 includes a U-shaped electromagnetic wave coupling portion 17a and a pair of extension portions 17b extending leftward and rightward from both ends of the electromagnetic wave coupling portion 17a. Prepare.
The extension direction of the extension portion 17b is not particularly limited, but is preferably a direction orthogonal to the extension direction of the carcass ply cord 7a that is a conductive cord.
Further, if the shape of the extension portion 17b is a wave shape having a width of w and a pitch of p, and the wave-shaped folded portion is rounded, the spring property of the second antenna 17 can be improved. The breakage of the second antenna 17 can be reduced, and the durability of the RFID tag 10 can be further improved.
The total length L 17 of the second antenna 17, to a quarter or more the wavelength of the communication frequency is preferred in securing the communication distance. As the communication frequency, a 2.45 GHz or UHF band (860 to 960 MHz) is mainly used. In this example, the communication frequency is 920 MHz, and the total length L 17 of the second antenna 17 is 128 mm (2/5 wavelength). And

また、本例では、図３（ｃ）に示すように、ＲＦＩＤチップ１１と第１のアンテナ１６と第２のアンテナ１７の電磁波結合部１７ａとを第２の固定部材１４により固定するようにしている。第２の固定部材１４としては、ナイロンなどの合成樹脂から成る被覆材の固定面側に接着剤を塗布したものが好適に用いられる。
第２の固定部材１４は、ＲＦＩＤチップ１１と第１のアンテナ１６と第２のアンテナ１７の電磁波結合部１７ａとを第１の固定部材１３とは反対側にて固定する。これにより、第１のアンテナ１６と第２のアンテナ１７との位置ズレを防止することができるとともに、第１の固定部材１３上に形成されたＲＦＩＤチップ１１と第１のアンテナ１６とが、第２の固定部材１４により被覆されるので、曲げ応力がかかりにくくなる。
したがって、ＲＦＩＤタグ１０の耐久性を大幅に向上させることができる。また、仮に、第２のアンテナ１７が破損した場合でも、ＲＦＩＤチップ１１と第１のアンテナ１６との接続部が破損することは殆どないので、ＲＦＩＤチップ１１を取出すことなく、ＲＦＩＤチップ１１に記憶された情報を確認することができる。
なお、ＲＦＩＤチップ１１と第１のアンテナ１６と第２のアンテナ１７の電磁波結合部１７ａとを、第１の固定部材１３とは反対側及び第１の固定部材１３側の両方から、第２の固定部材１４により覆う構成としてもよい。 In this example, as shown in FIG. 3C, the RFID chip 11, the first antenna 16 and the electromagnetic wave coupling portion 17a of the second antenna 17 are fixed by the second fixing member 14. I have. As the second fixing member 14, a member obtained by applying an adhesive to a fixing surface side of a covering material made of a synthetic resin such as nylon is preferably used.
The second fixing member 14 fixes the RFID chip 11, the first antenna 16, and the electromagnetic wave coupling portion 17 a of the second antenna 17 on the side opposite to the first fixing member 13. Thereby, the first antenna 16 and the second antenna 17 can be prevented from being displaced from each other, and the RFID chip 11 formed on the first fixing member 13 and the first antenna 16 Since it is covered by the second fixing member 14, bending stress is less likely to be applied.
Therefore, the durability of the RFID tag 10 can be greatly improved. Even if the second antenna 17 is damaged, the connection between the RFID chip 11 and the first antenna 16 is hardly damaged, so that the RFID chip 11 can be stored in the RFID chip 11 without being taken out. Information can be confirmed.
In addition, the RFID chip 11, the electromagnetic wave coupling portion 17 a of the first antenna 16 and the second antenna 17 are connected to the second fixed member 13 from both the side opposite to the first fixed member 13 and the first fixed member 13. It may be configured to be covered by the fixing member 14.

