JP5101497B2 - 電子装置パッケージ・ハウジングに取り付けられている圧電センサの使用 - Google Patents

電子装置パッケージ・ハウジングに取り付けられている圧電センサの使用 Download PDF

Info

Publication number
JP5101497B2
JP5101497B2 JP2008515677A JP2008515677A JP5101497B2 JP 5101497 B2 JP5101497 B2 JP 5101497B2 JP 2008515677 A JP2008515677 A JP 2008515677A JP 2008515677 A JP2008515677 A JP 2008515677A JP 5101497 B2 JP5101497 B2 JP 5101497B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tire
signal
piezoelectric sensor
enclosure
sensor
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008515677A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008545986A5 (ja
JP2008545986A (ja
Inventor
フランク グラムリング,
ジェイ, シー. シネット,
パトリック エー. ティンデイル,
Original Assignee
コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン
ミシュラン ルシェルシュ エ テクニーク ソシエテ アノニム
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン, ミシュラン ルシェルシュ エ テクニーク ソシエテ アノニム filed Critical コンパニー ゼネラール デ エタブリッスマン ミシュラン
Publication of JP2008545986A publication Critical patent/JP2008545986A/ja
Publication of JP2008545986A5 publication Critical patent/JP2008545986A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5101497B2 publication Critical patent/JP5101497B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • B60C23/0411Piezoelectric generators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/09Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by piezoelectric pick-up

