KR101183129B1 - 비부착식 타이어 모니터링 장치 - Google Patents

비부착식 타이어 모니터링 장치 Download PDF

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폴 윌슨
존 런셀
프랜시스 메라트
고든 하드만
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브리지스톤 어메리카스 타이어 오퍼레이션스, 엘엘씨
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Abstract

비부착식 모니터링 장치는 모니터링 어셈블리 및 상기 모니터링 어셈블리로부터 신호를 방출시키도록 구성되는 안테나를 포함한다. 이 안테나는 타이어 측벽에 대해서 모니터링 장치의 위치와 관계없이 타이어 측벽의 지향된 감쇄 바디(oriented attenuating body)를 통해서 방사시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 안테나는 자신 상에서 다시 루프되는 바디를 갖는다. 이 바디는 안테나 접지면과 평행하거나 수직할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 방사 슬롯 안테나는 모니터링 장치의 위치에 관계없이 타이어 측벽을 통해서 전송되도록 구성된다.

Description

비부착식 타이어 모니터링 장치{NON-ATTACHED TIRE MONITORING DEVICE}
본 발명은 비부착식 모니터링 장치들 및 지향된 감쇄 바디(oriented attenuating body)를 통해서 전송하기 위한 안테나 구성에 관한 것이다. 특히, 본발명은 타이어가 형성되는 캐비티 및 타이어가 설치된 림 내에서 자유롭게 이동하는 비부착식 모니터링 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 타이어 측벽의 감쇄 바디를 통해서 데이터를 전송하도록 하는 장치 안테나의 구성 및 이의 성능에 관한 것이다.
종래 기술에서, 타이어들이 설치되고 특정 차량 상에서 설치시 공기 타이어의 상태를 모티터링 하길 원하였다. 이 기술의 사용자들은 특히, 타이어 내부 온도 및 내압을 측정하기를 원하였다. 타이어를 차량으로부터 제거하거나 또는 측정을 위하여 차량의 사용을 중단시킴이 없이 타이어가 사용중에 이들 비파괴 측정을 행하는 것이 바람직하다. 대형 오프-더-로드 트럭 타이어들의 상태 및 통계를 모니터하는 것이 특히 바람직한데, 그 이유는 오프-더-로드 타이어들은 값이 비싸고 통상 승용차 타이어보다 악상태를 겪기 때문이다. 하이웨이 트럭의 소유자들은 또한 자신의 타이어들을 모니터하길 원한다. 두 가지 유형의 타이어들은 차량 사용 및 타이어 효율성을 최대화하도록 규칙적으로 유지된다.
수많은 유형의 모니터링 장치가 종래 기술에 공지되어 있다. 한 가지 유형의 공지된 모니터링 장치는 유도 자기 결합에 의해 회로를 활성화하는 무선 주파수 전성에 의해 활성화되는 타이어의 바디 내에 임베드되는 수동 집적 회로를 사용한다. 타이어 상태를 모니터하기 위하여 사용되는 다른 종래 기술의 장치들은 밸브 스템에서와 같이 타이어의 외부에 위치된 자체-동력식 회로들을 포함한다.다른 활성의 자체 동력식 프로그램가능한 전자 장치들은 본 출원의 양수인에게 양도된 미국 특허 5,500,065, 5,573,610, 5,562,787 및 5,573,611에 개시되어 있다. 종래 기술의 부착 문제들은 공기 타이어가 연결되는 동안 전자 모니터링 장치에 대한 힘이 크고 많기 때문에 존재한다. 모니터링 장치를 설치시 타이어의 풋프린트 에리어에서 힘들이 고려되어야 한다. 타이어들은 차량이 이동중일 때 회전 힘을 받고 또한 접촉 표면이 불규칙할 때 각종 충격 힘을 받는다. 타이어는 또한 바퀴로의 부하가 변경되기 때문에 기동 중에 변형 및 편향될 것이다. 타이어에 대한 모니터링 장치의 부착은 이들 모든 힘을 받고 또한 모니터링 장치가 이들 힘으로 인한 손상으로부터 보호되면서, 타이어에 대한 모니터링 장치의 위치를 유지시킬 정도로 충분히 강하고 고착되어야 한다. 이들 관련 사항들은 미국 6,082,192(공통 양도됨) 및 미국 4,607,235호에 개시된 바와 같은 비부착식 모니터링 장치들의 사용을 초래한다.
