JP7317132B2 - タイヤのための改善したｒｆｉｄデバイス - Google Patents

Description

本発明はタイヤに使用するための改善した無線周波数識別（ＲＦＩＤ）デバイスに関する。

タイヤの分野において、製造、使用及び廃棄中におけるタイヤの自動化したかつ一義的な識別を可能にする解決策に対しての必要性が感じられる。

例えば、とくに、タイヤ製造に言及すると、タイヤの自動化したかつ一義的な識別は、製造プロセス及びロジスティクス作業を最適化し、自動制御システムの使用を促進し、効率的なタイヤ追跡／探知を実施し、またそれ故に、洗練されたスマートタイヤ工場を実現することを可能にする。

この文脈において、タイヤ生産及び個別タイヤの生産履歴を管理するようタイヤに適用したバーコードの使用は知られている。しかし、この解決法はその限界があり、これはすなわち、印刷したバーコードには、タイヤの製造及び／又は通常作業中に消滅又は破損し、したがって判読不能、又はいずれにせよ読取り困難になるリスクがあるからである。

このような限界を克服するため、特許文献１（米国公開特許公報第２０１６／００９２８１４号）は、無線周波数識別子（ＲＦＩＤ）タグに基づくタイヤ識別システムを用いることを提案している。とくに、特許文献１は、ＲＦＩＤタグを用いるタイヤ生産管理システムを開示し、運用にあたり、タイヤ製造プロセスで完成タイヤを生産する前にＲＦＩＤタグをタイヤに取り付けるステップと、各製造プロセスにおいてタイヤに取り付けたタイヤタグを認識するステップと、個別タイヤにおける製造プロセスによる管理情報を管理するステップと、を備える。特許文献１によるタイヤ生産管理システムは、ＲＦＩＤタグ取付け部分と、複数のＲＦＩＤリーダーと、それぞれに対応するプロセスのための複数の管理端末と、ロット管理サーバーと、タイヤ生産管理サーバーと、を備える。

さらに、特許文献２（伊国特許公開第１０２０１６０００００９７２７号）は、設定可能かつ調整可能な無線周波数無線センサデバイスを開示しており、このデバイスは、有利には、タイヤ製造中、ロジスティクス作業中、及び通常運用中に、タイヤを自動識別するようタイヤに一体化／内蔵、又は適用することができる。さらに、特許文献２によるこの設定可能かつ調整可能な無線周波数無線センサデバイスは、都合よくは、温度データ又は圧力データのような診断データをも提供するよう構成することができる。

特許文献３（国際公開第２０１８／１０４６２１号）は、無線周波数トランスポンダーを有するゴムパッチ、及びこのようなゴムパッチであって、第１レイヤ及び第２レイヤがある、該ゴムパッチを有するタイヤを製造する方法を開示し、この方法は、第１レイヤを成形及び加硫処理するステップであって、第１レイヤの外表面は無線周波数トランスポンダーを収容するに適した窪みを有する、該ステップと、前記窪みにトランスポンダーを配置するステップと、次に第２レイヤを位置決め及び加硫処理して前記トランスポンダーを２つのレイヤ間に埋設するステップと、を備える。

これに関連して、ＲＦＩＤタグ（一般的には剛性金属体）をタイヤ（それに反して弾性かつ極めて可撓性が高い本体）内に埋設することは、タイヤ製造（例えば、タイヤ加硫処理／硬化）中、及び通常動作中にタイヤ又はそのコードに対してダメージを与える（例えば、タイヤレイヤ分離／層間剥離、コード断裂、等々を生ずる）おそれがあり、その後に安全性リスクを伴うことは注目に値する。

特許文献４（米国公開特許公報第２０１２／１５２０２８号）は、無線センサネットワーク及び同ネットワークを使用するセンサノードのための可撓性ＰＣＢを使用するスリムな自己給電式電力供給体、並びにその作製方法を開示している。

特許文献５（中国特許公開第２０１４８９５６５号）は、基板、アンテナ及びチップを備える可撓性ＵＨＦ周波数レンジＲＦＩＤラベルを開示しており、このＲＦＩＤラベルにおいて、基板は柔軟な合成樹脂体であり、アンテナはプリント回路であり、また第１アンテナ及び第２アンテナを有する。

特許文献６（国際公開第２０１６／１９３４５７号）は、放射アンテナ及び電子部分との電気機械的接続なしにアセンブリに対応する無線周波数トランスポンダーを開示しており、この放射アンテナは、ダイポールアンテナを形成する単一ストランドのコイルばねである。

特許文献７（欧州特許第１４５９９１１号）は、タグをタイヤの内面に取り付ける方法を開示しており、この方法は、タグ又はプレマスクフィルムを感圧式接着剤により側面にコーティングするステップと、タグ又はプレマスクのその側面をタイヤの内面に付着させるステップと、を備える。

米国公開特許公報第２０１６／００９２８１４号明細書 伊国特許公開第１０２０１６０００００９７２７号明細書 国際公開第２０１８／１０４６２１号パンフレット 米国公開特許公報第２０１２／１５２０２８号明細書 中国特許公開第２０１４８９５６５号明細書 国際公開第２０１６／１９３４５７号パンフレット 欧州特許第１４５９９１１号明細書