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

本発明は、タイヤ電子装置パッケージと圧電センサとを一緒に配置することに関する。詳述するならば、本発明は、他のタイヤ電子装置回路を含んでいるハウジングに圧電センサを付属させることに関する。
空気タイヤ構造体に電子装置を組み込むことにより、多くの実際的な利点が得られる。タイヤ電子装置は、例えば温度、圧力、タイヤ回転数、車両速度、速度対回転数、速度対温度、その他のタイヤの様々な物理的な動作パラメータに関する情報、並びに製造者、製造場所、製造日ほかの製造情報を得るために、センサ及びその他のコンポーネントを含むことができる。この種の性能情報は、タイヤ監視警報システムにおいて有用になる可能性があり、フィードバック・システムと一緒に使用することにより、適切なタイヤ圧力レベルに調整するために使用できる潜在的な可能性がある。空気圧によりタイヤの直径が多少変化するので、同一車両でのタイヤ間の回転数の差は、タイヤ空気圧の不足又は過剰を示している可能性がある。
例えば、Frey他の米国特許第5,749,984号は、タイヤ変形、タイヤ速度及びタイヤ回転数のような情報を確定することができるタイヤ監視システム及び方法を開示している。Snyderの米国特許第4,510,484号に開示されているタイヤ電子装置システムの他の例は、タイヤ異常状態警報システムに係わる。Wing他の米国特許第4,862,486号(Wingその他)も、タイヤ電子装置に係わるものであり、特に自動車及びトラックのタイヤに使用される典型的な積算回転計を開示している。
米国特許第5,749,984号 米国特許第4,510,484号 米国特許第4,862,486号
更に、タイヤ構造体に一体化された電子装置システムによって得られる他の潜在的可能性としては、商業的な車両利用分野のための資産追跡及び性能特性がある。商用トラック群、航空機及び土木/採鉱車両は全て、タイヤ電子装置システム及びタイヤ関連情報伝送の利点を利用できる実現可能な工業分野である。タイヤセンサは、車両の各タイヤが走行した距離を測定することができ、従って、この種の商用システムのための保守計画の助けとなる。土木/採鉱装置に係わる利用分野のような費用のかかる利用分野で車両配置及び性能を最適化することもできる。無線(RF)タグ送信を利用することにより、商用トラック群全体を追跡することもできる。そのような利用の典型例は、Ghaem他の米国特許第5,457,447号に開示されている。
米国特許第5,457,447号
この種の一体化タイヤ電子装置システムは従来、多様な手法により様々な電力発生システムによって電力が供給されている。例には、タイヤ運動からエネルギーを生成するための機械的な特徴と、非充電式電池と、タイヤに非常に近接したインタロゲーションアンテナで無線ビームパワーを回収することなどがある。
本発明によれば、圧電材料の確かな利点が長く認識されていると認められる。しかし、この技術は改良され続けており、改善された動作能力を有する圧電材料を利用した応用例を実現できる潜在的可能性がある。圧電技術の比較的最近の例が、Hagood, IV他の米国特許第5,869,189号及びHagood, IV他の米国特許第6,048,622号に開示されている。それは、構造的な制御のために複合物に係わるものである。ここに開示する本発明は、データ送信を最適な電力変換装置と組み合わせることができ且つタイヤ又はホイールの組立体と一体化できるように圧電技術を更に進歩させるものである。
米国特許第5,869,189号 米国特許第6,048,622号
上記した全米国特許文献の開示内容の全てを、ここに引用することにより本明細書に組み込んで、本明細書の一部を成すものである。各種の電力発生システムが既に開発されているが、以下に開示する本発明による所望特性を全て含んだ構成は出現していない。タイヤ電子装置システムに使用する圧電装置に関連する様々な形状が既に開発されており、且つ従来技術を利用してタイヤ又はホイールの組立体から様々な組合せの情報が無線中継されているが、本発明により本件出願により開示する望ましい特徴の全てを全体として備える構成は未だ出現していない。
本発明が対象とする従来技術の問題に鑑みて、本発明は、タイヤ及び/又はホイールの構造体内に又はその構造体に圧電センサを組み込む又は付属させる方法及び装置を提案する。
典型的な構成において、タイヤ又はホイールの回転検出は、タイヤ又はホイールのパラメータ検出能力として既存のタイヤ環境パラメータ検出に加えられる。より単純な形のうちの1つにおいて、本発明は、Michelin Earthmover Management System(MEMS)製プラットホームのような従来から知られているセンサ技術に単一の圧電センサを追加することによって、タイヤ/ホイールの回転検出能力を既存のセンサシステムに追加することができる。
この種類のデバイス能力拡張の好ましい特徴は、複数のパッチを用意する必要なく、単一のタイヤ・パッチ又はタイヤ・パッチに取り付けられた封止包囲体によって、タイヤ・パラメータ検出能力を付加することができることである。本発明の或る実施例の特徴によれば、据付時間及び装置生産性並びにタイヤセンサの据付に伴う人件費を減らす方法が提供される。
本発明の他の実施例の或る特徴によれば、タイヤのクラウンに近い位置に普通別々に配置されている従来公知のタイヤ回転センサを、タイヤ回転監視に普通関係しない位置に、他の非回転成分感知センサと一緒のタイヤ回転感知センサと代える方法を提案する。
本発明の更に別の実施例の更に別の特徴によれば、タイヤ内の汚染に晒されることから、タイヤ回転感応圧電センサを保護する装置及びその関連方法を提案する。
本発明の更に別の実施例の更に別の特徴によれば、センサとそれに関連した電子回路との間の強固な接続を確保する装置及び方法を提案する。