이들 장치들이 지닌 한가지 결점은 이들의 이동 자유가 모니터링 장치가 사용중인 동안 안테나의 위치를 정확하게 예측하지 못하게 한다는 것이다. 종래 기술은 타이어 측벽에 대한 안테나의 위치가 특정 타이어 측벽 구성들을 통해서 무선 주파수 신호를 방사하도록 시도할 때 중요한 인자라는 점을 인지한다. 타이어 구성에 사용되는 고무 복합 재료들은 탄소 블랙과 같은 도전성 재료를 포함할 수 있다. 이들 재료는 측벽 또는 다른 타이어 구조를 통해서 일부 무선 주파수 전송 신호를 감쇄시킬 수 있다. 특정 하이웨이 트럭 타이어들 및 오프-더-로드 타이어들과 같은 일부 타이어 구성들은 은 또한 금속 코드들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 방사상으로 지향되는 다수의 금속 코드들은 이들 타이어들의 측벽 에리어에 제공될 수 있다. 이와 같은 금속 구조들은 타이어 측벽을 통과하는 무선 주파수 신호의 부가적인 감쇄를 제공할 것이다. 타이어 측벽을 통과하는 무선 신호와 관계되는 전자기 필드의 방향성에 대한 타이어 구조에서 금속 코드들의 방향성은 금속 코드들의 존재가 무선 신호에 대해 부여되는 부가적인 감쇄 정도를 결정할 것이다. 그러므로, 이 유형의 타이어 구조를 "지향된" 감쇄 바디라 칭한다. 전자기 필드 방향성은 무선 신호를 전송하는데 사용되는 안테나의 유형 및 방향성의 직접적인 결과이다. 특정 안테나 구성들은 지향된 감쇄 바디를 통해서 다른 안테나 구성보다 더욱 바람직한 전송율을 제공한다. 한가지 공지된 안테나 구성은 US6,474,380(공통 양도됨)에 개시되어 있는데, 여기서 다이폴 안테나는 측벽에 고정되고 금속 바디 코드들에 수직하게 배치된다. 이 유형의 안테나 구성은 전형적으로 비부착식 모니터링 장치들에 사용되지 않는데, 그 이유는 모니터링 장치의 이동이 안타네가 모든 전송 동안 금속 바디 코드들에 수직하게 유지되지 않도록 하기 때문이다. 일부 종래 기술의 해법들은 타이어 내의 비부착식 모니터링 장치의 위치를 제어하도록 시도하여, 안테나가 타이어 측벽에 대해서 예측가능한 위치에 있도록 한다. 종래 기술은 타이어 측벽에 대해 모니터링 장치의 위치에 관계없이 타이어 측벽을 통해서 신호 전송을 제공할 안테나 구성 및 모니터링 장치를 원한다.
상술한 점을 감안한 본 발명의 목적은 부착되지 않아 불규칙적으로 움직이는 모니터링 장치의 방향성에 관계없이, 상기 전송 패턴이 지향된 감쇄 바디인 측벽에 대해서 타이어 측벽의 상기 지향된 감쇄 바디에 의해 감쇄될 때, 최소 감쇄 레벨로 감쇄되는 부분을 가지는 안테나를 포함하는 비부착식 모니터링 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 모니터링 어셈블리 및 상기 모니터링 어셈블리로부터의 신호들을 방사하도록 구성된 안테나를 갖는 모니터링 장치를 제공한다. 이 안테나는 타이어 측벽에 대한 모니터링 장치의 위치에 관계없이 타이어 측벽의 지향된 감쇄 바디를통해서 상당 부분의 무선 신호를 성공적으로 방사시키도록 구성된다. 일 실시예에서, 안테나는 자신 상에서 다시 루프되는 바디를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 본 발명은 안테나 접지면에 대해서 제로 및 90도 사이의 각도로 배치되는 안테나 바디를 제공한다.