本出願人は、タイヤに使用する改善したＲＦＩＤデバイスを開発するために綿密な研究を行ってきており、この結果として、本発明に想到した。

したがって、本発明の全体的な目的は、現行既知の解決法よりも向上した性能及び特徴を有する、タイヤのためのＲＦＩＤデバイスを提供することにある。

さらに、本発明の特別な目的は、タイヤ又はそのコードにダメージを与えるのを回避するＲＦＩＤデバイスを提供することにある。

これら及び他の目的は本発明によって達成され、本発明は、特許請求の範囲で定義されるように、タイヤ用のパッチ無線周波数識別（ＲＦＩＤ）デバイスに関する。

より具体的には、本発明は、タイヤ加硫処理／硬化前又は後にタイヤの内側ライナーに適用するよう設計され、また可撓性多層構造の平面状構体を備えるパッチＲＦＩＤデバイスに関し、前記平面状構体は、
・基板と、
・前記基板の第1部分をカバーし、これにより前記第1部分周りに延在する第2部分を露出させたままにする第１絶縁層と、
・前記第１絶縁層上で互いに接続かつ配設されたＲＦＩＤチップ及び第１アンテナと、
・前記第１アンテナに電磁的に結合され、また前記第１絶縁層上で少なくとも部分的に延在する第２アンテナであって、前記ＲＦＩＤチップ、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナが１つの同一平面上に存在する、該第２アンテナと、
・前記第１絶縁層、前記ＲＦＩＤチップ、前記第１アンテナをカバーし、また少なくとも部分的に前記第２アンテナをカバーする第２絶縁層と、
を有するものとする。

都合よくは、前記第２アンテナは、
・前記第１絶縁層上で少なくとも部分的に延在し、また前記基板の第２部分上で少なくとも部分的に延在し、また前記第２絶縁層によって部分的にカバーされる、又は
・前記第１絶縁層上で完全に延在し、また前記第２絶縁層によって完全にカバーされる、のいずれかとする。

より都合よくは、前記第２アンテナは、
・前記第１絶縁層上で延在し、また前記第２絶縁層によってカバーされる第１部分と、
・第２部分であって、
- 前記第１絶縁層上で前記第１部分から延在し、また前記第２絶縁層によってカバーされる、又は
- 前記基板の前記第２部分における前記第１部分から延在し、また前記第２絶縁層によってカバーされない、該第２部分と
を有するものとする。

都合よくは、前記多層平面状構体は、さらに、前記第２絶縁層及び前記基板の前記第２部分を（またさらに、基板の第２部分上に延在する場合には、第２アンテナの第２部分も）カバーする頂部ゴム層を有し、前記頂部ゴム層は、タイヤの内側ライナーに適用するよう設計されるものとする。

代案として、前記多層平面状構体は、タイヤの内側ライナーに適用するよう設計され、前記内側ライナーが前記第２絶縁層及び前記基板の前記第２部分（またさらに、基板の第２部分上に延在する場合には、第２アンテナの第２部分）をカバーするものとする。

それとは別に、パッチＲＦＩＤデバイスは、都合よくは、２つまたはそれ以上の層によって形成されるパッチを備え、前記パッチは、前記多層平面状構体をカプセル封入化し、またタイヤの内側ライナーに適用するよう設計されるものとする。

都合よくは、前記第１アンテナは、近接場カプラーとして動作するよう設計され、また前記第２アンテナは、遠距離場放射アンテナとして動作するよう設計されるものとする。

好適には、前記第２アンテナは、都合よくは、
・蛇行ライン形状の導電性ワイヤ、又は
・真直ぐな導電性ワイヤ、又は
・撚った導電性ワイヤのアセンブリ、又は
・撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリ
によって形成することができる無給電放射体とする。

好適には、前記第１アンテナは２次元（２Ｄ）折り曲げ構体（例えば、ループ状又は円形又は長方形若しくは方形又は蛇行ライン状又はスパイラル状を有する）とする。

都合よくは、前記第２アンテナは、撚った導電性ワイヤのアセンブリ、又は撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリによって形成され、
・前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの第１部分の相対部分が前記２つのアンテナ間に電磁的結合を生ずるようにし、
・前記第２アンテナの第１部分が前記第１アンテナの両側サイドに位置付けられる２つの端部を有し、また
・前記第２アンテナの第２部分が前記第１アンテナから反対方向に延在する２つの真直ぐなアームを有し、各アームは、前記第２アンテナの第１部分の対応する端部から延在するものである。

より都合よくは、前記第２アンテナは、撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリによって形成され、前記多層平面状構体は、さらに、前記ＲＦＩＤチップ、前記第１アンテナ、前記第１絶縁層、及び少なくとも部分的に基板の第２部分に取り付けられた補強メッシュを有し、また前記撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリは前記補強メッシュと織り合わされて、前記補強メッシュは、前記撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリに対して前記第２アンテナの第１部分及び第２部分の形状を維持させるものである。

そうでない場合、前記第２アンテナは、都合よくは、撚った導電性ワイヤの真直ぐなアセンブリ、又は撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤの真直ぐなアセンブリによって形成することができる。

都合よくは、前記ＲＦＩＤチップは、
・パッチＲＦＩＤデバイスが埋設されている前記タイヤに割り当てられる一義的な識別子を記憶し、
・前記第２アンテナ及び前記第１アンテナを介してＲＦＩＤリーダーからの呼掛け（インタロゲーション）信号を受信し、また
・前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを介して後方散乱した前記一義的な識別子を搬送している呼掛け（インタロゲーション）信号を送信する
よう構成される。