また、図４に示すように、第１のアンテナ１６の外側のループとコの字型の電磁波結合部１７ａとは略平行でかつ近接していることが好ましい。
具体的には、第１のアンテナ１６の外側のループとコの字型の電磁波結合部１７ａとの距離ｄ12を２ｍｍ以下とするとともに、第２のアンテナ１７の第１のアンテナ１６に近接（ｄ12≦２ｍｍ）している領域の全長Ｌ2を、第１のアンテナ１６の外周の長さＬ1の１／２以上とすることが好ましい。これにより、第１のアンテナ１６と第２のアンテナ１７とを確実に電磁波結合させることができる。
なお、第２の固定部材１４の寸法長さとしては、第１の固定部材１３よりも大きく、かつ、少なくとも第２のアンテナ１７の電磁波結合部１７ａを含む大きさであればよく、延長部１７ｂの一部を含んでもよい。本例では、第２の固定部材１４の縦の長さをｂ1＝１０ｍｍ、横の長さをｂ2＝１０ｍｍ、厚さをＴ＝１ｍｍとした。 Further, as shown in FIG. 4, it is preferable that the outer loop of the first antenna 16 and the U-shaped electromagnetic wave coupling portion 17a are substantially parallel and close to each other.
More specifically, the distance d 12 between the electromagnetic wave coupling portion 17a of the outer loop and U-shaped first antenna 16 to 2mm or less, close to the first antenna 16 of the second antenna 17 ( It is preferable that the total length L 2 of the region where d 12 ≦ 2 mm) is equal to or more than の of the outer length L 1 of the first antenna 16. Thereby, the first antenna 16 and the second antenna 17 can be reliably electromagnetically coupled.
The dimensional length of the second fixing member 14 may be larger than the first fixing member 13 and at least including the electromagnetic wave coupling portion 17a of the second antenna 17, and the extension portion 17b May be included. In this example, the vertical length of the second fixing member 14 was b 1 = 10 mm, the horizontal length was b 2 = 10 mm, and the thickness was T = 1 mm.

ところで、カーカスプライコード７ａの径を１ｍｍ、間隔を１ｍｍとすると、第２のアンテナ１７は、約６０本のカーカスプライコード７ａと交差していることになる。
カーカスプライコード７ａは導電性のコードであるので、図５に示すように、第２のアンテナ１７とカーカスプライコード７ａの表面との距離（以下、プライ−タグ距離Ｄという）を、１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲とすれば、第２のアンテナ１７とカーカスプライコード７ａとを十分に電磁波結合できるので、カーカスプライコード７ａをＲＦＩＤタグ１０の第３のアンテナとして機能させることができる。
Ｄ＜１ｍｍである場合には、カーカスプライコード７ａとアンテナ１２とは十分に電磁波結合するが、アンテナ１２とカーカスプライコード７ａとの距離が近すぎるため、タイヤが大きく変形した場合に、アンテナ１２（特に、第２のアンテナ１７）が破損してしまう恐れがある。一方、Ｄ＞３０ｍｍである場合には、カーカスプライコード７ａとアンテナ１２との電磁波結合が不十分であるため、通信距離が短くなってしまうからである。
このように、プライ−タグ距離Ｄを上記の範囲とすれば、耐久性を損なうことなく、アンテナ１２とカーカスプライコード７ａと適正に電磁波結合できるので、カーカスプライコード７ａをＲＦＩＤタグ１０の第３のアンテナとして機能させることができる。
また、第３のアンテナであるカーカスプライコード７ａは、隣接するカーカスプライコード７ａと電磁波結合しているので、ＲＦＩＤタグ１０が埋設されたタイヤ側面のみならず、タイヤ上面やＲＦＩＤタグ１０が埋設された側とは反対側の側面においても、読み取り機等の外部通信装置との通信が可能となる。
なお、後述するように、プライ−タグ距離Ｄの許容範囲は、アンテナ重なり面積率Ｒにより更に制限される。 By the way, assuming that the diameter of the carcass ply cord 7a is 1 mm and the interval is 1 mm, the second antenna 17 intersects about 60 carcass ply cords 7a.
Since the carcass ply cord 7a is a conductive cord, as shown in FIG. 5, the distance between the second antenna 17 and the surface of the carcass ply cord 7a (hereinafter referred to as ply-tag distance D) is 1 mm to 30 mm. Within this range, the second antenna 17 and the carcass ply cord 7a can be sufficiently electromagnetically coupled, so that the carcass ply cord 7a can function as the third antenna of the RFID tag 10.
When D <1 mm, the carcass ply cord 7a and the antenna 12 are sufficiently coupled to each other by electromagnetic waves. However, since the distance between the antenna 12 and the carcass ply cord 7a is too short, when the tire is greatly deformed, the antenna 12 (Especially, the second antenna 17) may be damaged. On the other hand, if D> 30 mm, the electromagnetic wave coupling between the carcass ply cord 7a and the antenna 12 is insufficient, so that the communication distance is shortened.
When the ply-tag distance D is in the above range, the antenna 12 and the carcass ply cord 7a can be properly electromagnetically coupled without deteriorating the durability. Can function as an antenna.
Since the carcass ply cord 7a as the third antenna is electromagnetically coupled to the adjacent carcass ply cord 7a, not only the side of the tire where the RFID tag 10 is embedded but also the top of the tire and the RFID tag 10 are embedded. Communication with an external communication device such as a reader can be performed on the side surface opposite to the side.
As described later, the allowable range of the ply-tag distance D is further limited by the antenna overlapping area ratio R.