본 발명은 모니터링 장치의 위치에 관계없이 타이어 측벽을 통해서 전송하도록 구성되는 상이한 방사 슬로 안테나를 각각 갖는 모니터링 장치 실시예들을 제공한다. 제1 실시예는 한 쌍의 디스크 형상의 도전성 표면들에 의해 형성되는 단일 슬롯을 사용한다. 제2 실시예는 2쌍의 디스크 형상의 도전성 표면들로 형성된 한 쌍의 슬롯들을 사용한다. 제3 실시예는 모니터링 장치의 외부 표면에서 구불구불한 뱀 형상(serpentine)의 슬롯을 형성하는 한 쌍의 도전성 표면들을 사용한다.
본 발명은 또한 모니터링 장치의 캡슐 층 내에서 또는 이 모니터링 장치의 보호 바디 내에 배치될 수 있는 안테나 구성을 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명은 모니터링 장치가 불규칙적으로 움직임에도 불구하고, 즉, 모니터링 장치의 방향성에 관계없이, 안테나의 전송 패턴이 타이어의 측벽의 지향된 감쇄 바디에 의해 감쇄될 때, 최소 감쇄 레벨로 감쇄되는 부분을 가지도록 함으로써,측벽 외부에 위치되는 판독기가 측벽에 대해서 모니터링 장치의 방향성과 관계없이 신호를 수신하도록 할 수 있다.
도1은 타이어에 느슨하게 배치된 본 발명의 모니터링 장치의 일 실시예의 구획된 공기 타이의 외부에 배치된 판독기를 도시한 도면.
도2는 구획되어 도시된 모니터링 장치의 보호 바디를 지닌 본 발명의 모니터링 어셈블리의 제1 실시예의 정면도.
도3은 모니터링 어셈블리의 제1 실시예의 측정면도.
도4는 모니터링 어셈블리의 제1 실시예의 하부 평면도.
도5는 구획되어 도시된 모니터링 장치의 보호 바디를 지닌 본 발명의 모니터링 어셈블리의 제2 실시예의 정면도.
도6은 모니터링 어셈블리의 제2 실시예의 측정면도.
도7은 모니터링 어셈블리의 제2 실시예의 하부 평면도.
도8은 위에서 본 모니터링 어셈블리를 지닌 본 발명의 모니터링 장치의 제3 실시예의 단면도.
도9는 본 발명의 모니터링 장치의 제3 실시예에 사용되는 안테나의 사시도.
도10은 본 발명의 모니터링 장치의 제4 실시예를 도시한 도8과 유사한 도면.
도11은 본 발명의 모니터링 장치의 제4 실시예에 사용되는 안테나의 사시도.
도12는 본 발명의 모니터링 장치의 제5 실시예의 정면도.
도13은 도12의 선 13-13을 따라서 취해진 측정면도.
본 명세서 전반에 걸쳐서 유사한 부분에는 유사한 도면 번호가 병기되어 있다.