本発明のその他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明において述べると共に、以下の詳細な説明から当業者には明らかになる筈である。更に、以下に詳細に図示し説明し参照し検討する本発明の特徴や工程に対する変更や修正は、本発明の技術思想の範囲から離れることなく、本発明の様々な実施例や使用方法において実現可能であることも理解される筈である。変更や修正には、限定するものではないが、図示し説明し参照し検討した様々な要素、特徴、工程などの均等手段への置換並びに図示し説明し参照し検討した様々な要素、特徴、工程などの機能上、動作上、位置上の逆転も含まれる。
更に、本発明の様々な実施例や様々な現在好ましい実施例は、ここに開示する特徴や工程や要素やそれらの均等物の様々な組合せや配置(図面に明確に示されていない又は図面を参照しての詳細な説明に記載さていない特徴や部品や工程や配置の組合せも含む)を含むものである。本明細書の「課題を解決するための手段」において必ずしも説明していない本発明の他の実施例は、本明細書の「課題を解決するための手段」において言及した特徴や部品や工程、及び/又は本明細書において別に検討している他の特徴や部品や工程の性質の様々の組合せも含むこともできる。本明細書の他の部分を検討することにより、当業者は、上記した実施例及びほかの特徴を更に良く理解できるであろう。
添付図面を参照した本明細書において、当業者に向けた最良態様を含めて本発明を十分且つ実施可能に説明する。
図1は、タイヤ回転センサをタイヤの内側ライナに取り付けるための既知の配置を図示する。
図2は、本発明によって圧電式タイヤ回転センサを含むタイヤ環境センサを支持するための、Michelin Earthmover Management System(MEMS)製のプラットホーム・パッチの分解部品配列図を図示する。
図3は、圧電式タイヤ回転センサをMEMS製プラットホーム・パッチに取り付けて、MEMSプラットホームに信号を結合するための別の方法を図示する。
図4は、圧電式タイヤ回転センサをMEMS製プラットホーム・パッチに取り付けて、MEMSプラットホームに信号を結合するための更に別の方法を図示する。
本発明の同一又は同様な特徴又は要素を指示するために、本明細書全体及び全添付図面において同一の参照番号を使用する。
本明細書の「課題を解決するための手段」において述べたように、本発明は、Michelin Earthmover Management System(MEMS)製パッチのために温度センサ及び圧力センサ並びにそれらの付属電子回路を収容するためのみに従来使用されている封止包囲体内に組み込む又は封止包囲体に付属させることに特に関するものである。MEMSパッチは、タイヤのビードのリップから所定の距離通常はなされて、タイヤ内部のサイドウオール内面に取り付けることができる。その位置は、タイヤの接触パッチ領域内、すなわち、タイヤがその上を回転する表面に接触するタイヤ部分内には普通ない。従来、タイヤの回転によりセンサが受ける撓みを特に最大化するように、タイヤ回転センサは、タイヤのクラウン部分に配置されており、そのため、大きな振幅の従って容易に検出可能な回転信号を発生する。
本発明によるならば、MEMSセンサ及び電子装置を普通収容している封止包囲体内に又は封止包囲体に圧電センサを配置することは、タイヤの接触パッチ領域から離れて封止包囲体を普通配置することであるにも拘わらず、圧電線さに十分な撓みが到達し、有効なタイヤ回転感知信号を発生する。MEMS包囲体上に又はMEMS包囲体内に配置された圧電センサによって生成される信号は、電子的に調整されて、タイヤ回転と、例えば、加速度及び他の運動関連パラメータを含むおそらく他のパラメータとを示すことができる信号を供給する。
MEMSセンサとその付属電子装置にタイヤ回転感応装置を取り付けることの更に別の好ましい特徴は、タイヤ内部の汚染に、特に、タイヤ保護機構としてタイヤ内部に意図的に配置されている化学的合成物に圧電式タイヤ回転センサが晒されることを回避できることの固有の利益から得られる。更に、MEMSプラットホーム内に圧電式タイヤ回転センサを一緒に配置することにより、センサとその付属電子装置との間に強固な接続ができる。
本発明の特徴の選択的な組合せは、本発明の複数の異なる実施例に対応する。本件出願において開示して検討する典型的な実施例の各々は本発明を限定するものではないことは理解されたい。1つの実施例の一部として図示し又は説明した特徴又は工程は、別の実施例の特徴と組み合わせて、更に別の実施例を構成する。更に、或る特徴は、同一又は同様な機能を果たすここに明示的に説明していない同様な装置又は特徴と置換可能である。
本発明による圧電式タイヤ回転センサ取付け方法及び装置の現在好ましい実施例を以下参照する。図面を参照するならば、図1は、タイヤ又はホイールの組立体内に設けられた一体化自己給電式圧電装置4を使用して、タイヤ回転数を計数するための既知の構成を図示している。より詳しくは、図1は、外側トレッド部分8を有するクラウンと、ビード部分10と、各タイヤ・ビード10とクラウンとの間に延びているサイドウオール部分6とによって特徴づけられる空気タイヤ1の典型的な斜視図を示している。内側ライナ15は、クラウンとサイドウオールの内表面上に設けられており、その内側ライナに、自己給電式タイヤ回転数カウンタ4及び/又は他のタイヤ電子装置が取り付けることができる。
タイヤの内側ライナ15上に、特に、タイヤのクラウン領域に、タイヤ回転数カウンタ4を取り付けることにより、タイヤ回転信号の実際上の発生源を得ることができる。しかし、タイヤ回転信号を、他のセンサから他のタイヤ環境センサ信号と関連させられるとき、この取付け位置は様々な関心対象領域にできる。第1の関心対象領域は、タイヤ内に他のセンサ装置を物理的に配置する位置である。タイヤ回転センサを既存のセンサと組み合わせる場合、タイヤ回転センサを取り付けするための労働費用を含む費用の増大は、回避又は最小限に止めることができる。本発明は、以下に詳述するように、様々な方法により既存のセンサとタイヤ回転センサを付属させることによってこの問題を解決する。