好適には、前記ＲＦＩＤチップは、チップそれぞれに対応する入力インピーダンス及び／又は前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの入力インピーダンスのセルフチューニングを実施し、変動する周囲の誘導的／電磁的な条件に対して補償するよう構成される。

好適には、温度値を測定する温度センサを前記ＲＦＩＤチップに組み込み、また前記ＲＦＩＤチップは、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを介して、前記温度センサが測定した前記温度値を搬送する後方散乱した呼掛け信号を送信するよう構成される。

都合よくは、前記第１絶縁層は、第１接着材料／層によって前記基板に取り付け、また前記頂部ゴム層又は前記内側ライナーは、第２接着材料／層によって前記第２絶縁層に取り付ける。

都合よくは、保護樹脂を、
・前記ＲＦＩＤチップ及び前記第１アンテナと、
・前記第２絶縁層と
の間に介在させる。

都合よくは、前記基板は、ゴム、又は１つ若しくはそれ以上のポリマー材料、又は紙、又は布地／織物で作成される。

本発明をよりよく理解するため、純粋に非限定的実施例であることを意図する好適な実施形態を以下に添付図面につき説明する。
本発明の２つの代替的実施形態による第１パッチＲＦＩＤデバイスを概略的に示す。 本発明の２つの代替的実施形態による第２パッチＲＦＩＤデバイスを概略的に示す。 本発明の異なる説明上の実施形態による第３パッチＲＦＩＤデバイスを概略的に示す。 本発明のさらに異なる説明上の実施形態による第４パッチＲＦＩＤデバイスを概略的に示す。

以下の説明は、当業者が本発明を作成しまた使用できるよう提示する。図示及び記載した実施形態に対する様々な変更も、特許請求の範囲で請求する本発明の範囲から逸脱することなく当業者には容易に理解されるであろう。したがって、本発明は、図示及び記載の実施形態に限定することを意図せず、本明細書に記載した、また特許請求の範囲で定義した原理及び特徴に一致する最も幅広い保護範囲に従うものである。

本発明は、可撓性多層構造の平面状構体を備えるパッチ無線周波数識別（ＲＦＩＤ）デバイスに関し、前記平面状構体は、
・所定材料で作成される（好適には、例えば、内側ライナータイプのゴムで作成される、しかし、ポリマー材料、紙、布地／織物、等々のような他の材料でさえも都合よく使用することができる）基板（平面状かつ可撓性）と、
・前記基板の第1部分をカバーし、これにより前記基板の第1部分周りに延在する基板の第２部分を露出させたままにする第１（平面状かつ可撓性）絶縁層と、
・前記第１絶縁層上で互いに接続かつ配設されたＲＦＩＤチップ及び第１（可撓性）アンテナと、
・前記第１アンテナに電磁的に結合（好適には、誘導的に結合）され、また前記第１絶縁層上で少なくとも部分的に延在する第２（可撓性）アンテナ（この場合、第１アンテナは、都合よくは、近接場カプラーとして動作するよう設計され、また前記第２アンテナは、遠距離場放射アンテナとして動作するよう設計される）と、
・前記第１絶縁層、前記ＲＦＩＤチップ、前記第１アンテナをカバーし、また少なくとも部分的に前記第２アンテナをカバーする第２（平面状かつ可撓性）絶縁層と
を有する。

とくに、前記ＲＦＩＤチップ、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、ほぼ１つの同一平面上に位置する。

都合よくは、前記第２アンテナは、
・前記第１絶縁層上で少なくとも部分的に延在し、また前記基板の第２部分上で少なくとも部分的に延在し、また前記第２絶縁層によって部分的にカバーされる、又は
・前記第１絶縁層上で完全に延在し、また前記第２絶縁層によって完全にカバーされるの、いずれかとする。

より具体的には、前記第２アンテナは、
・前記第１絶縁層上で延在し、また前記第２絶縁層によってカバーされる第１部分と、
・第２部分であって、
- 前記第１絶縁層上で前記第１部分から延在し、また前記第２絶縁層によってカバーされる、又は
- 前記基板の前記第２部分における前記第１部分から延在し、また前記第２絶縁層によってカバーされない、
のいずれかとする該第２部分と、
を有する。

好適には、前記多層平面状構体は、さらに、前記第２絶縁層及び前記基板の前記第２部分を（並びに前記基板の前記第２部分上に延在する場合には、前記第２アンテナの第２部分も）カバーする頂部（平面状かつ可撓性）ゴム層を有し、前記頂部ゴム層は、タイヤの内側ライナーに適用するよう設計される。

代案として、前記多層平面状構体は、前記頂部ゴム層を有することはなく、またタイヤの内側ライナーに適用するよう設計され、これにより内側ライナーは、前記第２絶縁層及び前記基板の前記第２部分を（並びに前記基板の前記第２部分上に延在する場合には、前記第２アンテナの第２部分も）カバーし、したがって、前記頂部ゴム層として作用する。

それとは別に、パッチＲＦＩＤデバイスは、都合よくは、２つまたはそれ以上の層によって形成されるパッチを備えることができ、前記パッチは前記多層平面状構体をカプセル封入化し、またタイヤの内側ライナーに適用するよう設計される。この場合、前記多層平面状構体は、都合よくは、さらに、１つ又はそれ以上の追加層すなわち、
・タイヤ転動中の機械的応力を吸収する柔軟材料で作成され、及び／又は
・ゴムに対して付着することができる、及び／又は
・混入した空気を逃がすことができるとともに、ゴム流動を防止し、及び／又は
・電磁的特性を有し、これによりＲＦＩＤ通信性能（例えば、インピーダンス整合及び損失の観点で）を最適化する
ような、１つ又はそれ以上の追加層を有することができる。