更に、本例では、図２及び図５に示すように、ＲＦＩＤチップ１１とアンテナ１２（第１のアンテナ１６と第２のアンテナ１７）とを、ゴム製のシートから成る第３の固定部材１５に内包するようにしているので、ＲＦＩＤタグ１０の破損を確実に防止できるだけでなく、ＲＦＩＤチップ１１とアンテナ１２とを第３の固定部材１５で内包した後に、ＲＦＩＤタグ１０をタイヤ１に組み込むようにすれば、ＲＦＩＤタグ１０を容易にかつ破損のおそれなくタイヤ１に組み込むことができる。   Further, in this example, as shown in FIGS. 2 and 5, the RFID chip 11 and the antenna 12 (the first antenna 16 and the second antenna 17) are connected to a third fixing member 15 made of a rubber sheet. Since the RFID tag 10 can be reliably prevented from being broken, the RFID tag 10 is incorporated into the tire 1 after the RFID chip 11 and the antenna 12 are enclosed by the third fixing member 15. By doing so, the RFID tag 10 can be easily and easily incorporated into the tire 1 without fear of breakage.

ところで、実用に耐えうる通信距離を確保するためには、プライ−タグ距離Ｄと第２のアンテナとカーカスプライコード７ａとの重なり度合いを考慮する必要がある。
本例では、第２のアンテナとカーカスプライコード７ａとの重なり度合いの指標をアンテナ重なり面積率Ｒとした。
アンテナ重なり面積率Ｒは、第２のアンテナ１７とカーカスプライコード７ａとの重なり面積をＡ（ｍｍ2）、第２のアンテナ１７の面積をＳ（ｍｍ2）とすると、Ｒ＝Ａ／Ｓで表せる。
図６に示す、第２のアンテナ１７の黒く塗った部分が第２のアンテナとカーカスプライコード７ａとの重なり部である。第２のアンテナの面積Ｓ及び重なり部の面積Ａは、第２のアンテナのカーカスプライコードの作る面へ正射影の面積（投影面積）である。
本例では、この重なり面積をＡとプライ−タグ距離Ｄとを用いて、通信距離が実用に耐えうる通信距離であるか否かを評価するための通信距離評価値Ｐを算出する。
通信距離評価値Ｐは、Ｐ＝Ｄ／Ｒにより算出される。
通信距離評価値Ｐの範囲としては、２≦Ｐ＜７２とすることが好ましく、３≦Ｐ＜５２とすれば、更に好ましい。
このように、通信距離評価値Ｐを用いて実用に耐えうる通信距離が確保できるか否かを判定すれば、プライ−タグ距離Ｄとアンテナ重なり面積率Ｒの両方の範囲を限定する場合に比較して、実用に耐えうる通信距離を得るためのプライ−タグ距離Ｄ及びアンテナ重なり面積率Ｒの範囲を広くできるので、第２のアンテナの延長部１７ｂの幅ｗやピッチｐ、あるいは、形状など、第２のアンテナの設計の自由度を大幅に広げることができる。 By the way, in order to secure a practical communication distance, it is necessary to consider the ply-tag distance D and the degree of overlap between the second antenna and the carcass ply cord 7a.
In this example, the index of the degree of overlap between the second antenna and the carcass ply cord 7a was defined as an antenna overlap area ratio R.
The antenna overlapping area ratio R is given by R = A / S, where A (mm 2 ) is the overlapping area of the second antenna 17 and the carcass ply cord 7a, and S (mm 2 ) is the area of the second antenna 17. Can be expressed.
A black portion of the second antenna 17 shown in FIG. 6 is an overlapping portion between the second antenna and the carcass ply cord 7a. The area S of the second antenna and the area A of the overlapping portion are the areas (projected areas) of the second antenna that are orthogonally projected onto the surface formed by the carcass ply cord.
In this example, using the overlap area A and the ply-tag distance D, a communication distance evaluation value P for evaluating whether or not the communication distance is a practically usable communication distance is calculated.
The communication distance evaluation value P is calculated by P = D / R.
The range of the communication distance evaluation value P is preferably 2 ≦ P <72, and more preferably 3 ≦ P <52.
As described above, if it is determined whether or not a communication distance that can be used practically can be ensured using the communication distance evaluation value P, a comparison can be made when limiting both the range of the ply-tag distance D and the antenna overlap area ratio R. Then, the range of the ply-tag distance D and the antenna overlap area ratio R for obtaining a communication distance that can be practically used can be widened. And the degree of freedom in designing the second antenna can be greatly expanded.