次に図2を参照するならば、本発明によって圧電式タイヤ回転センサ250を含むタイヤ環境センサを支持するためのMichelin Earthmover Management System(MEMS)製プラットホーム・パッチ200が図示されている。主にMEMS環境に関して以下に説明するが、それは本発明を限定するものではなく、本発明の圧電式タイヤ回転センサは、多くの異なる形式のタイヤと使用可能なプラットホーム上で、他のタイヤ環境センサと組み合わせることができ、以下に図解して説明するアースムーバーに限定されるものではない。
図2に図示するように、MEMSプラットホーム・パッチ200は、監視対象のタイヤの内面への取付けを容易にするように、エラストマの包囲体220内に入れることができる包囲体210を有する。限定するものではないが、温度センサ230、圧力センサ240を含む環境センサとそれに付属するその他の素子、並びに、限定するものではないが、無線送信器270及びマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラ280(そのいずれかが、様々な形式のデータを格納ずるためのメモリ部分を含むことができる)は、MEMSプラットホーム・パッチ200の包囲体210のプリント回路基板260に取り付けることができる。電池290は、MEMSプラットホーム・パッチ回路の動作に必要な電力を供給することができる。
本発明の一実施例において、タイヤ回転感応圧電センサ250は包囲体210内に取り付けることができる。しかし、後述するように、イヤ回転感応圧電センサ250のための他の位置も可能である。電池290は、MEMSプラットホーム・パッチ200のための電源として使用できるが、おそらく圧電センサ250から回収されたエネルギーから充電される再充電可能な電池を設ける事を含む他の構成も可能である。又は、MEMSプラットホーム・パッチ200のための全ての動作電力は、圧電センサ250から取り出すことができるかもしれない。
ここ説明しているアースムーバー環境内においては、パッチ200のための1つの許容可能な配置位置は、タイヤ1のビード10のリップから約8インチの位置であることが分かった。しかし、その位置は本発明を限定するものではく、パッチ200の取り付けのための1つの許容可能な配置位置を単に示すだけであると理解さたい。
従来のタイヤ回転センサは、タイヤ回転センサ信号の発生を最大にするようにタイヤの接触パッチ領域内に配置していたのに対して、本発明によるならば、MEMSプラットホーム・デバイス200のセンサと一緒にタイヤ回転センサを配置しているが、許容可能な代替手段となっている。現在使用されてるMEMSパッチ場所にタイヤ回転圧電センサ250を配置することにより、タイヤ回転圧電センサは、タイヤの頂部の現在使用されているタイヤ回転圧電センサ位置に比べて、多次元の力を沢山受けるが、タイヤの作用する撓みや他の力は、パッチ200及び包囲体210を介して圧電センサ250に伝達できる。このような力の伝達経路は、圧電センサ250によって生成された信号を変えるが、その信号は電子的に調整することにより、タイヤ回転及びその他のタイヤ運動関連パラメータを表すことができる信号を供給できる。圧電センサ250からの信号の電子的な信号調整は、別の信号プロセッサ、例えばデジタル信号プロセッサ(DSP)又はMEMSプラットホーム・デバイスに既に付属している場合もある上述したマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラによって行うことができる。
タイヤ環境感応センサを設けることの第2の関心対象領域は、加圧タイヤ内に様々な化学物質を含んでいる現状のため生じる問題を解決する。それらの化学物質の或るものは、タイヤを物理的に保護することを意図している。アメリカ合衆国ワシントン州OlympiaのFuller Brothers, Inc.から商標「TireLife」で販売されている冷却剤、シール剤、酸化防止剤及び錆止め添加剤は、アースムーバーのカテゴリに入る大型車両のタイヤ及びホイールに関連して使用される化学物質の例である。しかし、このような化学物質の副作用は、電子的センサに対して汚染物質として作用することである。そのような汚染物質は、タイヤ内に取り付けられている全てのセンサの動作に悪影響をもたらす。本発明は、上述したMEMSプラットホーム・パッチ200において使用されている可能性のある温度センサ230及び圧力センサ240のような他のタイヤ環境センサのために既に設けられている包囲体210内に圧電式タイヤ回転センサ250を密封する方法を提案することによって、この問題を解決することができる。
タイヤ環境感応センサを設けることの第2の関心対象領域は、様々なセンサからMEMSプラットホームに及び/又は外部インタロゲータに信号を結合することに係わる問題に関する。MEMS包囲体210に付属する無線送信回路(不図示)から、車両搭載受信器又は手持ち式インタロゲータ或いはドライブスルー式インタロゲータへ信号が連続的に又は間欠的に送信されるようにMEMSプラットホーム200は構成することができる。MEMSプラットホームに圧電式タイヤ回転センサ250を一緒に配置することにより、MEMSプラットホームを媒体として使用するとき、信号結合問題は大幅に軽減し、タイヤ回転信号は外部受信器に送られる。