上述したように、本発明によるパッチＲＦＩＤデバイスは、好適には、タイヤ加硫処理／硬化前にタイヤの内側ライナーに適用するよう設計される（しかし、パッチＲＦＩＤデバイスは、都合よくは、タイヤ加硫処理／硬化後にタイヤの内側ライナーに適用できることも注目に値する）。可撓性多層構造の平面状構体は、タイヤの通常動作／使用中にも、パッチＲＦＩＤデバイスの内側ライナーに対して極めて強力な一体付着をもたらす。

このことに関連して、上述したように、従来型の剛性ＲＦＩＤタグは、タイヤ内に埋設されるとき、タイヤ製造中（例えば、タイヤ加硫／硬化中）に及び通常動作中にも、タイヤ又はタイヤのコードに対してダメージを与え、これに関連する安全性リスクがあることも注目に値する。これに代わり、本発明によるパッチＲＦＩＤデバイスの可撓性多層構造の平面状構体は、（とくに、極めて減少した標準寸法／厚さ及びその可撓性に起因して）タイヤ又はタイヤのコードに対するダメージを回避する。

さらに、ＲＦＩＤチップ、第１アンテナ、及び（少なくとも）第２アンテナの第１部分は、第１絶縁層に固着的／一体的に取り付け／形成しているため、タイヤの加硫処理／硬化中に、及びその後の通常動作／使用中に第１アンテナ及び第２アンテナの第１部分の相対位置は固定された状態に維持され（すなわち、第１アンテナと第２アンテナの第１部分との間の結合ジオメトリは固定された状態に維持され）、これにより２つのアンテナの相対変位に起因するＲＦＩＤ通信性能の低下を防止する。

さらに、ゴム基板の使用、及び存在する場合、可撓性多層構造の平面状構体における頂部ゴム層の使用によれば、タイヤの加硫処理／硬化後に、パッチＲＦＩＤデバイスを内側ライナーに強固に取り付けることを可能にし、２つのゴム層（すなわち、ゴム基板及び頂部ゴム層）内に空気が存在することなく、ＲＦＩＤチップ及び第１及び第２のアンテナをカプセル封入化する。

さらに、パッチＲＦＩＤデバイスにおけるゴム基板の使用は、現行のタイヤ製造プロセス／機械加工に合致し、またタイヤ組立生産効率を向上させることができる（とりわけ、内側ライナーが頂部ゴム層として作用するときに）。

都合よくは、第１絶縁層は第１接着材料／層によって基板に取り付け、また内側ライナーの頂部ゴム層は第２接着材料／層によって第２絶縁層に取り付ける。

好適には、付着を一層補強するため、保護樹脂を、
・ＲＦＩＤチップ及び第１アンテナ（並びに、都合よくは、さらに（少なくとも）第２アンテナの第１部分）と、
・第２絶縁層と
の間に介在させる。

都合よくは、第１及び第２の絶縁層は、可塑性ポリマー（例えば、ポリエチレン・）テレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、二軸延伸ポリエチレン・テレフタレート（ＢｏＰＥＴ、例えば、マイラー）、カプトン、等々）のような絶縁材料で作成するが、しかし、紙及び天然又は合成繊維のような他の絶縁材料さえも都合よく使用することができる。

好適には、第２アンテナは無給電放射体とする。
本発明の第１の好適な実施形態によれば、第２アンテナは、都合よくは、蛇行ライン形状の金属又は金属化ワイヤ（例えば、銅、スチール、銀、アルミニウム、等々で作成される－この蛇行ライン形状の金属又は金属化ワイヤは、都合よくは、ポリウレタンのような絶縁性ポリマー材料でエナメル加工することができる）のような蛇行ライン形状の導電性ワイヤによって形成される蛇行ラインアンテナ（МＬＡ）とすることができる。このことは、低ゲージ／厚さのパッチＲＦＩＤデバイスにすることができ、これによりタイヤ組み立てを容易にし、混入空気を回避し、またスクラップを減らすことができるとともに、タイヤの耐久性がパッチＲＦＩＤデバイスの低ゲージ／厚さによって影響を受けない。この第１の好適な実施形態は、長い読取り距離をもたらす。さらに、第２アンテナの直径を増加させる（しかし、そのワイヤアンテナ形態を常に維持する）ことによって、主に平面内における第２アンテナの疲労抵抗（例えば、タイヤ構築／硬化ステップにおける牽引に対する）も増大させることができるのは注目に値する。

その代わり、本発明の第２の好適な実施形態によれば、前記第２アンテナは、
a) 真直ぐな金属又は金属化したワイヤ（例えば、銅、スチール、銀、アルミニウム、等々で作成される－この金属又は金属化ワイヤは、都合よくは、ポリウレタンのような絶縁性ポリマー材料でエナメル加工することができる）のような真直ぐな導電性ワイヤ、又は
b) 撚った金属又は金属化したワイヤ（随意的に、ポリウレタンのような絶縁性ポリマー材料でエナメル加工される）アセンブリのような撚った導電性ワイヤのアセンブリ、又は
c) 撚った繊維及び金属／金属化ワイヤ（随意的に、ポリウレタンのような絶縁性ポリマー材料でエナメル加工される）のアセンブリのような撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリ
によって形成できるものとする。