본 발명의 안테나 구성을 사용하는 전자 모니터링 장치는 일반적으로 첨부 도면에서 참조번호 (2)로 표시되어 있다. 모니터링 장치(2)는 도1에서 공기 타이어(4) 내에서 느슨하게 배치되어, 모니터링 장치(2)의 이동이 타이어(4)의 바디 및 타이어(4)가 설치된 림(6)에 의해서만 제한되도록 한다. 상술된 바와 같이, 이 유형의 모니터링 장치는 타이어(4) 또는 림(6)에 고정될(mounted) 필요가 없다. 이와 같이 이동이 자유로운 것에 대한 한가지 단점은 모니터링 디바이스(2)이 안테나(10)가 타이어(4) 또는 림(6)에 대해 일관된 지향성을 유지할 수 없다는 것이다. 이는 타이어(2)가 전형적으로 감쇄 바디로서 기능하는 측벽(8)을 갖기 때문에 문제가 되는데, 그 이유는 측벽(8)이 다수의 금속 코드들(9)을 포함하기 때문이다. 타이어(2)의 경우에, 감쇄 바디가 지향된다. 이 출원의 내용에서, "지향된" 감쇄 바디는 또 다른 지향 신호들보다 적은 지향 신호들을 방해할 것이다. 따라서, 지향된 감쇄 바디는 자신에 의해 감쇄되는 신호의 방향성에 따라서 최소 감쇄 레벨 및 최대 감쇄 레벨을 갖는다. 최대 감쇄 레벨은 신호들이 모니터링 장치로부터의 전송을 모니터하는 판독기에 의해 수신되는 것을 방지한다. 안테나의 방향성이 측벽에 대해서 고정되면, 가장 바람직거나 최적의 안테나 방향성 뿐만 아니라 최소로 바람직한 안테나 방향성이 존재한다. 비부착식 모니터링 장치에서, 측벽에 대한 안테나의 방향성은 변경된다. 따라서, 종래 기술의 모니터링 장치 안테나들은 비부착식 모니터링 장치와 사용될 때 최적의 방향성들 보다 적게 위치된다. 따라서, 후술되는 안테나들은 측벽(8)에 대해서 모니터링 장치(2)의 방향성과 무관하게 측벽(8)을 성공적으로 통과할 수 있는 무선 신호 방향성을 제공하도록 구성된다. 따라서, 안테나들은 모니터링 장치의 위치와 관계없이 일정한 수행성능을 제공한다.
도2-4는 안테나(10)의 제1 실시예를 도시한 반면, 도5-7은 제2 안테나(10) 제2 실시예를 도시한다. 각 안테나 실시예(10)는 측벽(8)에 의해 매우 심하게 감쇄되지 않는 적어도 하나의 부분을 갖는 전송 패턴을 제공하도록 구성되어, 측벽(8) 외부에 위치되는 판독기(12)가 측벽(8)에 대해서 모니터링 장치(2)의 방향성과 관계없이 신호를 수신하도록 한다. 일부 실시예들에서, 판독기(12)에 의해 수신되는 신호는 타이어(4)의 챔버 내에서 모니터링 장치(2)가 굴러다니기(tumble) 때문에 일정한 강도를 가질 것이다.
본 출원에서 도시된 모든 안테나 실시예들은 회로 보드 기준면(18)에 배치되는 회로 보드(16)를 갖는 전형적인 모니터링 어셈블리(14)와 함께 도시된다. 기준면(18)은 도4 및 도7의 드로잉 시트에서 공통 면 그리고 도 2, 3, 5, 6, 8 및 10의 드로잉 시트에 수직으로 배치된다. 모니터링 어셈블리(14)는 또한 도면에 도시된 배터리들(20)과 같은 전원을 포함할 수 있다. 모니터링 어셈블리(14)는 타이어(4)의 가공 상태(가령 온도 또는 압력)을 측정하여 타이어(4) 외부에 위치된 판독기에 상기 상태에 관한 데이터를 안테나(10)를 통해서 RF 전송에 의해 전송하도록 사용되는 센서들 및 전자장치들(22)을 더 포함한다.
예를 들면, 모니터링 어셈블리(14)는 압력, 온도 및/또는 마일리지/거리 센서들과 같은 하나 이상의 마이크로칩들, 하나 이상의 증폭기들, 하나 이상의 배터리들, 하나 이상의 센서들을 포함할 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만, 마이크로칩 자체는 모든 또는 일부 상술된 구성요소들을 포함할 수 있다라고 간주된다. 어셈블리(14)는 사용되는 판독기 및 시스템 유형에 따라서 능동 또는 수동이 될 수 있다.