本発明によれば、圧電式タイヤ回転センサ250からMEMSプラットホームへの信号の結合は、様々な方法で実現することができる。本発明の一実施例によれば、図2に図示したようにMEMS包囲体210内にセンサ250を物理的に取り付けることによって、タイヤ回転感応圧電センサ250の特に強固な接続を実現することができる。かかる取付け方法は、上述したようにタイヤに封じ込まれている化学物質による汚染の影響から、センサ及びその他の全てのMEMSプラットホーム・コンポーネントを保護する完全に密封された環境をもたらす望ましい特徴を高めるもんである。しかし、本発明の他の実施例に関して代替的な取り付け方法及び信号結合方法も考えられる。
図3を参照するならば、本発明も別の実施例が図解されている。その実施例では、タイヤ回転感応圧電センサ350は、MEMSプラットホーム・パッチ300に又はMEMSプラットホーム・パッチ300内に埋め込むことができる。本発明のこの実施例においては、圧電センサ350からの信号は、ワイヤ接続線352、354を介して直接、MEMSプラットホームに付属するタイヤ電子装置に送ることができる。圧電センサ350は、タイヤにパッチ300を取り付ける前に、パッチ300に取り付けることができ、ワイヤの先端を、MEMS包囲体上のケース貫通コネクタに取り付けるように構成することができる。或いは、ワイヤの先端は、MEMS包囲体に取り付けてよく、半田又は伝導性のエポキシを使用して圧電センサのコンタクトに接続する。
本発明の更に他の実施例において、MEMSパッチ300上の対応するばね負荷式コンタクトと協働するように構成された面コンタクトの形のリード線352、354を有する外部パッケージとして圧電センサ350を設けることにより、圧電センサ350からMEMS包囲体の電子装置へ直接接続することができる。このような構成の電気的接続は、導電性ゴム接着剤又はグリースを使用して、密封し又は強化することができる。
図4を参照するならば、MEMSプラットホーム・パッチ400上に又はMEMSプラットホーム・パッチ400内に埋め込まれた圧電センサ450からの信号を結合するための非接触式方法に全て関係する本発明の更に別の実施例が概略的に図解されている。本発明のこれら実施例の各々は、圧電センサ450からMEMSプラットホーム内に含まれる電子装置に信号を結合する無線信号結合方法である。無線信号結合はすべて、象徴的に図解するエネルギー波460によって概略的に図示されている。
第1の無線信号伝送方法では、無線周波数(RF)のオンオフ信号をMEMS回路板260上の対応する受信器(不図示)に送信するように構成されている電子回路と一緒に圧電センサ450を、MEMSプラットホーム・パッチ400上に又はMEMSプラットホーム・パッチ400内に埋め込むことができる。この場合、無線送信は、送信器回路のための動作電力を圧電センサ450から回収するこが必要であろう。しかし、送信距離が一般に1インチ未満であり且つMEMS回路板上の対応する受信器が信号の有無を検出することを必要とするだけであるので、最小のエネルギーだけが回収されれば十分である。
本発明のこの実施例の第1の変形例は、圧電センサ450からMEMS回路板に信号を送信する上述した無声送信方法を、低周波送信に代える。この変形例では、圧電センサ450の撓みによって生成される電力は、調整されて、インダクタを介して放射される。MEMS回路板上の整合インダクタは、圧電センサ450に結合されているインダクタと協働して、空芯のトランスとして機能し、圧電センサ450からの信号をMEMS回路板に含まれる電子装置に結合する。
更に図4を参照するならば、本発明の更に別の実施例が概略的に図解されており、図示されているエネルギー波460は、圧電センサ450からMEMS回路板260に含まれる電子装置までの信号の光伝送の使用を表している。この光伝送は、2つの異なる形式で実現できる。第1は、圧電センサ450に取り付けた赤外線発光ダイオード(LED)と、MEMS回路板に載置する対応する光トランジスタとの形である。本発明のこの実施例において、或る環境下で、現在考えられるアースムーバーカテゴリーのタイヤは、光学信号を減衰させる液体を含む場合があり、この減衰は、タイヤの内部が非常に暗く、非常に高感度の光素子を使用することができるために、相殺されることが認められる。
本発明の更に別の光信号伝送実施例は、上述したLEDの代替として、エレクトロルミネセンス・パネルを使うことによって実現できる。本発明のこの実施例において、圧電素子が基板の一方の側に取り付けられ、エレクトロルミネセンス・パネルが基板の反対側に固定されるように、圧電センサは構成することができる。このようにして形成された組立体が、パッチ400に取り付けられ、上述したLEDを使用した実施例に関して説明した方法と同様な方法でMEMS回路板に搭載された光トランジスタへ光学信号を送信するように向けられる。
以上、特定な実施例を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明では上記実施例を変更、変形し、均等物に置換できるということは当業者には理解できよう。従って、上記の開示は、単なる例であって本発明がそれに限定されるものではなく、本発明は変更、変形及び/又は追加を除外するものではないということは当業者には理解できよう。
タイヤ回転センサをタイヤの内側ライナに取り付けるための既知の配置を図示する。 本発明によって圧電式タイヤ回転センサを含むタイヤ環境センサを支持するための、Michelin Earthmover Management System(MEMS)製のプラットホーム・パッチの分解部品配列図を図示する。 圧電式タイヤ回転センサをMEMS製プラットホーム・パッチに取り付けて、MEMSプラットホームに信号を結合するための別の方法を図示する。 圧電式タイヤ回転センサをMEMS製プラットホーム・パッチに取り付けて、MEMSプラットホームに信号を結合するための更に別の方法を図示する。