とくに上述した選択肢ｂ）及びｃ）につき説明すると、第２アンテナは、都合よくは、
b1) 撚った導電性ワイヤの真直ぐなアセンブリ、又は
c1) 撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤの真直ぐなアセンブリ
を有することができる、又は
b2) 撚った導電性ワイヤのアセンブリであり、
- 電磁的（好適には、誘導的）に結合を生ずるよう第１アンテナを部分的に包囲し（例えば、Ｕ字状を形成することによって）、また第１アンテナの両側サイドに位置付けられる２つの端部を有する、第２アンテナの第１部分と、
- 第１アンテナから反対方向に延在する２つの真直ぐなアームを有する第２アンテナの第２部分であって、各アームが第２アンテナの第１部分の対応する端部から延在する、該第２アンテナの第２部分と
を形成する、該撚った導電性ワイヤのアセンブリ、又は
c2) 撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリであり、
- 電磁的（好適には、誘導的）に結合を生ずるよう第１アンテナを部分的に包囲し（例えば、Ｕ字状を形成することによって）、また第１アンテナの両側サイドに位置付けられる２つの端部を有する、第２アンテナの第１部分と、
- 第１アンテナから反対方向に延在する２つの真直ぐなアームを有する第２アンテナの第２部分であって、各アームが第２アンテナの第１部分の対応する端部から延在する、該第２アンテナの第２部分と
を形成する、該撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリ、
を有するものとすることができる。

とくに、第２アンテナに対して選択肢c1) 又はc2) を採用する場合、撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリに上述した形状（すなわち、選択肢c1の真直ぐな形状）又は選択肢c2のＵ字プラス２つの真直ぐなアームを持たせるよう、補強メッシュ（織物メッシュのような）を使用すると都合がよい。より詳細には、補強メッシュは、ＲＦＩＤチップ、第１アンテナ、第１絶縁層、及び少なくとも部分的に基板の第２部分に都合よく取り付けられ、また第２アンテナを形成する撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリは、都合よくは、補強メッシュに折り合わせ、該補強メッシュが撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリを以下のようにさせる、すなわち、
c1) 真直ぐな形状を持たせる、又は
c2) -第１アンテナを部分的に包囲し、また第１アンテナの両側サイドに位置付けられる２つの端部を有する第１部分と、
-第１アンテナから反対方向に延在する２つの真直ぐなアームを有する第２部分であって、各アームが第１部分の対応する端部から延在する、該第２部分と
を形成させる。

本発明の第２の好適な実施形態は、第２アンテナの直径が小さくても第２アンテナのすべての方向における疲労抵抗を増大させることができる（このことは、タイヤ構築／硬化ステップにおいて特に有利である）。さらに、この第２の好適な実施形態は、タイヤの通常動作／使用中におけるアセンブリの疲労抵抗を増大させることができる。

より全体的には、第２の好適な実施形態の使用は、以下のこと、すなわち、
・第１実施形態によるＭＬＡに比べると、小さい曲率半径での脆弱ポイントを回避し、これにより第２アンテナの疲労抵抗を増大する（タイヤ構築／硬化ステップ中及びタイヤの通常動作／使用中の双方において）、
・ＲＦＩＤタグの生産性（すなわち、より迅速な生産）を向上する、及び
・読取り距離に関してより安定したジオメトリ、及びひいてはより安定した性能を得る
ことを可能にする。

好適には、前記第１アンテナは２次元（２D）折り曲げ構体とする。

上述したことから、２つのアンテナの相対位置（とくに、第１アンテナの位置及び第２アンテナの第１部分の位置）が相互電磁的結合を達成できる場合には、第１アンテナ及び第２アンテナ（第１アンテナに交差すらできる）として、異なる形状（例えば、ループ状、円形、長方形、方形、蛇行ライン状、スパイラル状、等々）が有利に活用できることは当業者には即座に分かるであろう。

都合よくは、第１アンテナは、エッチング技術を第１絶縁層に適用することによって作成し、またフリップチップ結合によりＲＦＩＤチップに接続する。

都合よくは、前記ＲＦＩＤチップは、
・パッチＲＦＩＤデバイスが埋設されている前記タイヤに割り当てられる一義的な識別子を記憶し、
・前記第２アンテナ及び前記第１アンテナを介してＲＦＩＤリーダーからの呼掛け信号を受信し、また
・前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを介して後方散乱した前記一義的な識別子（及び都合よくは、さらなる追加データ）を搬送している呼掛け信号を送信する
よう構成される。

好適には、前記ＲＦＩＤチップは、入力インピーダンス及び／又は前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの入力インピーダンスのセルフチューニングを実施し、変動する周囲の誘導的／電磁的な条件に対して補償するよう構成される。このようにして、パッチＲＦＩＤデバイスは、それ自体を周囲の誘導的／電磁的条件に適応させる（例えば、それ自体を埋設した特定タイヤに適応させる）ことができ、これによりそのＲＦＩＤ通信性能（例えば、読取り距離の観点から）を最大化することができる。ＲＦＩＤチップのセルフチューニング能力により、チップ自体を異なるタイプのタイヤに適応させることができる単一モデルのパッチＲＦＩＤデバイスを設計及び作成することを可能にする。換言すれば、ＲＦＩＤチップのセルフチューニング能力は、異なるモデル／タイプのタイヤに依存して異なる形状及び長さを有するアンテナを設計及び作成することを回避することができる。