안테나(10)의 제1 실시예는 기준면(18)과 실질적으로 평행하게 배치되는 바디(30)를 갖는다. 이 실시예에서, 회로 보드(16)는 안테나(10)의 접지면으로서 기능한다. 바디(30)는 회로 보드(16) 내에 또는 그 상에 배치될 수 있거나 도면에 도시된 바와 같은 보드(16)로부터 이격될 수 있다. 이격된 구성이 바람직할 때, 다리(32)에는 안테나(10)로부터 방사될 신호를 전송하는 전자 부품에 전기적으로 접속되는 다리(32)중 적어도 하나가 제공된다. 다리(32)는 또한 바디(30)에 수직한 방향으로 신호를 방사시킬 수 있다. 안테나(10)의 제2 실시예는 도5-7에 도시되어 있는데, 여기서 바디(30)는 도6에 도시된 바와 같이 기준면(18)에 수직하게 배치된다. 본 발명의 다른 대안적인 실시예들에서, 안테나(10)의 바디(30)는 제로 및 90도 사이의 각도로 배치될 수 있다.
각 바디(30)는 자신 상에서 다시 루프되어 상이한 지향성을 가지는 신호들을 생성한다. 이러한 상이한 지향성을 가지는 신호들은 측벽(8)에 의해 상이하게 감쇄된다. 일 실시예에서, 바디(30)는 단지 90도 아크를 포함할 수 있다. 도면에 도시된 실시예에서, 바디(30)는 180도 아크를 포함하는 적어도 1/2 루프를 형성한다. 1/2 루프는 일반적으로 완만한 원형 경로, 일반적으로 완만한 타원형 경로 또는 물결모양의 경로를 따를 수 있다. 따라서, 바디(30)로부터 전송되는 신호들은 접지면에 대해서 제로 내지 180도 전체 각도로 배치된다. 180도 신호 방사 패턴은 바디(30)의 한 에리어가 측벽(8)에 대한 모니터링 장치(20)의 방향성과 관계없이 측벽(8)에 대해서 바람직하게 배치되도록 한다(이들 신호들은 최소 감소 레벨에서 감쇄될 것이다). 따라서, 모니터링 장치(2)는 타이어(4) 내에서 텀블링되면서, 여전히 신호를 타이어(2) 밖의 판독기(12)에 전송한다.
2가지 안테나 실시예들(10)은 모니터링 장치(2)의 콤팩트 바디 내에 포함되는데, 그 이유는 바디(30)가 보드(16)에 걸쳐서 다시 루프되기 때문이다. 따라서, 안테나(10)는 도2-4에 도시된 바와 같이 단단한 캡슐화 재료(40) 내부에서 모니터링 어셈블리(14)와 함께 캡슐화될 수 있다. 이 재료는 어셈블리(14) 및 안테나(10)가 자신들의 상대 위치들을 유지함으로써 상당한 곡력(bending force)으로부터 보호하는 단단한 에폭시일 수 있다. 안테나(10)는 또한 도5-7에 도시된 바와 같은 모니터링 장치(2)의 보호 바디(42) 내로 신장될 수 있다. 전형적인 캡슐 층들 및 전형적인 보호 바디들은 본원에 참조된 US 특허 6,082,192에 개시되어 있다.
본 발명의 모니터링 장치의 제3 실시예는 일반적으로 도8에서 참조번호(2)로 표시된다. 이 실시예에서, 안테나(50)는 모니터링 장치(2)의 바디를 통해서 신장되는 한 쌍의 이격된 도전성 바디들(52 및 54)를 포함한다. 이 실시예 및 다음 실시예들에서, 도전성 바디들(52 및 54)은 모니터링 장치(2)의 바디 부상에 배치되는 도전성 포일들 또는 도전성 코팅들일 수 있다. 전형적인 실시예에서, 각 바디(52 및 54)는 도9에 도시된 바와 같은 디스크-형상이다. 다른 실시예들에서, 장치(2)의 바디의 외부 표면과 바디들(52 및 54)와 교차함으로써 한정되는 외부 슬롯은 원형일 수 있지만, 이 바디들은 장치(2)의 바디 내부에서 구부려진다. 예를 들어, 바디들(52 및 54)은 장치(2)의 바디와 함께 배치되는 동심원 구의 부분일 수 있다. 바디들(52 및 54)은 장치(2)의 바디의 외부 표면으로 신장되어 장치(20)의 이퀘이터(equator) 주위에서 슬롯을 한정하는 캐비티를 형성하도록 이격된다. 이 캐비티는 유전체 필러 재료(56)로 채워진다. 다른 실시예들에서, 캐비티는 바디들(52 및 54) 간의 간격을 유지하도록 사용되는 기계적인 스페이서들로 인해 속이 빈채로 유지될 수 있다. 바디들(52 및 54)의 크기 및 간격과 재료(56)의 유형은 안테나(50)를 동조시키는데 사용된다. 따라서, 바디들(52 및 54)은 장치(2)의 바디를 2개의 부분들로 분할한다. 전형적인 실시예에서, 모니터링 어셈블리(14)는 하나의 반구로 도시되는데, 그 결과 장치(2)는 예측가능한 방향성에서 멈추도록 가중된다. 다른 실시예들에서, 다른반구는 장치(2)를 평형화시키도록 역가중된다.