［実施例］
図７（ａ）は、装着時におけるプライ−タグ距離Ｄを、１，４，５，１０，１５，２０，２５，３０ｍｍとし、アンテナ重なり面積率Ｒを０．２９，０．３５，０．６，０．６４としたＲＦＩＤタグを準備し、各ＲＦＩＤタグを、それぞれ、導電性のカーカスプライコードを有するタイヤのビードフィラー端よりも径方向下側でかつビード端よりも径方向外側に配置するとともに、各タイヤを車両に装着し、ＲＦＩＤタグの通信距離を測定した結果を示す表で、図７（ｂ）は、各ＲＦＩＤタグの通信距離評価値Ｐを示す表である。
通信距離は、読み取り機（ＡＴＩＤ社製ＲＦＩＤタグリーダ）により、タグを支障なく読み取れるタイヤ表面からの距離である。表の値は、測定した通信距離を、実用に耐えうる通信距離を１００としたときの指数で（通信距離指数）である。
ここで、実用に耐えうる通信距離とは、トラック後輪（ダブルタイヤ）のうちの内側のタイヤにＲＦＩＤタグを装着した時に、トラックの外側から読み取り可能な距離を指す。
図７（ａ），（ｂ）から、２≦Ｐ＜７２であるＲＦＩＤタグは、通信距離指数が全て１００以上であり、３≦Ｐ＜５２であるＲＦＩＤタグは、通信距離指数が全て１０５を超えていることがわかる。
これに対して、Ｐ＜２であるＲＦＩＤタグ、及び、Ｐ≧７２であるＲＦＩＤタグは、いずれも、通信距離が実用に耐えうる通信距離よりも短いことがわかる。
これにより、通信距離評価値Ｐを２以上７２未満とすれば、実用に耐えうる通信距離を確保できることが確認された。 [Example]
FIG. 7A shows that the ply-tag distance D at the time of mounting is 1, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30 mm, and the antenna overlapping area ratio R is 0.29, 0.35, 0. Prepare the RFID tags of 6,0.64, and dispose each RFID tag radially below the bead filler end and radially outside of the bead end of the tire having the conductive carcass ply cord. In addition, FIG. 7B is a table showing a communication distance evaluation value P of each RFID tag, with the result of measuring the communication distance of the RFID tag with each tire mounted on the vehicle.
The communication distance is a distance from the tire surface at which the tag can be read without trouble by a reader (RFID tag reader manufactured by ATID). The value in the table is an index (communication distance index) when the measured communication distance is assumed to be a practically usable communication distance of 100.
Here, the practically usable communication distance refers to a distance that can be read from the outside of the truck when the RFID tag is attached to the inner tire of the rear wheels (double tires) of the truck.
7A and 7B, the RFID tags with 2 ≦ P <72 all have a communication distance index of 100 or more, and the RFID tags with 3 ≦ P <52 all have a communication distance index of 105. You can see that it exceeds.
In contrast, it can be seen that the communication distance of each of the RFID tag with P <2 and the RFID tag with P ≧ 72 is shorter than the communication distance that can be practically used.
As a result, it was confirmed that if the communication distance evaluation value P is 2 or more and less than 72, a communication distance that can be practically used can be secured.

以上、本発明を実施の形態及び実施例を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態及び実施例に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。   As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment and the example, but the technical scope of the present invention is not limited to the range described in the embodiment and the example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or improvements can be made to the embodiment. It is apparent from the appended claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

例えば、前記実施の形態では、タイヤのデータを読み取るリーダとの間で無線通信するパッシブ型のＲＦＩＤタグ１０について説明したが、本発明は、リーダ／ライタとの間でデータの送受信を行うアクティブ型のＲＦＩＤタグにも適用可能である。
また、前記実施の形態では、ＲＦＩＤタグ１０を、ビードコア６ａよりも３０ｍｍ上方、ビードフィラー６ｂの上端部から１０ｍｍ下方に装着したが、ＲＦＩＤタグ１０の装着箇所これに限定されるものではなく、ビードコア６ａとビードフィラー６ｂとの間であればよい。
また、前記実施の形態では、第２のアンテナ１７の延長部１７ｂの形状を波型としたが、螺旋状としてもよい。これにより、第２のアンテナ１７のバネ性を更に高めることができるので、ＲＦＩＤタグ１０の耐久性を一層向上させることができる。 For example, in the above-described embodiment, the passive type RFID tag 10 that wirelessly communicates with a reader that reads tire data has been described. However, the present invention relates to an active type RFID tag that transmits and receives data to and from a reader / writer. Of the present invention can be applied to the RFID tag.
Further, in the above-described embodiment, the RFID tag 10 is mounted 30 mm above the bead core 6a and 10 mm below the upper end of the bead filler 6b, but the mounting location of the RFID tag 10 is not limited thereto. What is necessary is just to be between 6a and the bead filler 6b.
In the above-described embodiment, the shape of the extension 17b of the second antenna 17 is corrugated, but may be spiral. Thereby, the spring property of the second antenna 17 can be further improved, so that the durability of the RFID tag 10 can be further improved.

１ タイヤ、２ トレッド部、３ ベルト層、４ サイドウォール部、
５ ショルダー部、６ ビード部、６ａ ビードコア、６ｂ ビードフィラー、
７ カーカスプライ、７ａ カーカスプライコード、７ｂ 被覆ゴム、
７ｃ 折り曲げ部、１０ ＲＦＩＤタグ、１１ ＲＦＩＤチップ、１２ アンテナ、
１３〜１５ 第１〜第３の固定部材、１６ 第１のアンテナ、１７ 第２のアンテナ、
１７ａ 電磁波結合部、１７ｂ 延長部。 1 tires, 2 treads, 3 belt layers, 4 sidewalls,
5 shoulder part, 6 bead part, 6a bead core, 6b bead filler,
7 Carcass ply, 7a Carcass ply cord, 7b Coated rubber,
7c bent portion, 10 RFID tag, 11 RFID chip, 12 antenna,
13 to 15 first to third fixing members, 16 first antenna, 17 second antenna,
17a Electromagnetic wave coupling part, 17b Extension part.

Claims (4)

ＲＦＩＤチップとアンテナとを備えたＲＦＩＤタグが内蔵されたタイヤであって、
前記タイヤのカーカスプライが導電性のカーカスプライコードを有し、
前記アンテナが、
前記ＲＦＩＤチップに接続される第１のアンテナと、
前記第１のアンテナの外部に設けられて前記第１のアンテナに電磁界結合される第２のアンテナとを備え、
前記ＲＦＩＤタグは、前記タイヤのビードフィラー端よりも径方向下側でかつビード端よりも径方向外側に配置され、
前記第２のアンテナと前記カーカスプライコード間の距離をＤ、前記第２のアンテナとカーカスプライコードとの重なり面積をＡ、前記第２のアンテナの面積をＳ、前記重なり面積Ａを前記第２のアンテナの面積Ｓで除した値をアンテナ重なり面積率Ｒ、前記距離Ｄを前記アンテナ重なり面積率Ｒで除した値を通信距離評価値Ｐとしたとき、前記通信距離評価値Ｐが２以上７２未満であることを特徴とするＲＦＩＤタグ内蔵タイヤ。 A tire having a built-in RFID tag including an RFID chip and an antenna,
The carcass ply of the tire has a conductive carcass ply cord,
The antenna is
A first antenna connected to the RFID chip;
A second antenna provided outside the first antenna and electromagnetically coupled to the first antenna;
The RFID tag is disposed radially below the bead filler end of the tire and radially outside of the bead end,
The distance between the second antenna and the carcass ply cord is D, the overlap area between the second antenna and the carcass ply cord is A, the area of the second antenna is S, and the overlap area A is the second area. When the value obtained by dividing the area S of the antenna by the antenna overlapping area ratio R and the value obtained by dividing the distance D by the antenna overlapping area ratio R is the communication distance evaluation value P, the communication distance evaluation value P is 2 to 72. A tire with a built-in RFID tag, wherein 前記Ｐが３以上５２未満であることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ内蔵タイヤ。   The RFID tag-equipped tire according to claim 1, wherein the P is 3 or more and less than 52. 前記第２のアンテナの延長方向と前記カーカスプライコードの延長方向とが直交していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤタグ内蔵タイヤ。   3. The tire with a built-in RFID tag according to claim 1, wherein an extension direction of the second antenna is orthogonal to an extension direction of the carcass ply cord. 4. 前記第２のアンテナの形状が波型形状であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ内蔵タイヤ。   4. The tire with a built-in RFID tag according to claim 1, wherein the shape of the second antenna is a wavy shape. 5.
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