さらに、ＲＦＩＤチップは、好適には、それに内蔵した温度センサを有するものとする。このようにして、使用にあたり、ＲＦＩＤリーダーによる読取りを受けるとき、パッチＲＦＩＤデバイスは、埋設されているタイヤの一義的識別子に加え、さらにＲＦＩＤチップに内蔵された温度センサが測定した温度値も供給することができる。

パッチＲＦＩＤデバイスの寸法に関しては、
・基板は、都合よくは、０.１～１.０ｍｍの間、好適には、０.４～０.６ｍｍの間より成る厚さを有することができる、
・第１及び第２の絶縁層それぞれは、０.００１～０.０１ｍｍの間、好適には、０.００２～０.００５ｍｍの間より成る厚さを有することができる、
・随意的な頂部ゴム層は、都合よくは、０.１～１.０ｍｍの間、好適には、０.５～１ｍｍの間より成る厚さを有することができる。

都合よくは、第１及び第２の絶縁層は、ゴムを第１及び第２の絶縁層に貫入させる（ゴム基板から頂部ゴム層又はタイヤの内部ライナーに向かって、及びその逆向きに）１つ又はそれ以上の孔を装備することができ、これによりパッチＲＦＩＤデバイスをより安定したものにすることができる。

本発明をより良く理解するため、図１Ａ及び１Ｂは、本発明の２つの代替的実施形態による２つのパッチＲＦＩＤデバイスを概略的に示す。とくに、図１Ａ及び１Ｂそれぞれは、
・第１パッチＲＦＩＤデバイス（図１Ａで全体として参照符号１Ａにより示す）であって、第２アンテナとして第１ＭＬＡ（図１Ａで参照符号１１Ａにより示す）を装備し、この第１ＭＬＡ１１Ａは、第１絶縁層（図１Ａで参照符号１３Ａにより示す）上において部分的に延在し、また基板（図１Ａで参照符号１２Ａにより示す）上において部分的に延在する、該第１パッチＲＦＩＤデバイス、及び
・第２パッチＲＦＩＤデバイス（図１Ｂで全体として参照符号１Ｂにより示す）であって、第２アンテナとして第２ＭＬＡ（図１Ｂで参照符号１１Ｂにより示す）を装備し、この第２ＭＬＡ１１Ｂは、第１絶縁層（図１Ａで参照符号１３Ｂにより示す）上において全体的に延在する、該第２パッチＲＦＩＤデバイス
それぞれの頂面図を示す。

このことに関連して、説明を分かり易くするため、図１Ａ及び１Ｂには第２絶縁層及び頂部ゴム層は示さず、基板（図１Ａでは参照符号１２Ａ、及び図１Ｂでは参照符号１２Ｂにより示す）、第１絶縁層１３Ａ、１３Ｂ、ＲＦＩＤチップ（図１Ａ及び１Ｂにおいてそれぞれ１４Ａ及び１４Ｂによって示す）、及び第１アンテナ（図１Ａ及び１Ｂにおいてそれぞれ１５Ａ及び１５Ｂによって示す）がはっきりと見えるようにしていることに留意するのは重要である。

さらに、図２及び３は、本発明の教示に基づくパッチＲＦＩＤデバイスにおける２つの他の非限定的実施例を概略的に示す。とくに、図２及び３は、
・第３パッチＲＦＩＤデバイス（図２で全体として参照符号２により示す）であって、第２アンテナとして真直ぐな無給電放射体（図２で参照符号２１により示す）を装備した、該第３パッチＲＦＩＤデバイス、及び
・第４パッチＲＦＩＤデバイス（図３で全体として参照符号３により示す）であって、撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリによって形成した第２アンテナを装備した、該第４パッチＲＦＩＤデバイス
それぞれの頂面図を示す。

さらに、図２及び３に関連して、説明を分かり易くするため、第２絶縁層及び頂部ゴム層は示さず、基板（図２及び３ではそれぞれ参照符号２２、３２により示す）、第１絶縁層（図２及び３ではそれぞれ参照符号２３、３３により示す）、ＲＦＩＤチップ（図２及び３においてそれぞれ２４及び３４によって示す）、及び第１アンテナ（図２及び３においてそれぞれ２５及び３５によって示す）がはっきりと見えるようにしていることに留意するのは重要である。

とくに図３につき説明すると、第４パッチＲＦＩＤデバイス３における第２アンテナは、
・第１アンテナ３５の周りを部分的に包囲して、これと電磁的（好適には、誘導的）結合を生ずるようにしたＵ字状部分３１Ａであって、第１アンテナ３５の両側サイドに位置付けられる２つの端部を有する、該Ｕ字状部分３１Ａと、
・第１アンテナ３５から互いに反対方向に延在する２つの真直ぐなアーム３１Ｂであって、各々はＵ字状部分３１Ａの対応する端部から延在する、該アーム３１Ｂと
を備え、
Ｕ字状部分３１Ａ及び２つの真直ぐなアーム３１Ｂは、撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤの１つの同一アセンブリによって形成され、撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリは、補強メッシュ３６と織り合わされて、この補強メッシュは、
・Ｕ字状部分がそのＵ字形状を有しかつ維持し、また
・２つの真直ぐなアーム３１Ｂがその真直ぐな形状を有しかつ維持する
ようにさせるものである。

第３及び第４のパッチＲＦＩＤデバイス２及び３の代替的バージョンによれば、第２アンテナ（真直ぐな無給電放射体によって又は撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリによってそれぞれ形成される）は、都合よくは、この場合、より大きな平面状サイズを有する第１絶縁層上において全体的に延在することができ（さらに、第２アンテナは、やはりより大きな平面状サイズを有する第２絶縁層によって完全にカバーされる）。

より全体的には、第１絶縁層と第２絶縁層（対応するより大きい又はより小さい平面状サイズを有する）との間に完全に又は部分的に挟持される第２アンテナの使用には賛否両論がある。すなわち、より大きい平面状サイズを有し、また両絶縁層間に完全に挟持される第２アンテナを有する第１及び第２の絶縁層の使用は、この利点が多層平面状構体の可撓性を僅かに低下させる犠牲を払うことになるにしても、第２アンテナをより効果的に保護すること可能にする。他方、第１及び第２の絶縁層に対してより小さい平面状サイズを使用し、この場合、第２アンテナが第１及び第２の絶縁層間に部分的に挟持され、また基板と頂部ゴム層／タイヤ内側ライナーとの間に部分的に挟持されることは、多層平面状構体の可撓性を増大させることができる（ただし残念なことに、第１及び第２の絶縁層で形成されるサンドイッチと、基板及び頂部ゴム層／タイヤ内側ライナーによって形成されるサンドイッチとの間の端縁における第２アンテナの脆弱性をより高める犠牲を払うことになり得る）。

上述したことから、本発明の技術的利点及び革新的特徴は当業者であれば即座に分かるであろう。

とくに、本発明は、概して、現在既知の解決法と比べると向上した性能及び特徴を有する、またとくに、タイヤ又はタイヤコードに損傷を引き起こすことを回避するタイヤのためのパッチＲＦＩＤデバイスを提供することを指摘するのは重要である。

さらにまた、本発明、及び本発明の特別な随意的特徴における多くのさらなる技術的利点を詳細に説明してきた。

結論として、多くの変更及び改変を本発明に加えることができるのは明らかであり、これら変更及び改変のすべては、特許請求の範囲で定義される本発明の範囲内にある。

Claims (20)