안테나(5)는 바디들(52 및 54) 중 하나의 중심에 피드되는 반면에, 다른 바디(52 및 54)는 안테나(50)용 접지면으로서 작용한다. 그 중심에서 피드될 때, 안테나(50)는 슬롯의 전체 원주로부터 신호들을 방사시킬 것이다. 따라서, 방사된 신호의 일부는 장치(2)의 방향성과 무관하게 측벽(8)을 통과할 것이다.
본 발명의 모니터링 장치의 제4 실시예는 일반적으로 도10에서 참조번호(2)로 표시된다. 이 실시예에서, 안테나(60)는 장치(2)의 바디를 통해서 신장되는 2쌍의 이격된 도전성 바디들(62 및 64)을 포함한다. 바디들(62 및 64) 각각은 구부려지는 각 다리의 외부 에지에 서로 수직하게 배치된 제1 및 제2 평활 다리 부분들을 갖는다. 전형적인 실시예에서, 각 바디(62 및 64)는 도11에 도시된 바와 같은 1/4 구의 내부 표면의 형상이다. 바디들(62 및 64)은 이격되어 장치(2)의 수직 이퀘이터들에 대해서 한쌍의 슬롯들 내의 장치(2)의 바디 밖으로 신장되는 캐비티를 형성한다. 캐비티는 필러 재료(56)로 채워질 수 있다. 다른 실시예들에서, 캐비티는 기계적인 스페이서들로 인해 속이 빈채로 유지되어 바디들(62 및 64) 간에 간격을 유지시킨다. 바디들(62 및 64)의 크기 및 간격과 재료(56)의 유형은 안테나(60)를 동조시키는데 사용된다. 따라서, 바디들(62 및 64)은 장치(2)의 바디를 4개의 부분들로 분할한다. 전형적인 실시예에서, 모니터링 어셈블리(14) 및 배터리들(20)은 장치 (2)가 균일하게 가중되도록 대향된 4분원들로 도시된다. 중량들은 또한 필요에 따라서 다른 4분원들에 부가될 수 있다.
안테나(60)는 2개의 대향된 바디들(62)의 중심에 피드되는 반면에, 다른 바디들(64)은 안테나(60)의 접지면으로서 기능한다. 안테나(60)는 양 슬롯들의 전체 원주로부터 신호들을 방사시킬 것이다. 따라서, 방사된 신호들의 일부는 장치(2)의 방향성에 관계없이 측벽(8)을 통과할 것이다.
본 발명의 모니터링 장치의 제5 실시예는 일반적으로 도12 및 도13에서 참조번호(12)로 도시된다. 이 실시예에서, 안테나(70)는 장치(2)의 바디를 통해서 신장되는 2개의 도전성 바디들(72 및 74)을 포함한다. 전형적인 실시예에서, 각 바디(62 및 64)는 장치(2)의 외부 표면에서 종료될 때, 구불구불한 뱀 형상(serpentine)의 패턴을 형성한다. 바디들(72 및 74)은 장치(2)의 바디 주위에서 신장되는 구불구불한 뱀 형상의 슬롯에서 장치(2)의 중심으로부터 장치(2)의 바디 밖으로 신장되는 캐비티를 형성하도록 이격됨으로써, 슬롯의 적어도 2 부분들은 장치(2)의 6개의 가능한 정면도에서 볼 수 있도록 한다. 캐비티는 필러 재료(56)로 채워질 수 있다. 다른 실시예들에서, 캐비티는 바디들(72 및 74) 간에 간격을 유지하기 위하여 사용되는 기계적인 스페이서들로 인해 속이 빈채로 유지될 수 있다. 바디들(72 및 74)의 크기 및 간격과 재료(56)의 유형은 안테나(70)를 동조시키도록 사용된다. 따라서, 바디들(72 및 74)은 장치(2)의 바디를 2개의 부분들로 분할한다. 상기와 같이, 모니터링 어셈블리는 2개의 부분들중 한 부분 또는 두 부분에 배치되어 원하는 대로 장치(2)를 평형화시킨다.
안테나(70)는 2개의 대향된 바디들(72)중 한 바디의 중심에 피드되는 반면에, 2개의 대향된 바디들(72)중 다른 한 바디는 안테나(70)의 접지면으로서 기능한다. 안테나(70)는 구불구불한 뱀 형상의 슬롯의 전체 원주로부터 신호들을 방사시킬 것이다. 따라서, 방사된 신호들의 일부는 장치(2)의 방향성에 관계없이 측벽(8)을 통과할 것이다.
제3, 제4, 및 제5 실시예들 각각에서, 도전성 바디들은 도면에 도시된 바와 같이 모니터링 장치의 바디를 전체적으로 통과하여 신장될 필요가 없다. 예를 들어, 도전성 바디들은, 바디들 간에 한정된 캐비티가 슬롯으로부터 모니터링 장치의 바디 내로 신장되는 채널이 되도록 구성될 수 있다. 제3 실시예의 경우에, 각 도전성 바디(52 및 54)는 평평한 도넛 또는 평평한 워셔(이 형상은 토러스(torus)의 직경을 통과하는 기준 면으로 형성된다)일 수 있다.
상기 설명에서, 특정 용어들이 간결성, 명료성 및 이해를 위하여 사용되었다. 이와 같은 용어들은 설명을 위한 것이고 넓게 해석되어야 만 하기 때문에 종래 기술의 요건을 넘는 것으로 이해되어야 한다.
게다가, 본 발명의 이 설명 및 도시는 예이고, 본 발명은 도시되고 서술된 상세사항들로반 제한되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 전형적인 실시예에서 서술된 비부착식 모니터링 장치는 감쇄 측벽을 지닌 공기 타이어들에 사용된다. 이들 모니터링 장치들은 또한 다른 애플리케이션들에서 사용될 수 있는데, 여기서 감쇄 바디는 모니터링 장치 및 판독기 간에 배치된다. 전형적인 애플리케이션들은 사이로, 프리저(freezers), 펌프 및 파이프의 유형을 포함한다.
2: 모니터링 장치 4: 타이어
6: 림 8: 측벽
10: 안테나 12: 판독기
14: 모니터링 어셈블리

Claims (12)

  1. 타이어의 가공 상태를 모니터링하고 상기 가공 상태와 관계되는 데이터를 상기 타이어의 외부에 위치된 판독기에 전송하는 비부착식 모니터링 장치이고,
    상기 타이어는 상기 모니터링 장치를 위한 지향된 감쇄 바디인 측벽을 가지며,
    상기 지향된 감쇄 바디는 최대 감쇄 레벨 내지 최소 감쇄 레벨을 가지고,
    상기 비부착식 모니터링 장치는 상기 타이어 및 림 모두에 부착되지 않은 상태로 상기 타이어 내에 배치되며,
    상기 모니터링 장치는 모니터링 어셈블리 및 안테나를 포함하는 비부착식 모니터링 장치로서,
    전송 패턴을 방사하는 방향성을 가지는 안테나를 구비하며, 상기 모니터링 장치의 방향성에 관계없이, 상기 안테나는 상기 전송 패턴이 상기 타이어 측벽에 대해서 상기 타이어 측벽의 상기 지향된 감쇄 바디에 의해 감쇄될 때, 최소 감쇄 레벨로 감쇄되는 부분을 가지도록 한 쌍의 이격된 평행한 도전성 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 비부착식 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모니터링 장치는 외부 표면을 한정하는 바디를 갖고, 상기 도전성 표면 각각은 상기 모니터링 장치의 바디의 외부 표면으로 연장되어 슬롯을 한정하는, 비부착식 모니터링 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도전성 표면 중 하나는 상기 모니터링 어셈블리에 전기 접속되는, 비부착식 모니터링 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 도전성 표면을 포함하는 도전성 바디를 더 포함하고, 상기 도전성 표면 각각은 둥근(round) 디스크 형상이고 중심을 가지며, 상기 모니터링 어셈블리는 상기 도전성 표면의 중심에서 상기 도전성 표면과 전기 접속되어 있는, 비부착식 모니터링 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 슬롯은 구불구불한 형상(serpentine)을 가지는 것을 특징으로 하는, 비부착식 모니터링 장치.