Claims (11)

  1. 包囲体と、
    前記包囲体内に収容された回路板と、
    前記回路板に設けられた信号伝送器と、
    前記包囲体内に収容されており、タイヤ環境関係信号を前記回路板を介して前記信号伝送器に供給するタイヤ環境感応センサと、
    前記包囲体を囲んでいるエラストマ材料と、
    前記包囲体に物理的に結合されており、多次元のひずみで誘起された信号を前記回路板を介して前記信号伝送器に供給する圧電センサと、
    を具備し、前記多次元のひずみで誘起された信号は、一又は二以上のタイヤ動作関係変数を表すことを特徴とするタイヤ環境監視システム。
  2. 前記圧電センサは前記包囲体に結合されており、前記圧電センサは、前記ひずみで誘起された信号を、前記回路板に直接供給するように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ環境監視システム。
  3. 前記圧電センサに結合された発光素子と、
    前記回路板に結合された光感応素子と
    を更に具備しており、前記発光素子と前記光感応素子との間に形成された光通路を介して、前記ひずみで誘起された信号を、前記回路板に供給するように前記圧電センサは構成されていることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ環境監視システム。
  4. 前記圧電センサに結合された第1の誘導素子と、
    前記回路板に結合された第2の誘導素子と
    を具備しており、前記第1の誘導素子と前記第2の誘導素子との間に形成された磁路を介して、前記ひずみで誘起された信号を、前記回路板に供給されることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ環境監視システム。
  5. 前記圧電センサに結合された無線周波数送信器と、
    前記回路板に結合された無線周波数受信器と
    を具備しており、前記無線周波数送信器と前記無線周波数受信器との間に形成された電磁波路を介して、前記ひずみで誘起された信号を、前記回路板に供給されることを特徴とする、請求項1に記載のタイヤ環境監視システム。
  6. タイヤを設け、
    包囲体を設け、
    前記包囲体に圧電センサを付属させ、
    前記圧電センサによって発生された信号を処理して、一又は二以上のタイヤ動作関係変数を表す応答信号を出力する信号プロセッサを設け、
    前記タイヤ内のタイヤ回転により多次元のひずみを受ける位置に前記包囲体を取り付ける
    ことを特徴とする、タイヤ回転応答信号を発生するための方法。
  7. 前記包囲体をエラストマ材料内に入れること更に含む、請求項6に記載の方法。
  8. 前記圧電センサに信号伝送器を結合し、
    前記信号プロセッサに信号受信器を結合する
    ことを更に具備しており、前記圧電センサによって生成された信号は、前記信号プロセッサによる処理のために、前記圧電センサから前記信号伝送器によって前記信号受信器へ送られることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
  9. 前記圧電センサに信号伝送器を結合する工程は、前記圧電センサに導電体を結合することを含むことを特徴とする、請求項8に記載の方法。
  10. 前記圧電センサに信号伝送器を結合する工程は、前記圧電センサに発光装置を結合することを含むことを特徴とする、請求項8に記載の方法。
  11. タイヤ内のタイヤ回転により多次元のひずみを受ける位置にひずみ感応センサを取り付けるステップと、
    前記ひずみ感応センサが生成した信号を処理して、タイヤ回転により前記ひずみ感応センサによって生成される可能性のある他の信号から、タイヤ回転表示信号を分離するステップと、を含み、
    前記取り付けるステップは、圧電センサを、タイヤ環境関係センサを収容する包囲体内に設けるステップを含む、
    ことを特徴とする、タイヤ回転を検出する方法。
JP2008515677A 2005-06-10 2005-06-10 電子装置パッケージ・ハウジングに取り付けられている圧電センサの使用 Expired - Fee Related JP5101497B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2005/020698 WO2006135366A1 (en) 2005-06-10 2005-06-10 Use of piezoelectric sensor attached to electronics package housing