1. タイヤ加硫／硬化前又は後にタイヤの内側ライナーに適用するよう設計され、また可撓性多層構造の平面状構体を備えるパッチ無線周波数識別デバイス（１Ａ、１Ｂ、２、３）であって、前記平面状構体は、
   ・基板（１２Ａ、１２Ｂ、２２、３２）と、
   ・前記基板（１２Ａ、１２Ｂ、２２、３２）の第1部分をカバーし、これにより前記第1部分周りに延在する第２部分を露出させたままにする第１絶縁層（１３Ａ、１３Ｂ、２３、３３）と、
   ・前記第１絶縁層（１３Ａ、１３Ｂ、２３、３３）上で互いに接続かつ配設された無線周波数識別チップ（１４Ａ、１４Ｂ、２４、３４）及び第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）と、
   ・前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）に電磁的に結合され、また前記第１絶縁層（１３Ａ、１３Ｂ、２３、３３）上で少なくとも部分的に延在する第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）であって、前記無線周波数識別チップ（１４Ａ、１４Ｂ、２４、３４）、前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）及び前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）が１つの同一平面上に存在し、前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）が無給電放射体である、該第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）と、
   ・前記第１絶縁層（１３Ａ、１３Ｂ、２３、３３）、前記無線周波数識別チップ（１４Ａ、１４Ｂ、２４、３４）、前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）をカバーし、また少なくとも部分的に前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）をカバーする第２絶縁層と
   を有し、
   前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）は、少なくとも部分的に前記第１絶縁層（１３Ａ、１３Ｂ、２３、３３）と前記第２絶縁層との間に挟持されている、パッチ無線周波数識別デバイス。
2. 請求項１記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）は、
   ・前記第１絶縁層（１３Ａ、２３、３３）上で少なくとも部分的に延在し、また前記基板（１２Ａ、２２、３２）の第２部分上で少なくとも部分的に延在し、また前記第２絶縁層によって部分的にカバーされる、又は
   ・前記第１絶縁層（１３Ａ、２３、３３）上で完全に延在し、また前記第２絶縁層によって完全にカバーされる、パッチ無線周波数識別デバイス。
3. 請求項２記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）は、
   ・前記第１絶縁層（１３Ａ、１３Ｂ、２３、３３）上で延在し、また前記第２絶縁層によってカバーされる第１部分（３１Ａ）と、
   ・第２部分（３１Ｂ）であって、
   - 前記第１絶縁層（１３Ｂ、２３、３３）上で前記第１部分（３１Ａ）から延在し、また前記第２絶縁層によってカバーされる、又は
   - 前記基板（１２Ａ、２２、３２）の前記第２部分における前記第１部分（３１Ａ）から延在し、また前記第２絶縁層によってカバーされない、該第２部分（３１Ｂ）と
   を有する、パッチ無線周波数識別デバイス。
4. 請求項１～３のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記多層平面状構体は、さらに、前記第２絶縁層及び前記基板の前記第２部分をカバーする頂部ゴム層を有し、前記頂部ゴム層は、タイヤの内側ライナーに適用するよう設計されている、パッチ無線周波数識別デバイス。
5. 請求項１～３のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記多層平面状構体は、タイヤの内側ライナーに適用するよう設計され、前記内側ライナーが前記第２絶縁層及び前記基板（１２Ａ、１２Ｂ、２２、３２）の前記第２部分をカバーする、パッチ無線周波数識別デバイス。
6. 請求項１～３のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、さらに、２つまたはそれ以上の層によって形成されるパッチを備え、前記パッチは、前記多層平面状構体をカプセル封入化し、またタイヤの内側ライナーに適用するよう設計される、パッチ無線周波数識別デバイス。
7. 請求項１～６のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）は、近接場カプラーとして動作するよう設計され、また前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）は、遠距離場放射アンテナとして動作するよう設計される、パッチ無線周波数識別デバイス。
8. 請求項１～７のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第２アンテナは、蛇行ライン形状の導電性ワイヤによって形成される蛇行ラインアンテナ（１１Ａ、１１Ｂ）である、パッチ無線周波数識別デバイス。
9. 請求項１～７のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第２アンテナ（２１、３１Ａ～３１Ｂ）は、
   ・真直ぐな導電性ワイヤ、又は
   ・撚った導電性ワイヤのアセンブリ、又は
   ・撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリ
   によって形成される、パッチ無線周波数識別デバイス。
10. 請求項１～９のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）は２次元折り曲げ構体である、パッチ無線周波数識別デバイス。
11. 請求項３記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第１アンテナ（３５）は２次元折り曲げ構体であり、前記第２アンテナ（３１Ａ～３１Ｂ）は、撚った導電性ワイヤのアセンブリ、又は撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリによって形成され、
    ・前記第１アンテナ（３５）及び前記第２アンテナの第１部分（３１Ａ）の相対部分が前記２つのアンテナ間に電磁的結合を生ずるようにし、
    ・前記第２アンテナの第１部分（３１Ａ）が前記第１アンテナ（３５）の両側サイドに位置付けられる２つの端部を有し、また
    ・前記第２アンテナの第２部分（３１Ｂ）が前記第１アンテナ（３５）から反対方向に延在する２つの真直ぐなアームを有し、各アームは、前記第２アンテナの第１部分（３１Ａ）の対応する端部から延在する
    ものである、パッチ無線周波数識別デバイス。
12. 請求項１１記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第２アンテナ（３１Ａ～３１Ｂ）は、撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリによって形成され、
    前記多層平面状構体は、さらに、前記無線周波数識別チップ（３４）、前記第１アンテナ（３５）、前記第１絶縁層（３３）、及び少なくとも部分的に基板（３２）の第２部分に取り付けられた補強メッシュ（３６）を有し、また
    前記撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリは前記補強メッシュ（３６）と織り合わされて、前記補強メッシュ（３６）は、前記撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤのアセンブリに対して前記第２アンテナの第１部分（３１Ａ）及び第２部分（３１Ｂ）の形状を維持させるものである、パッチ無線周波数識別デバイス。
13. 請求項９又は１０記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第２アンテナ（２１）は、撚った導電性ワイヤの真直ぐなアセンブリ、又は撚った導電性ワイヤ及び非導電性ワイヤの真直ぐなアセンブリによって形成される、パッチ無線周波数識別デバイス。
14. 請求項１～１３のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記無線周波数識別チップ（１４Ａ、１４Ｂ、２４、３４）は、
    ・パッチ無線周波数識別デバイス（１Ａ、１Ｂ、２、３）が埋設されている前記タイヤに割り当てられる一義的な識別子を記憶し、
    ・前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）及び前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）を介して無線周波数識別リーダーからの呼掛け信号を受信し、また
    ・前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）及び前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）を介して後方散乱した前記一義的な識別子を搬送している呼掛け信号を送信する
    よう構成される、パッチ無線周波数識別デバイス。
15. 請求項１～１４のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記無線周波数識別チップ（１４Ａ、１４Ｂ、２４、３４）は、チップそれぞれに対応する入力インピーダンス及び／又は前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）及び前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）の入力インピーダンスのセルフチューニングを実施し、変動する周囲の誘導的／電磁的な条件に対して補償するよう構成される、パッチ無線周波数識別デバイス。
16. 請求項１～１５のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、温度値を測定する温度センサを前記無線周波数識別チップ（１４Ａ、１４Ｂ、２４、３４）に組み込み、また前記前記無線周波数識別チップ（１４Ａ、１４Ｂ、２４、３４）は、前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）及び前記第２アンテナ（１１Ａ、１１Ｂ、２１、３１Ａ～３１Ｂ）を介して、前記温度センサが測定した前記温度値を搬送する後方散乱した呼掛け信号を送信するよう構成される、パッチ無線周波数識別デバイス。
17. 請求項４又は５記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記第１絶縁層（１３Ａ、１３Ｂ、２３、３３）は、第１接着材料／層によって前記基板（１２Ａ、１２Ｂ、２２、３２）に取り付け、また前記頂部ゴム層又は前記内側ライナーは、第２接着材料／層によって前記第２絶縁層に取り付ける、パッチ無線周波数識別デバイス。
18. 請求項１～１７のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、保護樹脂を、
    ・前記無線周波数識別チップ（１４Ａ、１４Ｂ、２４、３４）及び前記第１アンテナ（１５Ａ、１５Ｂ、２５、３５）と、
    ・前記第２絶縁層と
    の間に介在させる、パッチ無線周波数識別デバイス。
19. 請求項１～１８のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスにおいて、前記基板（１２Ａ、１２Ｂ、２２、３２）は、ゴム、又は１つ若しくはそれ以上のポリマー材料、又は紙、又は布地／織物で作成される、パッチ無線周波数識別デバイス。
20. 請求項１～１９のうちいずれか１項記載のパッチ無線周波数識別デバイスを装備したタイヤ。

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