  6. 타이어의 가공 상태를 모니터링하고 상기 가공 상태와 관계되는 데이터를 상기 타이어의 외부에 위치된 판독기에 전송하는 비부착식 모니터링 장치이고,
    상기 타이어는 상기 모니터링 장치를 위한 지향된 감쇄 바디인 측벽을 가지며,
    상기 지향된 감쇄 바디는 최대 감쇄 레벨 내지 최소 감쇄 레벨을 가지고,
    상기 비부착식 모니터링 장치는 상기 타이어 및 림 모두에 부착되지 않은 상태로 상기 타이어 내에 배치되며,
    상기 모니터링 장치는 모니터링 어셈블리 및 안테나를 포함하는 비부착식 모니터링 장치로서,
    전송 패턴을 방사하는 방향성을 가지는 안테나를 구비하며,
    상기 모니터링 장치의 방향성에 관계없이, 상기 안테나는 상기 전송 패턴이 상기 타이어 측벽에 대해서 상기 타이어 측벽의 상기 지향된 감쇄 바디에 의해 감쇄될 때, 최소 감쇄 레벨로 감쇄되는 부분을 가지도록 4개의 이격된 도전성 바디를 포함하며,
    상기 4개의 도전성 바디 각각은 구부려진 외부 에지를 구비한 제1 및 제2 평활한 다리 부분(leg portion)을 가지며, 상기 제1 평활한 다리 부분은 상기 제2 평활한 다리 부분에 수직으로 배치되는, 비부착식 모니터링 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 모니터링 어셈블리는 상기 도전성 바디 중 2개의 바디에 전기 접속되는, 비부착식 모니터링 장치.
  8. 환경의 가공 조건을 모니터링하는 비부착식 모니터링 장치로서,
    외부 표면을 갖는 바디;
    상기 바디 내에 배치되는 모니터링 어셈블리; 및
    상기 모니터링 어셈블리에 전기 접속되는 안테나;를 포함하며,
    상기 안테나는 180도 아크를 통해 자신에 다시 루프되는 안테나 바디와, 상기 안테나를 위한 접지면을 포함하며,
    상기 안테나 바디는 상기 접지면에 대해 0 내지 90도의 각도에 (0도와 90도 포함) 배열된 기준면에 배열되어 있는, 비부착식 모니터링 장치.
  9. 삭제
  10. 환경의 가공 조건을 모니터링하는 비부착식 모니터링 장치로서,
    외부 표면을 갖는 바디와,
    상기 바디 내에 배치된 모니터링 어셈블리와,
    상기 모니터링 어셈블리에 전기 접속된 안테나를 포함하며,
    상기 안테나는 상기 바디의 외부 표면으로 각각 연장되어 상기 바디의 외부 표면에서 연속 슬롯을 형성하는 적어도 2개의 이격된 도전성 바디를 포함하는 것을 특징으로 하는 비부착식 모니터링 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 연속 슬롯은 원형인 것을 특징으로 하는 비부착식 모니터링 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 연속 슬롯은 구불구불한 형상(serpentine)인 것을 특징으로 하는 비부착식 모니터링 장치.
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