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008545986A JP2008545986A (ja) 2008-12-18
JP2008545986A5 JP2008545986A5 (ja) 2012-01-19
JP5101497B2 true JP5101497B2 (ja) 2012-12-19

Family

ID=37532609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008515677A Expired - Fee Related JP5101497B2 (ja) 2005-06-10 2005-06-10 電子装置パッケージ・ハウジングに取り付けられている圧電センサの使用

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7954370B2 (ja)
EP (1) EP1889025B1 (ja)
JP (1) JP5101497B2 (ja)
CN (1) CN101198854B (ja)
AT (1) ATE545528T1 (ja)
TW (1) TW200712470A (ja)
WO (1) WO2006135366A1 (ja)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100578184C (zh) * 2005-03-11 2010-01-06 米其林技术公司 用于轮胎状况的挠性标记
EP2085253B1 (en) * 2006-11-14 2020-07-08 Kabushiki Kaisha Bridgestone Tires with sensor and methods for measuring tire strain amount
US7814781B2 (en) 2008-03-17 2010-10-19 Infineon Technologies, Ag Active and adaptive tire systems
US8841785B2 (en) * 2008-04-15 2014-09-23 Infineon Technologies Ag Energy harvester
US8344868B2 (en) * 2008-06-24 2013-01-01 GM Global Technology Operations LLC Maintenance of proper tire inflation pressure thru active material actuation
US8742265B2 (en) 2008-08-29 2014-06-03 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin 1-D tire patch apparatus and methodology
WO2010024819A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 Societe De Technologie Michelin 1-d tire apparatus
US8171791B2 (en) 2009-05-13 2012-05-08 Robert Bosch Gmbh Rotation sensor with onboard power generation
US20120213036A1 (en) * 2009-09-22 2012-08-23 Atlas Elektronik Gmbh Electroacoustic Transducer, in Particular Transmitting Transducer
JP5325343B2 (ja) * 2009-09-30 2013-10-23 ミシュラン ルシェルシュ エ テクニーク ソシエテ アノニム タイヤ温度測定装置および方法
JP5691275B2 (ja) * 2010-07-20 2015-04-01 横浜ゴム株式会社 タイヤの状態に関する情報を送信する送信装置およびタイヤ状態監視システム
WO2012091719A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Michelin Recherche Et Technique, S.A. Piezoelectric based system and method for determining tire load
WO2012110877A1 (en) * 2011-02-16 2012-08-23 1814393 Ontario Inc. Tire pressure sensing mounting system
US9429497B2 (en) * 2011-12-29 2016-08-30 Michelin Recherche Et Technique S.A. System and method for determining tire uniformity parameters from piezoelectric measurements in the tire counter-deflection zone
US9304142B1 (en) * 2013-03-12 2016-04-05 A. Steve Gurganian Energy harvesting zero-speed sensor device, method and system
US10434828B2 (en) * 2014-12-19 2019-10-08 Bridgestone Americas Tire Operations, Llc Attachment patch for mounting devices
DE102015107557A1 (de) 2015-05-13 2016-11-17 USound GmbH Leiterplattenmodul mit durchgehender Aussparung sowie diesbezügliche Schallwandleranordnung sowie Herstellungsverfahren
JP2017071341A (ja) 2015-10-08 2017-04-13 株式会社デンソー タイヤマウントセンサおよびそれに用いられるセンサ装置
US10243136B2 (en) * 2016-08-22 2019-03-26 Masoud Ghanbari Piezoelectric energy harvesting system from vehicle's tires
CN107116978A (zh) * 2017-05-17 2017-09-01 万力轮胎股份有限公司 一种可测温轮胎及一种车辆
DE102017211744A1 (de) * 2017-07-10 2019-01-10 Zf Friedrichshafen Ag Sensormodul für eine Kraftfahrzeugfelge
US10549587B2 (en) * 2017-10-19 2020-02-04 Infineon Technologies Ag Method, component, tire-mounted TPMS module, TPMS system, and machine readable storage or computer program for determining time information of at least one contact patch event of a rolling tire, method for locating a tire
KR102127662B1 (ko) * 2018-07-25 2020-06-29 한국타이어앤테크놀로지 주식회사 다점 시스템화되어 구성된 타이어용 센서 및 이를 구비한 타이어
US10960714B2 (en) * 2018-09-26 2021-03-30 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with printed shear sensors
US10953710B2 (en) * 2018-09-26 2021-03-23 The Goodyear Tire & Rubber Company Tire with printed strain sensors
US11852561B2 (en) 2021-04-30 2023-12-26 Tekscan, Inc. Portable tire contact sensors
CN114969975B (zh) * 2022-05-30 2023-03-24 北京理工大学 一种基于轮毂螺栓的车轮多维力测量方法和***

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3192419A (en) * 1963-07-16 1965-06-29 Hoover Co Synchronous motor and mounting
US4510484A (en) * 1983-03-28 1985-04-09 Imperial Clevite Inc. Piezoelectric reed power supply for use in abnormal tire condition warning systems
DE3685749T2 (de) * 1985-10-29 1993-01-21 William R Hopper Tastungsempfindliche anzeigeleuchte.
US4862486A (en) * 1987-11-16 1989-08-29 Wing J Keith Revolution counter attached to tires
US5457447A (en) * 1993-03-31 1995-10-10 Motorola, Inc. Portable power source and RF tag utilizing same
US5869189A (en) * 1994-04-19 1999-02-09 Massachusetts Institute Of Technology Composites for structural control
US5500065A (en) * 1994-06-03 1996-03-19 Bridgestone/Firestone, Inc. Method for embedding a monitoring device within a tire during manufacture
US5749984A (en) * 1995-12-29 1998-05-12 Michelin Recherche Et Technique S.A. Tire monitoring system and method
GB9726594D0 (en) * 1997-12-17 1998-02-18 Sumitomo Rubber Ind Sensor for a pneumatic tyre
DE69911029D1 (de) * 1998-07-10 2003-10-09 Goodyear Tire & Rubber Selbstversorgender reifendrehzahldetektor
KR100565029B1 (ko) * 1999-02-11 2006-03-30 미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이. 모니터된 차량용 타이어 및 모니터 리테이너 조립체
US7331367B2 (en) * 2000-03-31 2008-02-19 Bridgestone Firestone North American Tire, Llc Monitoring device and patch assembly
US6688353B1 (en) * 2000-03-31 2004-02-10 Bridgestone/Firestone North American Tire, Llc Attachment patch for mounting an electronic monitoring device to the inside of a pneumatic tire
US7076999B1 (en) * 2001-01-11 2006-07-18 Lewis Lee Knox Tire pressure monitoring system
FR2823148A1 (fr) * 2001-04-09 2002-10-11 Michelin Soc Tech Dispositif de fixation d'un module electronique de surveillance sur un pneumatique
JP2003161638A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Jigyo Sozo Kenkyusho:Kk 回転信号発生装置及び回転検出システム
US7096727B2 (en) * 2002-05-10 2006-08-29 Michelin Recherche Et Technique S.A. System and method for generating electric power from a rotating tire's mechanical energy
US6807853B2 (en) * 2002-05-10 2004-10-26 Michelin Recherche Et Technique S.A. System and method for generating electric power from a rotating tire's mechanical energy using piezoelectric fiber composites
US6725713B2 (en) * 2002-05-10 2004-04-27 Michelin & Recherche Et Technique S.A. System for generating electric power from a rotating tire's mechanical energy using reinforced piezoelectric materials
JP4281319B2 (ja) * 2002-10-10 2009-06-17 株式会社ジェイテクト 転がり軸受装置
DE10253278B4 (de) 2002-11-15 2009-10-08 Continental Automotive Gmbh Reifenmessung mit einem energieautark modulierten Backscatter-Transponder
JP2004281126A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 二次電池電源装置
US20050076982A1 (en) * 2003-10-09 2005-04-14 Metcalf Arthur Richard Post patch assembly for mounting devices in a tire interior
KR100555659B1 (ko) * 2003-12-22 2006-03-03 삼성전자주식회사 자가발전형 센싱 모듈 및 그것을 사용하는 타이어 공기압모니터링 시스템
US7196617B2 (en) * 2004-04-19 2007-03-27 Michelin Recherche Et Technique S.A. Graduated stiffness for electrical connections in tires
DE102004026035B4 (de) * 2004-05-27 2008-02-07 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Betriebes einer einem Fahrzeugrad zugeordneten Radelektronik
US7138911B2 (en) * 2004-08-04 2006-11-21 Michelin Recherche Et Technique S.A. Power conversion from piezoelectric source with multi-stage storage
US7343787B2 (en) * 2005-05-19 2008-03-18 Oguzhan Oflaz Piezoelectric tire sensor and method
KR100817319B1 (ko) * 2006-11-01 2008-03-27 한국과학기술연구원 이동형 기기의 전력 발생장치 및 이를 구비한자가발전시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US20080289407A1 (en) 2008-11-27
US7954370B2 (en) 2011-06-07
CN101198854A (zh) 2008-06-11
CN101198854B (zh) 2012-06-20
EP1889025A4 (en) 2009-07-22
TW200712470A (en) 2007-04-01
WO2006135366A1 (en) 2006-12-21
EP1889025A1 (en) 2008-02-20
EP1889025B1 (en) 2012-02-15
JP2008545986A (ja) 2008-12-18
ATE545528T1 (de) 2012-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5101497B2 (ja) 電子装置パッケージ・ハウジングに取り付けられている圧電センサの使用
JP4809211B2 (ja) 回転するタイヤの静電気から電力を回収するためのシステム及び方法
JP4914440B2 (ja) 圧電装置からのパルスの誘導結合
JP5313381B2 (ja) 回転するタイヤの機械的エネルギーから電力を発生するシステム及び方法
CA2256878C (en) Method and apparatus for monitoring conditions of a vehicle tire using a monitoring device capable of transmitting data relating to an engineering condition of the tire
EP1547827B1 (en) Self-powered sensing module and tire pressure monitoring system using the same
JP4942984B2 (ja) 回転するタイヤの機械エネルギーから電力を発生するシステム及び方法
EP1870261B1 (en) Tire parameter monitoring system with inductive power source
JP2008545986A5 (ja)
JP6353221B2 (ja) 自律式のプラグイン型の摩耗または摩滅の感知システム
JP2007508182A (ja) タイヤ内部に装置を取り付けるためのポストパッチ組立体
US6931920B2 (en) Tire monitoring system
JP2006056501A (ja) 圧電素子からの電力変換
US10543722B2 (en) Flexible tire sensor device and method
JP2005134125A (ja) タイヤ圧力測定手段及び該手段を利用したrfidシステム
KR20080077203A (ko) 압력 센서 설치 방법, 압력 센서를 설치한 타이어 및 휠 및타이어 압력 검지 장치
JP3949568B2 (ja) タイヤ状態監視装置のトランスポンダ
EP1447243A1 (en) Pressure sensor, transmitter, and tire condition apparatus
US20200068277A1 (en) Wireless sensing apparatus and method
JP2008154193A (ja) タイヤ内蔵型アンテナ装置
US6966227B2 (en) Pressure sensor, transmitter, and tire condition monitoring apparatus
CN107650586B (zh) 自我检测胎压的轮胎
JP2018012485A (ja) 乗物のセルフモニタリングタイヤ
CN111516438A (zh) 轮胎状况监测结构

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20100325

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20100325

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100402

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110126

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110131

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110426

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110602

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110704

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111003

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111011

A524 Written submission of copy of amendment under article 19 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A524

Effective date: 20111122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120507

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120803

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20120803

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: 20120827

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120926

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151005

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

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

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees