(57)【要約】【課題】  無線通信デバイス及び無線通信デバイスが無線で情報を通信することができるように無線通信デバイスに連結したウェーブアンテナを提供する。【解決手段】  耐久性とインピーダンスマッチングが大幅に向上したウェーブアンテナ（１７）に連結した無線通信デバイス（１０）。ウェーブアンテナは、多角形、楕円曲線、及び／又はコイル状の形態とすることができる。無線通信デバイスは、ウェーブアンテナと連結されて無線通信を提供する。無線通信デバイスとウェーブアンテナは、ウェーブアンテナが製造対象物、製造商品、又は他の製造物品の製造中及び／又は使用中に延伸又は圧縮することができるように、力を受けるそのような製造対象物、製造商品、又は他の製造物品上に配置することができる。ウェーブアンテナは、その湾曲構造のために他の構造よりも容易に延伸及び圧縮することが可能であり、ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスが情報を適正に無線で通信することを不可能にすると考えられる損傷又は破壊に対する無線通信デバイスの脆弱性を低減する。
2006514462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤチップと、
前記ＲＦＩＤチップに連結した多角形ウェーブアンテナと、
を含むことを特徴とする無線通信デバイス。
【請求項２】
前記多角形ウェーブアンテナは、単極多角形導体及び双極多角形導体から成るグループから構成されたことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記少なくとも１つの多角形導体の振幅は、該多角形導体の全長に亘って同じであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記少なくとも１つの多角形導体の振幅は、該多角形導体の少なくとも２つの異なる部分で異なっていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のデバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つの多角形導体は、非導電材料で被覆したものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１つの多角形導体は、第１の作動周波数で作動するように設計された第１の多角形ウェーブアンテナを形成するための第１の長さを有する第１のセクション、及び第２の作動周波数で作動するように設計された第２の多角形ウェーブアンテナを形成するための第２の長さを有する第２のセクションから構成されたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７】
前記第１のセクションは、前記ＲＦＩＤチップに連結され、
前記第２のセクションは、前記第１のセクションに連結された、
ことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記第１のセクションは、第１の振幅を有し、
前記第２のセクションは、前記第１の振幅とは異なる第２の振幅を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項９】
前記少なくとも１つの多角形導体は、第１の多角形導体及び第２の多角形導体から構成され、
前記第１の多角形導体及び第２の多角形導体の両方は、前記ＲＦＩＤチップに連結されて前記双極多角形ウェーブアンテナを形成する、
ことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記第１の多角形導体は、第１の振幅を有する第１のセクションと該第１の振幅とは異なる第２の振幅を有する第２のセクションとを有することを特徴とする請求項９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記第１の多角形導体は、第１の長さを有し、
前記第２の多角形導体は、前記第１の長さとは異なる第２の長さを有する、
ことを特徴とする請求項９に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記多角形ウェーブアンテナに連結した共振リングを更に含み、
前記多角形ウェーブアンテナは、第１の作動周波数で作動し、前記共振リングは、第２の作動周波数で作動する第２のアンテナを形成する、
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記共振リングは、前記多角形ウェーブアンテナに容量結合されたことを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記共振リングは、前記多角形ウェーブアンテナに加えられた力が該共振リングに全体的又は部分的に加わり、前記ＲＦＩＤチップに対する機械的応力を緩和することになるように、該ＲＦＩＤチップに付加的に連結されたことを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの導体は、該少なくとも１つの導体の他の部分よりも厚い山を有し、前記多角形ウェーブアンテナの破損に対する脆弱性を低減することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの導体は、加熱されて該少なくとも１つの導体の応力を低減し、前記多角形ウェーブアンテナの破損に対する脆弱性を低減することを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記多角形形状は、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、九辺形、及び十辺形から成るグループから構成されることを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１８】
第１の作動周波数で作動する少なくとも１つの多角形導体から成る多角形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスと、
タイヤと、
を含み、
前記無線通信デバイスは、前記タイヤの内側に取り付けられ、該タイヤに関連する情報を検出して該情報を無線通信する、
ことを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記情報は、環境情報であることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記タイヤは、左外側面及び右外側面を有する円形トレッド面とオリフィスとを含む外面を含み、
前記左外側面及び前記右外側面の各々は、前記トレッド面に実質的に垂直な角度で下方に折り曲げられて、該トレッド面に実質的に垂直な左外壁及び右外壁を形成し、かつ、該トレッド面の反対側の内部壁に実質的に垂直に取り付けられた左内壁及び右内壁を形成し、
前記無線通信デバイスは、前記左内壁、前記右内壁、及び前記内部壁から成るグループで構成された前記タイヤの内側の壁に取り付けられた、
ことを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記多角形ウェーブアンテナは、前記タイヤに圧力が加えられると拡張することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記多角形ウェーブアンテナに連結した共振リングを更に含み、
前記共振リングは、第２の作動周波数で作動する第２のアンテナを形成する、
ことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２３】
前記トレッド面は、ある一定の厚さを有するゴムから成り、前記多角形ウェーブアンテナは、該ゴムの内部に包含されることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
前記トレッド面は、ある一定の厚さを有するゴムから成り、前記無線通信デバイスは、該ゴムの内部に包含されることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２５】
前記無線通信デバイスは、該無線通信デバイスが前記タイヤの内部の圧力を環境情報として無線通信することができるように、該タイヤの内部の圧力を測定する該タイヤの内側に収容した圧力センサに連結されることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
前記無線通信デバイスは、該無線通信デバイスが前記タイヤの内部の温度を環境情報として無線通信することができるように、該タイヤの内側に収容した該タイヤの内部の温度を測定する温度センサに連結されることを特徴とする請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの多角形導体は、該少なくとも１つの導体の他の部分よりも厚い山を有し、前記多角形ウェーブアンテナの破損に対する脆弱性を低減することを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２８】
前記多角形形状は、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、九辺形、及び十辺形から成るグループから構成されることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２９】
タイヤに関する情報を無線通信するためのシステムであって、
問合せ読取装置と、
第１の周波数で作動する少なくとも１つの多角形導体から成る多角形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスと、
タイヤと、
を含み、
前記無線通信デバイスは、前記タイヤの内側に取り付けられ、該タイヤに関連する情報を検出して該情報を前記問合せ読取装置に無線通信する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項３０】
タイヤと無線通信する方法であって、
第１の作動周波数で作動する少なくとも１つの多角形導体から成る多角形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスを配置する段階と、
前記タイヤの近くに問合せ読取装置を配置する段階と、
前記タイヤの内側の前記無線通信デバイスから情報を第１の周波数で無線で受信する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３１】
前記多角形形状は、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、九辺形、及び十辺形から成るグループから構成されることを特徴とする請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
多角形ウェーブアンテナを製造する方法であって、
各々が多角形形状の外周を有して互いに対して垂直面に配置された第１の歯車及び第２の歯車を通して導電性ホイルを通過させる段階、
を含み、
前記第１の歯車及び第２の歯車の各々の前記多角形形状の外周は、該第１の歯車が時計回りに回転し、該第２の歯車が反時計回りに回転する時に実質的に互いに噛み合い、
前記導電性ホイルが前記第１の歯車及び前記第２の歯車を通過する時に該導電性ホイルに交互する湾曲部を配置する段階、
を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項３３】
前記多角形形状は、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、九辺形、及び十辺形から成るグループから構成されることを特徴とする請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
多角形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスを製造する方法であって、
各々が多角形形状の外周を有して互いに対して垂直面に配置された第１の歯車及び第２の歯車を通して導電性ホイルを通過させる段階、
を含み、
前記第１の歯車及び前記第２の歯車の各々は、該第１の歯車が時計回りに回転し、該第２の歯車が反時計回りに回転する時に実質的に互いに噛み合い、
前記導電性ホイルが前記第１の歯車及び前記第２の歯車を通過する時に該導電性ホイルに交互する湾曲部を配置し、谷によって分離された複数の山を形成する複数の湾曲部を有する導電性ホイルを形成する段階と、
半田を使用して前記複数の山の１つの各側面に無線通信チップを個々に半田付けする段階と、
を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
前記半田付けする段階の後に高温ガスを使用して前記無線通信チップをリフロー半田付けする段階と、
前記半田付けする段階の後に前記過剰な半田を一掃する段階と、
前記半田付けする段階の後に前記複数の山の各側面に亘って形成された短絡を除去する段階と、
を更に含み、
前記リフロー半田付けする段階、前記一掃する段階、及び前記除去する段階は、前記半田付けの段階の後に実行される、
ことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記多角形形状は、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、九辺形、及び十辺形から成るグループから構成されることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
タイヤの製造中に該タイヤに取り付けられた無線通信デバイスを試験する方法であって、
第１の周波数で作動する少なくとも１つの多角形導体から成る多角形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスをタイヤの内側に取り付ける段階と、
前記タイヤを加圧する段階と、
前記無線通信デバイスと前記第１の周波数で通信して、該無線通信デバイスが適正に作動しているかを判断する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３８】
前記多角形形状は、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、九辺形、及び十辺形から成るグループから構成されることを特徴とする請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
ＲＦＩＤチップと、
前記ＲＦＩＤチップに連結した楕円曲線形ウェーブアンテナと、
を含むことを特徴とする無線通信デバイス。
【請求項４０】
前記楕円曲線形ウェーブアンテナは、単極楕円曲線形導体及び双極楕円曲線形導体から成るグループで構成されたことを特徴とする請求項３９に記載のデバイス。
【請求項４１】
前記少なくとも１つの楕円曲線形導体の振幅は、該楕円曲線形導体の全長に亘って同じであることを特徴とする請求項３９又は請求項４０に記載のデバイス。
【請求項４２】
前記少なくとも１つの楕円曲線形導体の振幅は、該楕円曲線形導体の少なくとも２つの異なる部分で異なっていることを特徴とする請求項３９又は請求項４０に記載のデバイス。
【請求項４３】
前記少なくとも１つの楕円曲線形導体は、非導電材料で被覆したものであることを特徴とする請求項３９から請求項４２のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項４４】
前記少なくとも１つの楕円曲線形導体は、第１の作動周波数で作動するように設計された第１の楕円曲線形ウェーブアンテナを形成するための第１の長さを有する第１のセクション、及び第２の作動周波数で作動するように設計された第２の楕円曲線形ウェーブアンテナを形成するための第２の長さを有する第２のセクションから構成されたことを特徴とする請求項３９から請求項４３のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項４５】
前記第１のセクションは、前記ＲＦＩＤチップに連結され、
前記第２のセクションは、前記第１のセクションに連結された、
ことを特徴とする請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４６】
前記第１のセクションは、第１の振幅を有し、
前記第２のセクションは、前記第１の振幅とは異なる第２の振幅を有する、
ことを特徴とする請求項４４に記載のデバイス。
【請求項４７】
前記少なくとも１つの楕円曲線形導体は、第１の楕円曲線形導体及び第２の楕円曲線形導体から構成され、
前記第１の楕円曲線形導体及び第２の楕円曲線形導体の両方は、前記ＲＦＩＤチップに連結されて双極楕円曲線形ウェーブアンテナを形成する、
ことを特徴とする請求項３９に記載のデバイス。
【請求項４８】
前記第１の楕円曲線形導体は、第１の振幅を有する第１のセクションと該第１の振幅とは異なる第２の振幅を有する第２のセクションとを有することを特徴とする請求項４７に記載のデバイス。
【請求項４９】
前記第１の楕円曲線形導体は、第１の長さを有し、
前記第２の楕円曲線形導体は、前記第１の長さとは異なる第２の長さを有する、
ことを特徴とする請求項４７に記載のデバイス。
【請求項５０】
前記楕円曲線形ウェーブアンテナに連結した共振リングを更に含み、
前記楕円曲線形ウェーブアンテナは、第１の作動周波数で作動し、前記共振リングは、第２の作動周波数で作動する第２のアンテナを形成する、
ことを特徴とする請求項３９から請求項４９のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項５１】
前記共振リングは、前記楕円曲線形ウェーブアンテナに容量結合されたことを特徴とする請求項５０に記載のデバイス。
【請求項５２】
前記共振リングは、前記楕円曲線形ウェーブアンテナに加えられた力が該共振リングに全体的又は部分的に加わり、前記ＲＦＩＤチップに対する機械的応力を緩和することになるように、該ＲＦＩＤチップに付加的に連結されたことを特徴とする請求項５１に記載のデバイス。
【請求項５３】
前記少なくとも１つの導体は、該少なくとも１つの導体の他の部分よりも厚い山を有し、前記楕円曲線形ウェーブアンテナの破損に対する脆弱性を低減することを特徴とする請求項３９から請求項５２のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項５４】
前記少なくとも１つの導体は、加熱されて該少なくとも１つの導体の応力を低減し、前記楕円曲線形ウェーブアンテナの破損に対する脆弱性を低減することを特徴とする請求項３９から請求項５３のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項５５】
第１の作動周波数で作動する少なくとも１つの楕円曲線形導体から成る楕円曲線形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスと、
タイヤと、
を含み、
前記無線通信デバイスは、前記タイヤの内側に取り付けられ、該タイヤに関連する情報を検出して該情報を無線通信する、
ことを特徴とする装置。
【請求項５６】
前記情報は、環境情報であることを特徴とする請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
前記タイヤは、左外側面及び右外側面を有する円形トレッド面とオリフィスとを含む外面を含み、
前記左外側面及び前記右外側面の各々は、前記トレッド面に実質的に垂直な角度で下方に折り曲げられて、該トレッド面に実質的に垂直な左外壁及び右外壁を形成し、かつ、該トレッド面の反対側の内部壁に実質的に垂直に取り付けられた左内壁及び右内壁を形成し、
前記無線通信デバイスは、前記左内壁、前記右内壁、及び前記内部壁から成るグループで構成された前記タイヤの内側の壁に取り付けられた、
ことを特徴とする請求項５５に記載の装置。
【請求項５８】
前記楕円曲線形ウェーブアンテナは、前記タイヤに圧力が加えられると拡張することを特徴とする請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
前記楕円曲線形ウェーブアンテナに連結した共振リングを更に含み、
前記共振リングは、第２の作動周波数で作動する第２のアンテナを形成する、
ことを特徴とする請求項５５に記載の装置。
【請求項６０】
前記トレッド面は、ある一定の厚さを有するゴムから成り、前記楕円曲線形ウェーブアンテナは、該ゴムの内部に包含されることを特徴とする請求項５７に記載の装置。
【請求項６１】
前記トレッド面は、ある一定の厚さを有するゴムから成り、前記無線通信デバイスは、該ゴムの内部に包含されることを特徴とする請求項５７に記載の装置。
【請求項６２】
前記無線通信デバイスは、該無線通信デバイスが前記タイヤの内部の圧力を環境情報として無線通信することができるように、該タイヤの内部の圧力を測定する該タイヤの内側に収容した圧力センサに連結されることを特徴とする請求項５６に記載の装置。
【請求項６３】
前記無線通信デバイスは、該無線通信デバイスが前記タイヤの内部の温度を環境情報として無線通信することができるように、該タイヤの内側に収容した該タイヤの内部の温度を測定する温度センサに連結されることを特徴とする請求項５６に記載の装置。
【請求項６４】
前記少なくとも１つの楕円曲線形導体は、該少なくとも１つの導体の他の部分よりも厚い山を有し、前記楕円曲線形ウェーブアンテナの破損に対する脆弱性を低減することを特徴とする請求項５５に記載の装置。
【請求項６５】
タイヤに関する情報を無線通信するためのシステムであって、
問合せ読取装置と、
第１の周波数で作動する少なくとも１つの楕円曲線形導体から成る楕円曲線形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスと、
タイヤと、
を含み、
前記無線通信デバイスは、前記タイヤの内側に取り付けられ、該タイヤに関連する情報を検出して該情報を前記問合せ読取装置に無線通信する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項６６】
タイヤと無線通信する方法であって、
第１の作動周波数で作動する少なくとも１つの楕円曲線形導体から成る楕円曲線形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスを配置する段階と、
前記タイヤの近くに問合せ読取装置を配置する段階と、
前記タイヤの内側の前記無線通信デバイスから情報を第１の周波数で無線で受信する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６７】
楕円曲線形ウェーブアンテナを製造する方法であって、
各々が楕円曲線形形状の外周を有して互いに対して垂直面に配置された第１の歯車及び第２の歯車を通して導電性ホイルを通過させる段階、
を含み、
前記第１の歯車及び第２の歯車の各々の前記楕円曲線形形状の外周は、該第１の歯車が時計回りに回転し、該第２の歯車が反時計回りに回転する時に実質的に互いに噛み合い、
前記導電性ホイルが前記第１の歯車及び前記第２の歯車を通過する時に該導電性ホイルに交互する湾曲部を配置する段階、
を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項６８】
楕円曲線形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスを製造する方法であって、
各々が楕円曲線形形状の外周を有して互いに対して垂直面に配置された第１の歯車及び第２の歯車を通して導電性ホイルを通過させる段階、
を含み、
前記第１の歯車及び前記第２の歯車の各々は、該第１の歯車が時計回りに回転し、該第２の歯車が反時計回りに回転する時に実質的に互いに噛み合い、
前記導電性ホイルが前記第１の歯車及び前記第２の歯車を通過する時に該導電性ホイルに交互する湾曲部を配置し、谷によって分離された複数の山を形成する複数の湾曲部を有する導電性ホイルを形成する段階と、
半田を使用して前記複数の山の１つの各側面に無線通信チップを個々に半田付けする段階と、
を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項６９】
前記半田付けする段階の後に高温ガスを使用して前記無線通信チップをリフロー半田付けする段階と、
前記半田付けする段階の後に前記過剰な半田を一掃する段階と、
前記半田付けする段階の後に前記複数の山の各側面に亘って形成された短絡を除去する段階と、
を更に含み、
前記リフロー半田付けする段階、前記一掃する段階、及び前記除去する段階は、前記半田付けの段階の後に実行される、
ことを特徴とする請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
タイヤの製造中に該タイヤに取り付けられた無線通信デバイスを試験する方法であって、
第１の周波数で作動する少なくとも１つの楕円曲線形導体から成る楕円曲線形ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスをタイヤの内側に取り付ける段階と、
前記タイヤを加圧する段階と、
前記無線通信デバイスと前記第１の周波数で通信して、該無線通信デバイスが適正に作動しているかを判断する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項７１】
ＲＦＩＤチップと、
前記ＲＦＩＤチップに連結したコイル状ウェーブアンテナと、
を含むことを特徴とする無線通信デバイス。
【請求項７２】
前記コイル状ウェーブアンテナは、単極コイル状導体及び双極コイル状導体から成るグループで構成されたことを特徴とする請求項７１に記載のデバイス。
【請求項７３】
前記少なくとも１つのコイル状導体の振幅は、該コイル状導体の全長に亘って同じであることを特徴とする請求項７１又は請求項７２に記載のデバイス。
【請求項７４】
前記少なくとも１つのコイル状導体の振幅は、該コイル状導体の少なくとも２つの異なる部分で異なっていることを特徴とする請求項７１又は請求項７２に記載のデバイス。
【請求項７５】
前記少なくとも１つのコイル状導体は、非導電材料で被覆したものであることを特徴とする請求項７１から請求項７４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７６】
前記少なくとも１つのコイル状導体は、第１の作動周波数で作動するように設計された第１のコイル状ウェーブアンテナを形成するための第１の長さを有する第１のセクション、及び第２の作動周波数で作動するように設計された第２のコイル状ウェーブアンテナを形成するための第２の長さを有する第２のセクションから構成されたことを特徴とする請求項７１から請求項７５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項７７】
前記第１のセクションは、前記ＲＦＩＤチップに連結され、
前記第２のセクションは、前記第１のセクションに連結された、
ことを特徴とする請求項７６に記載のデバイス。
【請求項７８】
前記第１のセクションは、第１の振幅を有し、
前記第２のセクションは、前記第１の振幅とは異なる第２の振幅を有する、
ことを特徴とする請求項７６又は請求項７７に記載のデバイス。
【請求項７９】
前記少なくとも１つのコイル状導体は、第１のコイル状導体及び第２のコイル状導体から構成され、
前記第１のコイル状導体及び第２のコイル状導体の両方は、前記ＲＦＩＤチップに連結されて双極コイル状ウェーブアンテナを形成する、
ことを特徴とする請求項７１に記載のデバイス。
【請求項８０】
前記第１のコイル状導体は、第１の振幅を有する第１のセクションと該第１の振幅とは異なる第２の振幅を有する第２のセクションとを有することを特徴とする請求項７９に記載のデバイス。
【請求項８１】
前記第１のコイル状導体は、第１の長さを有し、
前記第２のコイル状導体は、前記第１の長さとは異なる第２の長さを有する、
ことを特徴とする請求項７９に記載のデバイス。
【請求項８２】
前記コイル状ウェーブアンテナに連結した共振リングを更に含み、
前記コイル状ウェーブアンテナは、第１の作動周波数で作動し、前記共振リングは、第２の作動周波数で作動する第２のアンテナを形成する、
ことを特徴とする請求項７１から請求項８１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８３】
前記共振リングは、前記コイル状ウェーブアンテナに容量結合されたことを特徴とする請求項８２に記載のデバイス。
【請求項８４】
前記共振リングは、前記コイル状ウェーブアンテナに加えられた力が該共振リングに全体的又は部分的に加わり、前記ＲＦＩＤチップに対する機械的応力を緩和することになるように、該ＲＦＩＤチップに付加的に連結されたことを特徴とする請求項８３に記載のデバイス。
【請求項８５】
前記少なくとも１つの導体は、該少なくとも１つの導体の他の部分よりも厚い山を有し、前記コイル状ウェーブアンテナの破損に対する脆弱性を低減することを特徴とする請求項７１から請求項８４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８６】
前記少なくとも１つの導体は、加熱されて該少なくとも１つの導体の応力を低減し、前記コイル状ウェーブアンテナの破損に対する脆弱性を低減することを特徴とする請求項７１から請求項８５のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項８７】
第１の作動周波数で作動する少なくとも１つのコイル状導体から成るコイル状ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスと、
タイヤと、
を含み、
前記無線通信デバイスは、前記タイヤの内側に取り付けられ、該タイヤに関連する情報を検出して該情報を無線通信する、
ことを特徴とする装置。
【請求項８８】
前記情報は、環境情報であることを特徴とする請求項８７に記載の装置。
【請求項８９】
前記タイヤは、左外側面及び右外側面を有する円形トレッド面とオリフィスとを含む外面を含み、
前記左外側面及び前記右外側面の各々は、前記トレッド面に実質的に垂直な角度で下方に折り曲げられて、該トレッド面に実質的に垂直な左外壁及び右外壁を形成し、かつ、該トレッド面の反対側の内部壁に実質的に垂直に取り付けられた左内壁及び右内壁を形成し、
前記無線通信デバイスは、前記左内壁、前記右内壁、及び前記内部壁から成るグループで構成された前記タイヤの内側の壁に取り付けられた、
ことを特徴とする請求項８７に記載の装置。
【請求項９０】
前記コイル状ウェーブアンテナは、前記タイヤに圧力が加えられると拡張することを特徴とする請求項８９に記載の装置。
【請求項９１】
前記コイル状ウェーブアンテナに連結した共振リングを更に含み、
前記共振リングは、第２の作動周波数で作動する第２のアンテナを形成する、
ことを特徴とする請求項８７に記載の装置。
【請求項９２】
前記トレッド面は、ある一定の厚さを有するゴムから成り、前記コイル状ウェーブアンテナは、該ゴムの内部に包含されることを特徴とする請求項８９に記載の装置。
【請求項９３】
前記トレッド面は、ある一定の厚さを有するゴムから成り、前記無線通信デバイスは、該ゴムの内部に包含されることを特徴とする請求項８９に記載の装置。
【請求項９４】
前記無線通信デバイスは、該無線通信デバイスが前記タイヤの内部の圧力を環境情報として無線通信することができるように、該タイヤの内部の圧力を測定する該タイヤの内側に収容した圧力センサに連結されることを特徴とする請求項８８に記載の装置。
【請求項９５】
前記無線通信デバイスは、該無線通信デバイスが前記タイヤの内部の温度を環境情報として無線通信することができるように、該タイヤの内側に収容した該タイヤの内部の温度を測定する温度センサに連結されることを特徴とする請求項８４に記載の装置。
【請求項９６】
前記少なくとも１つのコイル状導体は、該少なくとも１つの導体の他の部分よりも厚い山を有し、前記コイル状ウェーブアンテナの破損に対する脆弱性を低減することを特徴とする請求項８７に記載の装置。
【請求項９７】
タイヤに関する情報を無線通信するためのシステムであって、
問合せ読取装置と、
第１の周波数で作動する少なくとも１つのコイル状導体から成るコイル状ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスと、
タイヤと、
を含み、
前記無線通信デバイスは、前記タイヤの内側に取り付けられ、該タイヤに関連する情報を検出して該情報を前記問合せ読取装置に無線通信する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項９８】
タイヤと無線通信する方法であって、
第１の作動周波数で作動する少なくとも１つのコイル状導体から成るコイル状ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスを配置する段階と、
前記タイヤの近くに問合せ読取装置を配置する段階と、
前記タイヤの内側の前記無線通信デバイスから情報を第１の周波数で無線で受信する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項９９】
コイル状ウェーブアンテナを製造する方法であって、
各々がコイル形状の外周を有して互いに対して垂直面に配置された第１の歯車及び第２の歯車を通して導電性ホイルを通過させる段階、
を含み、
前記第１の歯車及び第２の歯車の各々の前記コイル形状の外周は、該第１の歯車が時計回りに回転し、該第２の歯車が反時計回りに回転する時に実質的に互いに噛み合い、
前記導電性ホイルが前記第１の歯車及び前記第２の歯車を通過する時に該導電性ホイルに交互する湾曲部を配置する段階、
を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項１００】
コイル状ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスを製造する方法であって、
各々がコイル形状の外周を有して互いに対して垂直面に配置された第１の歯車及び第２の歯車を通して導電性ホイルを通過させる段階、
を含み、
前記第１の歯車及び前記第２の歯車の各々は、該第１の歯車が時計回りに回転し、該第２の歯車が反時計回りに回転する時に実質的に互いに噛み合い、
前記導電性ホイルが前記第１の歯車及び前記第２の歯車を通過する時に該導電性ホイルに交互する湾曲部を配置し、谷によって分離された複数の山を形成する複数の湾曲部を有する導電性ホイルを形成する段階と、
半田を使用して前記複数の山の１つの各側面に無線通信チップを個々に半田付けする段階と、
を更に含むことを特徴とする方法。
【請求項１０１】
前記半田付けする段階の後に高温ガスを使用して前記無線通信チップをリフロー半田付けする段階と、
前記半田付けする段階の後に前記過剰な半田を一掃する段階と、
前記半田付けする段階の後に前記複数の山の各側面に亘って形成された短絡を除去する段階と、
を更に含み、
前記リフロー半田付けする段階、前記一掃する段階、及び前記除去する段階は、前記半田付けの段階の後に実行される、
ことを特徴とする請求項１００に記載の方法。
【請求項１０２】
タイヤの製造中に該タイヤに取り付けられた無線通信デバイスを試験する方法であって、
第１の周波数で作動する少なくとも１つのコイル状導体から成るコイル状ウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスをタイヤの内側に取り付ける段階と、
前記タイヤを加圧する段階と、
前記無線通信デバイスと前記第１の周波数で通信して、該無線通信デバイスが適正に作動しているかを判断する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信デバイスに関するものである。
このような無線通信デバイスは、以前の国際特許出願番号ＰＣＴ／ＩＢ０２／０５０９５の主題を形成している。
本発明は、無線通信デバイスが無線で情報を通信することができるように、無線通信デバイスに連結したウェーブアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日では無線通信デバイスは、商品に関する情報を無線通信するために一般的に使用されている。例えば、商品の識別番号、有効期限、製造日付又は「誕生」日付、及びロット番号などのような情報を提供するために、トランスポンダを商品の製造中、輸送中、及び／又は流通の間に商品に取り付けることができる。トランスポンダは、製造、輸送、及び／又は流通過程の速度を落とすことなく、無線通信を使用してこの情報を目立たないように得ることを可能にする。
【０００３】
いくつかの製品は、それらの製造及び／又は意図された作動に対して重要な環境要因を伴うものである。そのような商品の例として、車両用のタイヤがある。タイヤの識別、圧力、温度、及び他の環境情報のようなタイヤに関する情報をタイヤの製造及び／又は使用中に問合せ読取装置と無線で通信することができるように、タイヤに無線通信デバイスを配置することが望ましい場合がある。
タイヤの圧力は使用中のその適正な作動と安全を支配するので、タイヤ圧力のモニタリングは特に重要であろう。例えば、使用中のタイヤ圧力が低すぎると、タイヤに支持された車両の重量によってタイヤが損傷を引き起こす可能性がある。タイヤ圧が高すぎると、タイヤが破裂する可能性がある。タイヤが意図された設計仕様に適合することを保証するために、タイヤ圧は、製造工程の間に試験されるべきである。タイヤ圧はまた、危険な条件を回避するために使用時に特定の圧力限度内になければならない。車両作動中のタイヤ圧の情報を使用して、オペレータ及び／又は車両システムにタイヤ圧が危険な状態にあることを通知することができる。車両は、警報又は警告信号を発することにより、車両のオペレータに圧力条件を指示することができる。
【０００４】
タイヤの製造工程の間に、車両用タイヤを構成するゴム材は、最終形状になる前に激しく延伸される。タイヤの製造中にタイヤの内側に配置された通信装置は、この延伸と圧縮に耐え、タイヤ製造完了の後に依然として適正に作動することができるべきである。無線通信デバイスは、一般的に無線周波数の通信装置なので、通信のためにアンテナを無線通信デバイスに連結する必要がある。このアンテナと無線通信デバイスを組合せたものは、例えば、タイヤの内側にその内壁に沿って又はタイヤのゴムの内部に配置することができる。このために、タイヤの延伸及び圧縮に伴って無線通信デバイスとそのアンテナの延伸及び圧縮を引き起こすことになる。多くの場合、アンテナは、延伸されてその後損傷又は破壊され、それによって無線通信デバイスは、アンテナから切断されるか又はアンテナの長さが変化してアンテナの作動周波数が変化する。いずれの場合も、アンテナが損傷又は破壊された時は、無線通信デバイスが適切に作動することができなくなる。従って、本発明の目的は、延伸又は圧縮のような力に耐えることができ、損傷又は破壊を受けにくい無線通信デバイスのためのアンテナを提供することである。このようにして、アンテナに力が加えられる用途に対して、アンテナに連結した無線通信デバイスを使用して高いレベルの作動可能性を達成することができる。
【０００５】
【特許文献１】国際特許出願番号ＰＣＴ／ＩＢ０２／０５０９５
【特許文献２】米国特許第６，２９９，３４９号
【特許文献３】米国特許第６，２７２，９３６号
【特許文献４】米国特許第５，９５９，５２４号
【特許文献５】米国特許第５，９６１，２１５号
【特許文献６】米国特許第６，１３０，６０２号
【特許文献７】米国特許第５，８３３，６０３号
【特許文献８】米国特許第５，３４７，２８０号
【特許文献９】米国特許第６，５０１，４３５号
【特許文献１０】国際特許出願番号ＷＯ０１／７３６７５
【特許文献１１】米国特許第５，５５４，２４２号
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、情報を無線で通信するためにトランスポンダのような無線通信デバイスに連結したウェーブアンテナに関する。ウェーブアンテナは導体である。ウェーブアンテナは、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルを含めた様々な異なる種類の湾曲形態に形作ることができる。多角形形状は、３つ又はそれ以上の辺を有する湾曲部を含む。
ウェーブアンテナは、力を受けた時に損傷されずに延伸することができる。ウェーブアンテナはまた、アンテナ導体の異なるセクション間のリアクタンスの相互作用のために、アンテナと無線通信デバイスの間に改善されたインピーダンスマッチング機能を提供することができる。一般的に、直径、曲線又は曲げの角度、曲線又は曲げによって形成されたセクションの長さ、周期、位相、及び／又は導体の振幅、及び導線の種類のようなウェーブアンテナの導線の特性を変更すると、ウェーブアンテナのクロスカプリング、及び従ってインピーダンスを変更することになる。
【０００７】
第１のウェーブアンテナ実施形態では、無線通信デバイスは、単一の導体ウェーブアンテナに連結されて単極ウェーブアンテナを形成する。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
第２のウェーブアンテナ実施形態では、無線通信デバイスは、２つの導体ウェーブアンテナに連結されて双極ウェーブアンテナを形成する。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
【０００８】
第３のウェーブアンテナ実施形態では、双極ウェーブアンテナは、異なる長さの異なるセクションを有する導体から成っている。第１のセクションは、無線通信デバイスに連結されて第１の作動周波数を有する第１のアンテナを形成する。第２のセクションは、第１のセクションに連結されて第２の作動周波数を有する第２のアンテナを形成する。無線通信デバイスは、第１のアンテナと第２のアンテナによって形成されたこれら２つの周波数の各々で通信することができる。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
【０００９】
第４のウェーブアンテナ実施形態では、双極ウェーブアンテナは、異なる振幅を有する導電性セクションから成っている。第１の振幅を有する第１のセクションは、無線通信デバイスに連結されて第１の作動周波数を有する第１のアンテナを形成する。第１のセクションの振幅とは異なる第２の振幅を有する第２のセクションは、第１のセクションに連結されて第２の作動周波数を有する第２のアンテナを形成する。無線通信デバイスは、第１のアンテナと第２のアンテナによって形成されたこれら２つの周波数の各々で通信することができる。ウェーブアンテナの各極は対称である。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
【００１０】
第５のウェーブアンテナ実施形態では、非対称双極ウェーブアンテナは、異なる振幅を有する導電性セクションから成っている。第１の振幅を有する第１の導体は、無線通信デバイスに連結されて双極ウェーブアンテナの１つの極を形成する。第１の極の振幅とは異なる第２の振幅を有する第２の導体は、無線通信デバイスに連結されて双極ウェーブアンテナの第２の極を形成する。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
【００１１】
第６のウェーブアンテナ実施形態では、非対称双極ウェーブアンテナは、異なる長さを有する導電性セクションから成っている。第１の長さを有する第１の導体は、無線通信デバイスに連結されて双極ウェーブアンテナの１つの極を形成する。第１の極の長さとは異なる第２の長さを有する第２の導体は、無線通信デバイスに連結されて双極ウェーブアンテナの第２の極を形成する。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
第７のウェーブアンテナ実施形態では、共振導体が無線通信デバイスに付加的に連結され、第２の作動周波数で作動する第２のアンテナを形成する。共振リングはまた、ウェーブアンテナに加えられた力の応力緩和として作用することができ、従って、そのような力は、無線通信デバイスに加えられないことになる。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
【００１２】
別の実施形態では、無線通信デバイスは、情報をタイヤから問合せ読取装置に無線で通信することができるようにウェーブアンテナに連結され、かつタイヤの内側に配置される。ウェーブアンテナは、タイヤがその製造中に延伸及び圧縮された時と車両に使用されて加圧された時に、損傷されることなく延伸及び圧縮することができるものである。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
【００１３】
別の実施形態では、問合せ読取装置は、タイヤの内側に配置されたウェーブアンテナに連結した無線通信デバイスからの応答によりタイヤの内側の圧力を判断する。タイヤ及び従ってウェーブアンテナが、タイヤがある一定の閾値圧力であることを指示するある一定の長さまで延伸する時、アンテナの長さは、無線通信デバイスが問合せ読取装置に応答することができるような問合せ読取装置の作動周波数になることになる。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
【００１４】
別の実施形態では、直線の導体でウェーブアンテナを製造して、ウェーブアンテナに無線通信デバイスを取り付ける１つの方法に関する製造の方法が開示される。無線通信デバイスとウェーブアンテナの切断されていないストリングは、１つの連続したストリップを形成し、このストリップは、リール上に巻き付けられ、その後に解かれて切断され、製造商品、製造対象物、又は製造物品に応用することができる。ウェーブアンテナ導体は、多角形形状、楕円湾曲形、及びコイルの形態に形作ることができる。
ここで、本発明を実施する方法を一例として添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、情報を無線通信するためにトランスポンダのような無線通信デバイスに連結したウェーブアンテナに関するものである。ウェーブアンテナは、多角形形状、楕円湾曲形、又はコイル状の形態に形作られた導体にすることができる。
ウェーブアンテナは、力が加えられた時に損傷されることなくアンテナを構成する導体の延伸又は圧縮を可能にする曲げ部又は湾曲部を有する。
ウェーブアンテナはまた、アンテナ導体の異なるセクション間のリアクタンスの相互作用のために、アンテナと無線通信デバイスの間で改善されたインピーダンスマッチング機能を提供することができる。一般的に、直径、曲げ部又は湾曲部の角度、曲げ部又は湾曲部によって形成されたセクションの長さ、及び導線の種類のようなウェーブアンテナの導線の特性を変更すると、クロスカプリング及び従ってウェーブアンテナのインピーダンスを変更することになる。
【００１６】
この明細書の図２−１２に示すウェーブアンテナの特定的な態様と用途を説明する前に、本発明と共に使用することができる無線通信システムを以下に説明する。
図１は、本発明と共に使用することができる無線通信デバイスと通信システムを示すものである。無線通信デバイス１０は、無線で情報を通信することができ、制御システム１２、通信電子装置１４、及びメモリ１６を含む。無線通信デバイス１０はまた、高周波識別装置（ＲＦＩＤ）として公知である。通信電子装置１４は、無線周波数信号の情報を無線で通信するためにアンテナ１７に連結される。通信電子装置１４は、アンテナを通じて変調された無線周波数信号を受け取り、これらの信号を制御システム１２に渡される情報に復調することができる。アンテナ１７は、以下に限定はしないが、ポールアンテナ又はスロットアンテナを含めて任意の種類のアンテナとすることができる。アンテナ１７は、無線通信デバイス１０に内蔵しても外付けにしてもよい。
【００１７】
制御システム１２は、マイクロコントローラ又はマイクロプロセッサを含めた通信電子装置１４によって受け取られた情報を受け取って処理する任意の種類の回路又はプロセッサとすることができる。無線通信デバイス１０はまた、情報を保存するためのメモリ１６を含むことができる。そのような情報は、以下に限定はしないが、圧力、温度、及び他の関連情報のような識別、追跡、環境情報を含めた製造商品、製造対象物、又は製造物品に関する任意の種類の情報とすることができる。メモリ１６は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ダイオードなどのような電子メモリでもよく、又は、メモリ１６は、スイッチ、ディップスイッチなどのような機械式メモリとすることもできる。
【００１８】
制御システム１２はまた、無線通信デバイス１０に関連する環境情報を感知するセンサに連結される。例えば、制御システム１２は、無線通信デバイス１０及び／又はその周辺上の圧力を感知するために圧力センサ１８に連結することができる。制御システム１２はまた、無線通信デバイス１０又は無線通信デバイス１０の周囲の温度を感知するために温度センサ１９に連結することができる。制御システムに連結するために使用することができる異なる種類の圧力センサ１８上の更に多くの情報は、共に本明細書においてその全内容が引用により組み込まれているそれぞれ「圧力及び温度センサ」と「圧力センサ」という名称の米国特許第６，２９９，３４９号と第６，２７２，９３６号に開示されている。
【００１９】
温度センサ１９は、無線通信デバイス１０の内部又は無線通信デバイス１０の外部に含まれる場合がある。温度センサ１９は、サーミスタ又は化学素子のような任意の種類の温度感知素子にすることができる。そのような温度センサ１９の１つは、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている「温度センサ」という名称の米国特許第５，９５９，５２４号に説明されている。温度センサ１９はまた、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている「マイクロプロセッサと一体化された温度センサとその使用方法」という名称の米国特許第５，９６１，２１５号に説明されているように、無線通信デバイス１０又はその制御システム１２に組み込むことができる。しかし、本発明が温度センサ１９の特定の種類のどれにも制約されないことに注意すべきである。
【００２０】
いくつかの無線通信デバイス１０は、無線通信デバイス１０に連結したそれ自体のエネルギ源を使用してデータを送受信するという点で「能動的」装置と呼ばれることがある。無線通信デバイス１０は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている「無線周波数データ通信装置」という名称の米国特許第６，１３０，６０２号に説明されたように電源としてバッテリを使用することができ、又は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている「埋め込み可能なバイオセンサトランスポンダ」という名称の米国特許第５，８３３，６０３号に説明されたようにコンデンサのような他の形態のエネルギを使用することができる。
【００２１】
他の無線通信デバイス１０は、それらが能動的に送信しないので、それら自体の電力エネルギ源を持たないという意味で「受動的」装置と呼ばれることがある。無線通信デバイス１０の受動的な種類の１つは「トランスポンダ」として公知である。トランスポンダは、問合せ読取装置のような外部の通信装置からの受信信号を反射して戻すことにより、実質的に情報を送信するものである。トランスポンダの一例は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている「周波数ダイバーシティトランスポンダ装置」という名称の米国特許第５，３４７，２８０号に開示されている。トランスポンダの別の例は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている「無線通信デバイスとその方法」という名称の現在特許出願中の米国特許第６，５０１，４３５号に説明されている。
【００２２】
図１は、無線通信デバイス１０と問合せ読取装置２０の間の通信を示すものである。問合せ読取装置２０は、制御システム２２、問合せ通信電子機器２４、メモリ２６、及び問合せアンテナ２８を含むことができる。問合せアンテナ２８は、ポールアンテナ又はスロットアンテナを含めた任意のアンテナとすることができる。問合せ読取装置２０はまた、それ自体の内部エネルギ源３０を含むことができ、又は、問合せ読取装置２０には外部電源から電力を供給することができる。エネルギ源３０は、バッテリ、コンデンサ、太陽電池、又はエネルギを有する他の媒体を含むことができる。エネルギ源３０はまた、充電可能なものにすることができる。タイミング作動を必要とするタスクを実行するために、制御システム２２にタイマ２３を連結することもできる。
【００２３】
問合せ読取装置２０は、問合せアンテナ２８を通じて問合せ通信電子機器２４によって変調された電子信号３２を発信することにより無線通信デバイス１０と通信するものである。問合せアンテナ２８は、無線通信デバイス１０のような受信装置がそれ自体のアンテナ１７を通して信号３２を受信することができるように、受信装置が場３４を通じて信号３２を発信することができる任意の種類のアンテナとすることができる。場３４は、電磁界、磁界、又は電界とすることができる。信号３２は、情報、及び／又はタスクを実行するか又は情報を送り戻すための無線通信デバイス１０の特定の要求を包含するメッセージとすることができる。アンテナ１７が、問合せ読取装置２０によって放射された場３４の存在下にある時は、通信電子装置１４は、信号３２中のエネルギを供給されるので無線通信デバイス１０にエネルギを供給することになる。無線通信デバイス１０は、そのアンテナ１７が問合せ読取装置２０の場３４にある限り通電される。通信電子装置１４は、信号３２を復調して情報及び／又は要求を包含するメッセージを適切なアクションのために制御システム１２に送信する。
当業者には、本明細書に説明した以外に多くの他の種類の無線通信デバイスと通信技術があり、本発明が特定の種類の無線通信デバイス、技術、又は方法に限定されないことは容易に理解されるものである。
【００２４】
図２Ａは、無線通信のための無線通信デバイスに連結したウェーブアンテナ１７の第１の実施形態を示すものである。この実施形態は、単極六角形ウェーブアンテナ１７を示している。六角形ウェーブアンテナ１７は、多角形ウェーブアンテナの１つの形態である。多角形ウェーブアンテナは、アンテナがその方向を反転しなければ繰返しパターンを形成するいくつかの辺を有する平面形状である。正多角形では全ての辺と内角は等しい。ｎ個の辺を有するそのような多角形の場合、内角は（１８０−３６０／ｎ）度であり、内角の和は（１８０ｎ−３６０）度である。本発明では、説明した多角形は、正多角形であるか又は正多角形でない場合もある。多角形の例には、正方形、五角形、六角形、七角形、八角形、九辺形、及び十辺形があり、それぞれ４、５、６、７、８、９、及び１０辺の形状である。本発明では、多角形ウェーブアンテナは、形状の約半分がアンテナ１７のｘ軸中心線の上方にあり、他の半分がアンテナ１７のｘ軸中心の下方に含まれるように開いており、そのために形状は、アンテナが短絡しないように対向する方法で繰り返すものである。仮にウェーブアンテナの下及び上部分が互いに重なり合うとすれば、多角形の図形がもたらされるであろう。
【００２５】
六角形ウェーブアンテナ１７は、例えば、六角形の形状をしたワイヤ又はホイルのような導電材料によって形成される。六角形の各セクションは、導体に一連の山と谷を形成する。六角形ウェーブアンテナ１７を形成するために、材料が電気エネルギを導通することができる限り、以下に限定はしないが、銅、真鍮、鋼、亜鉛メッキ鋼、バネ真鍮、及び真鍮被覆バネ鋼を含めた任意の種類の材料を使用することができる。
【００２６】
図２Ａに示す単極六角形ウェーブアンテナ１７は、無線通信デバイス１０のアンテナを提供するために、直接又はリアクタンスのカプリングのいずれかにより無線通信デバイス１０の入力ポート（図示しない）に連結される。無線通信デバイス１０は、単極六角形ウェーブアンテナ１７に連結した別の入力ポートを含むので、この付加的な入力ポートは接地される。
ウェーブアンテナ１７は、直線アンテナの代わりに無線通信デバイス１０と共に使用するのに特に有利な場合がある。ウェーブアンテナ１７の１つの利点は、導体を損傷又は破損する実質的な危険性なしに延伸に耐えることである。いくつかの種類の製造商品、製造対象物、又は製造物品には、製造及び／又は通常の使用中に延伸又は圧縮力が加えられる場合がある。無線通信デバイス１０がアンテナ１７として直線の導体を使用し、製造又は使用中に力を受ける製造商品、製造対象物、又は製造物品に取り付けられ、製造商品、製造対象物、又は製造物品がそのような力を受けると、アンテナ１７が損傷又は破壊される場合がある。アンテナ１７が損傷又は破壊されると、アンテナ１７の導体の形状又は長さの変化がアンテナ１７の作動周波数を変化させることがあり、無線通信デバイス１０が無線通信できなくなる場合がある。
【００２７】
ウェーブアンテナ１７はまた、その曲げられたセクション２１のために、セクション２１の導体によって放射された場をもたらし、ウェーブアンテナ１７の他のセクション２１に容量結合される。これが無線通信デバイス１０との改善されたインピーダンスマッチングをもたらし、無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７の間でより大きく効率的なエネルギ移送を提供する。当業者には公知のように、アンテナ１７のインピーダンスが無線通信デバイス１０のインピーダンスと複素共役の時に、無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７の間で最も効率的なエネルギ移送が行われる。
【００２８】
直線導体アンテナ１７のインピーダンスは、導体の種類、大きさ、及び形状に依存する。アンテナ１７の長さは、アンテナ１７の作動周波数を判断する重要な変数である。ウェーブアンテナ１７は、直線導体アンテナでは不可能である他の方法で変動することができる。ウェーブアンテナ１７では、導体の種類、大きさ、形状、及び長さに加えてアンテナの設計上の別の変数が存在する。直線導体アンテナの従来の変数に加えて、ウェーブアンテナ１７を形成している導体の個々のセクション２１の長さ、これらの個々のセクション２１間の角度、及びセクション２１の位相、周期、及び振幅を変動させることにより、ウェーブアンテナ１７のインピーダンスもまた変動させることができる。ウェーブアンテナ１７の作動周波数が維持されるように導体の全長を維持しながら、ウェーブアンテナ１７で利用可能なこれらの追加変数を変動させることができる。この実施形態では、個々のセクション２１の長さと個々のセクション２１間の角度は同じであるが、それらは必ずしも同じにする必要はない。
破損を防ぐようにウェーブアンテナ１７の応力を低減するために、ウェーブアンテナ１７を形成する導体のワイヤを選択的に加熱することが有利である場合がある。これは、以下に限定はしないが、ガスジェット、クランプ、又はウェーブアンテナ１７の領域を通る高電流を通す導体のクランプを含む様々な方法で行うことができる。
【００２９】
要約すると、ウェーブアンテナ１７は、アンテナ１７のインピーダンスに影響する直線導体アンテナでは不可能な追加の変数を変更して選択する機能を提供するので、ウェーブアンテナ１７のインピーダンスを無線通信デバイス１０のインピーダンスにより緊密にマッチングするように設計することができるより大きな可能性をもたらすものである。当然のことながら、当業者に公知のように、ウェーブアンテナ１７に取り付けられた材料の種類と材料の誘電特性もまた、ウェーブアンテナ１７のインピーダンスと作動周波数を変動させるものである。これらの追加の変数もまた、ウェーブアンテナ１７の最終設計に考慮されるべきである。ウェーブアンテナ１７の異なるセクション２１間で起きるリアクタンスのクロスカプリングはまた、ウェーブアンテナ１７の無線通信デバイス１０に対するより大きなインピーダンスのマッチング機能に貢献するものである。エネルギを効率よく移送するためのインピーダンスマッチングに関する更なる情報は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている「スロットアンテナを使用した遠隔通信」という名称の国際特許出願番号ＷＯ０１／７３６７５に開示されている。
【００３０】
図２Ｂは、図２Ａに示すのと類似した六角形ウェーブアンテナ１７を示すが、図２Ｂは双極六角形ウェーブアンテナ１７を示すものである。２つの導体１７Ａ及び１７Ｂは、無線通信デバイス１０に連結されて無線通信を提供する。この実施形態では、双極六角形ウェーブアンテナ１７を形成する導体１７Ａ及び１７Ｂの長さは、それぞれ８４ｍｍである。双極六角形ウェーブアンテナ１７は、９１５ＭＨｚの周波数で作動する。この実施形態では、双極六角形ウェーブアンテナ１７を形成する個々のセクション２１と個々のセクション２１間の角度は同じであるが、それらは必ずしも同じにする必要はない。
【００３１】
図２Ｃは、図２Ａに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は八角形のセクション２１を含むものである。上述して図２Ａで示した八角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図２Ｄは、図２Ｂに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は八角形のセクション２１から成るものである。上述して図２Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００３２】
図２Ｅは、図２Ａに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は五角形のセクション２１を含むものである。上述して図２Ａで示した五角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図２Ｆは、図２Ｂに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は五角形のセクション２１から成るものである。上述して図２Ａで示した五角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００３３】
図２Ｇは、図２Ａに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は正方形のセクション２１を含むものである。上述して図２Ａで示した正方形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図２Ｈは、図２Ｂに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は正方形のセクション２１から成るものである。上述して図２Ａで示した正方形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００３４】
図２Ｉは、図２Ａに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は楕円湾曲形セクション２１を含むものである。ウェーブアンテナ１７は、一連の交互する楕円曲線から成っている。楕円曲線は、交互する周期的なパターンで方向が反転する。楕円曲線は、不規則な曲線にすることができ、それらの角度が一様であることを意味する。
図２Ｊは、図２Ｉに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は双極アンテナである。上述して図２Ｉで示した楕円曲線形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００３５】
図２Ｋは、図２Ａに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７はコイル状セクション２１を含むものである。コイル形状は、公知のコイル形状を形成するウェーブアンテナ１７の一連の曲線である。コイル形状の例はバネである。コイル状ウェーブアンテナ１７は、アンテナ１７の２つの異なるセクション２１が互いに接触せず、通常の収縮状況においてさえも短絡を回避するように構成することができる。代替的に、コイル状ウェーブアンテナ１７は、異なるセクションが通常状態及び／又は収縮状況で要求された作動特性に応じて一緒に短絡するように設計することができる。
【００３６】
図２Ｌは、図２Ｋに対する代替的実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は双極アンテナである。上述して図２Ｉで示した楕円曲線形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図３Ａは、六角形ウェーブアンテナ１７の別の実施形態を示しており、個々のセクション２１の長さと個々のセクション２１間の角度は同一ではない。ウェーブアンテナ１７の六角形は、上述の図２Ａ及び２Ｂに示して説明したものと同一形状である。
【００３７】
双極六角形ウェーブアンテナ１７を作るために、２つの導体が無線通信デバイス１０に連結される。第１の導体は、２つのセクション２１Ａ及び２１Ｃで構成され、それぞれが異なる数のセクション２１と長さを含むものである。２つのセクション２１Ａ及び２１Ｃはまた、第２の導体２１Ｂ及び２１Ｄに対称的に包含されている。これによって六角形ウェーブアンテナ１７は、２つの異なる周波数で共振して信号を受信する双極アンテナとして作動するようになり、そのために無線通信デバイス１０は、２つの異なる周波数で通信することができる。
【００３８】
第１の対称なセクション２１Ａ及び２１Ｂは、長さが３０．６ｍｍ、すなわち、λ／４であり、無線通信デバイス１０に連結され、従って、六角形ウェーブアンテナ１７は、２．４５ＧＨｚの信号を受信することができる。第２の対称なセクション２１Ｃ及び２１Ｄは、それぞれ第１のセクション２１Ａ及び２１Ｂに連結されて、第２の周波数で信号を受け取るための第２の双極アンテナを形成する。この実施形態では、第２のセクション２１Ｃ及び２１Ｄは、長さが７０ｍｍであり、それぞれ第１のセクション２１Ａ及び２１Ｂに連結され、９１５ＭＨｚの信号を受信するように設計された長さを形成する。また、六角形ウェーブアンテナ１７の導体の曲げ部は一定でないことに注意されたい。
【００３９】
図３Ｂは、図３Ａと同等の別の実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は八角形である。ウェーブアンテナ１７の八角形は、上述の図２Ｃ及び２Ｄに示して説明した形状と同一である。上述して図３Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図３Ｃは、図３Ａと同等の別の実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は五角形である。ウェーブアンテナ１７の五角形は、上述して図２Ｅ及び２Ｆに示して説明した形状と同一である。上述して図３Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００４０】
図３Ｄは、図３Ａと同等の別の実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は正方形である。ウェーブアンテナ１７の正方形は、上述の図２Ｇ及び２Ｈに示して説明した形状と同一である。上述して図３Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図３Ｅは、図３Ａと同等の別の実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７は楕円曲線形である。ウェーブアンテナ１７の楕円曲線形は、上述の図２Ｉ及び２Ｊに示して説明した形状と同一である。上述して図３Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００４１】
図３Ｆは、図３Ａと同等の別の実施形態を示すが、ウェーブアンテナ１７はコイル状である。ウェーブアンテナ１７のコイル形状は、上述の図２Ｋ及び２Ｌに示して説明した形状と同一である。上述して図３Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ａは、六角形ウェーブアンテナ１７の別の実施形態を示しており、六角形ウェーブアンテナ１７を形成する個々のセクション２１の振幅は同一ではない。ウェーブアンテナ１７の六角形は、上述の図２Ａ及び２Ｂに示して説明したものと同一形状である。
【００４２】
双極六角形ウェーブアンテナ１７を作るために、２つの導体が無線通信デバイス１０に連結される。第１の導体は、２つのセクション２１Ａ及び２１Ｃで構成され、それぞれが異なる数のセクション２１と異なる振幅を含むものである。２つのセクション２１Ａ及び２１Ｃはまた、第２の導体２１Ｂ及び２１Ｄに対称的に包含される。これによって六角形ウェーブアンテナ１７は、２つの異なる周波数で共振して信号を受信する双極アンテナとして作動するようになり、そのために無線通信デバイス１０は、２つの異なる周波数で通信することができる。
【００４３】
図４Ｂは、非対称の六角形ウェーブアンテナ１７の別の実施形態を示しており、六角形ウェーブアンテナ１７の第１の極のアンテナ１７Ａの振幅は、六角形ウェーブアンテナ１７の第２の極のアンテナ１７Ｂの振幅とは異なるものである。非対称極アンテナの更なる情報は、本発明と同一出願人に譲渡され、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている「無線通信デバイスと方法」という名称の米国特許第６，５０１，４３５号に開示されている。
【００４４】
図４Ｃは、非対称の六角形ウェーブアンテナ１７の別の実施形態を示しており、六角形ウェーブアンテナ１７の第１の極のアンテナ１７Ａの長さは、六角形ウェーブアンテナ１７の第２の極のアンテナ１７Ｂの長さとは異なるものである。
図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃの実施形態を組み合わせて、極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂが、異なる長さと極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂの異なるセクション２１内の異なる振幅を含む異なる振幅とを包含する非対称の六角形双極ウェーブアンテナ１７を作り出すことができることに注意されたい。
【００４５】
図４Ｄは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｃ及び２Ｄに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に八角形のセクション２１から成っている以外は、図４Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｅは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｃ及び２Ｄに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に八角形のセクション２１から成っている以外は、図４Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００４６】
図４Ｆは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｃ及び２Ｄに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に八角形のセクション２１から成っている以外は、図４Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｄ、４Ｅ、及び４Ｆの実施形態を組み合わせて、極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂが、異なる長さと極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂの異なるセクション２１内の異なる振幅を含む異なる振幅とを包含する非対称の八角形双極ウェーブアンテナ１７を作り出すことができることに注意されたい。
【００４７】
図４Ｇは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｅ及び２Ｆに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に五角形のセクション２１から成っている以外は、図４Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｈは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｅ及び２Ｆに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に五角形のセクション２１から成っている以外は、図４Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００４８】
図４Ｉは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｅ及び２Ｆに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に五角形のセクション２１から成っている以外は、図４Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｇ、４Ｈ、及び４Ｉの実施形態を組み合わせて、極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂが、異なる長さと極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂの異なるセクション２１内の異なる振幅を含む異なる振幅とを包含する非対称の五角形双極ウェーブアンテナ１７を作り出すことができることに注意されたい。
【００４９】
図４Ｊは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｇ及び２Ｈに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に正方形のセクション２１から成っている以外は、図４Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｋは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｇ及び２Ｈに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に正方形のセクション２１から成っている以外は、図４Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００５０】
図４Ｌは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｇ及び２Ｈに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に正方形のセクション２１から成っている以外は、図４Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｊ、４Ｋ、及び４Ｌの実施形態を組み合わせて、極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂが、異なる長さと極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂの異なるセクション２１内の異なる振幅を含む異なる振幅とを包含する非対称の正方形双極ウェーブアンテナ１７を作り出すことができることに注意されたい。
【００５１】
図４Ｍは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｉ及び２Ｊに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に楕円曲線形のセクション２１から成っている以外は、図４Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｎは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｉ及び２Ｊに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に楕円曲線形のセクション２１から成っている以外は、図４Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００５２】
図４Ｏは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｉ及び２Ｊに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様に楕円曲線形のセクション２１から成っている以外は、図４Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｍ、４Ｎ、及び４Ｏの実施形態を組み合わせて、極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂが、異なる長さと極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂの異なるセクション２１内の異なる振幅を含む異なる振幅とを包含する非対称の楕円曲線形双極ウェーブアンテナ１７を作り出すことができることに注意されたい。
【００５３】
図４Ｐは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｋ及び２Ｌに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様にコイル状のセクション２１から成っている以外は、図４Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｑは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｋ及び２Ｌに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様にコイル状のセクション２１から成っている以外は、図４Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００５４】
図４Ｒは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｋ及び２Ｌに示して上述したウェーブアンテナ１７と同様にコイル状のセクション２１から成っている以外は、図４Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図４Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図４Ｐ、４Ｑ、及び４Ｒの実施形態を組み合わせて、極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂが、異なる長さと極アンテナ１７Ａ及び１７Ｂの異なるセクション２１内の異なる振幅を含む異なる振幅とを包含する非対称のコイル状双極ウェーブアンテナ１７を作り出すことができることに注意されたい。
【００５５】
図５Ａは、２つの異なる周波数で信号を受信するように構成され、無線通信デバイス１０に連結した六角形ウェーブアンテナ１７の別の実施形態を示すものである。図２Ａ及び２Ｂに示す六角形ウェーブアンテナ１７と同等の六角形ウェーブアンテナ１７が無線通信デバイス１０に連結され、双極六角形ウェーブアンテナ１７を形成する。共振リング４０もまた無線通信デバイス１０に容量結合され、双極六角形ウェーブアンテナ１７の作動周波数とは異なる第２の周波数で作動する第２のアンテナ１７を提供する。共振リングは、材料が導電性である限り任意の種類の材料で構成することができる。
【００５６】
六角形ウェーブアンテナ１７に加えられた延伸又は圧縮のような力に関係なく無線通信デバイス１０を無線通信可能にする必要がある場合、この実施形態は特に有利である。共振リング４０は、無線通信デバイス１０又は無線通信デバイス１０を包含する製造商品、製造対象物、又は製造物品にいかなる力が加えられてもその元の形状が残るように設計される。六角形ウェーブアンテナ１７又は六角形ウェーブアンテナ１７と無線通信デバイス１０とを包含する製造商品、製造対象物、又は製造物品に加えられる力次第で六角形ウェーブアンテナ１７の長さが変わる場合があるので、それによって六角形ウェーブアンテナ１７の作動周波数が変わることになる。六角形ウェーブアンテナ１７の新しい作動周波数は、通常の作動周波数とはかなり違うので、六角形ウェーブアンテナ１７と無線通信デバイス１０は、問合せ読取装置２０によって送信された信号を受信及び／又は復調することができない可能性がある。共振リング４０は、六角形ウェーブアンテナ１７の状態に関係なく信号３２を受信することができるものである。
【００５７】
図５Ｂはまた、９１５ＭＨｚで作動する双極六角形ウェーブアンテナ１７と２．４５ＧＨｚで作動する共振リング４０とを使用する本発明の実施形態を示すものである。双極六角形ウェーブアンテナ１７と共振リング４０は、両方とも無線通信デバイス１０に連結され、無線通信デバイス１０を２つの異なる周波数で作動させる。しかし、この実施形態では、双極六角形ウェーブアンテナ１７は、第１の誘導巻回４２Ａと第２の誘導巻回４２Ｂにおいて共振リング４０の周辺でループされる。従って、双極六角形ウェーブアンテナ１７に加えられたそのような全ての力は、無線通信デバイス１０の代わりに共振リング４０に加えられることになる。
【００５８】
この実施形態は、無線通信デバイス１０自体以外に緩和機構を設けていない双極六角形ウェーブアンテナ１７に加えられた力が、無線通信デバイス１０から双極六角形ウェーブアンテナ１７を切り離し、従って、無線通信デバイス１０を無線通信できなくする可能性があると考えられるような場合に有利であろう。共振リング４０は、双極六角形ウェーブアンテナ１７と無線通信デバイス１０の間の接触ポイントよりも強度の高い材料で構成することができ、それによって共振リング４０を損傷させないで双極六角形ウェーブアンテナ１７に加えられる全ての力を吸収する機能を提供するものである。この実施形態はまた、例えば、ゴムタイヤなどのような製造中又は使用中に力を受ける製造商品、製造対象物、又は製造物品に無線通信デバイス１０が配置された場合に特に有利であろう。
【００５９】
図５Ｃは、図５Ａ及び５Ｂに示すのと同等の別の実施形態を示すものである。しかし、共振リング４０は、無線通信デバイス１０に直接連結され、双極六角形ウェーブアンテナ１７は、共振リング４０に直接連結されている。共振リング４０を無線通信デバイス１０に結合するために、第１及び第２の導電性取付具４４Ａ及び４４Ｂが使用される。双極六角形ウェーブアンテナ１７に加えられる力は、無線通信デバイス１０ではなく共振リング４０に加えられてそれによって吸収され、そのために無線通信デバイス１０は損傷されることはない。
【００６０】
図５Ｄは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｃ及び２Ｄに示して上述したような八角形のセクション２１から成っている以外は、図５Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図５Ｅは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｃ及び２Ｄに示して上述したような八角形のセクション２１から成っている以外は、図５Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００６１】
図５Ｆは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｃ及び２Ｄに示して上述したような八角形のセクション２１から成っている以外は、図５Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図５Ｇは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｅ及び２Ｆに示して上述したような五角形のセクション２１から成っている以外は、図５Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００６２】
図５Ｈは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｅ及び２Ｆに示して上述したような五角形のセクション２１から成っている以外は、図５Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図５Ｉは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｅ及び２Ｆに示して上述したような五角形のセクション２１から成っている以外は、図５Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００６３】
図５Ｊは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｇ及び２Ｈに示して上述したような正方形のセクション２１から成っている以外は、図５Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図５Ｋは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｇ及び２Ｈに示して上述したような正方形のセクション２１から成っている以外は、図５Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００６４】
図５Ｌは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｇ及び２Ｈに示して上述したような正方形のセクション２１から成っている以外は、図５Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図５Ｍは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｉ及び２Ｊに示して上述したような楕円曲線形のセクション２１から成っている以外は、図５Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００６５】
図５Ｎは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｉ及び２Ｊに示して上述したような楕円曲線形のセクション２１から成っている以外は、図５Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図５Ｏは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｉ及び２Ｊに示して上述したような楕円曲線形のセクション２１から成っている以外は、図５Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００６６】
図５Ｐは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｋ及び２Ｌに示して上述したようなコイル状のセクション２１から成っている以外は、図５Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図５Ｑは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｋ及び２Ｌに示して上述したようなコイル状のセクション２１から成っている以外は、図５Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図５Ｒは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｋ及び２Ｌに示して上述したようなコイル状のセクション２１から成っている以外は、図５Ｃに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図５Ｃで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００６７】
図６Ａは、互いに接近したセクション２１を示す、図２Ａ及び２Ｂに示すような六角形ウェーブアンテナ１７の別の実施形態を示すものである。六角形ウェーブアンテナ１７の個々の要素間の連結は接近しているために強くなっている。従って、六角形ウェーブアンテナ１７の延伸の僅かな変化は、六角形ウェーブアンテナ１７の作動周波数に対して大きく影響することになる。作動周波数の変化が大きくなるために、六角形ウェーブアンテナ１７の僅かな延伸は、六角形ウェーブアンテナ１７の作動周波数をより簡単に変化させることになる。
【００６８】
図６Ｂは、図６Ａに示すのと同じ六角形ウェーブアンテナ１７と無線通信デバイス１０を示すものであるが、六角形ウェーブアンテナ１７は延伸されていない。この六角形ウェーブアンテナ１７が延伸されていない場合には、六角形ウェーブアンテナ１７のセクション２１は互いに接触し、傾斜セクション２１がなくても正規の双極アンテナとして有効に作用する。この実施形態では、六角形ウェーブアンテナ１７のそれぞれの極１７Ａ及び１７Ｂは、通常の形態の長さが３０．６ｍｍであり、作動周波数が２．４５ＧＨｚであり、そのために無線通信デバイス１０は、２．４５ＧＨｚの周波数に応答することができる。
【００６９】
図６Ｃは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｃ及び２Ｄに示すような八角形のセクション２１から成っている以外は、図６Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図６Ｄは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｃ及び２Ｄに示すような八角形のセクション２１から成っている以外は、図６Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００７０】
図６Ｅは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｅ及び２Ｆに示すような五角形のセクション２１から成っている以外は、図６Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ａで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図６Ｆは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｅ及び２Ｆに示すような五角形のセクション２１から成っている以外は、図６Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００７１】
図６Ｇは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｇ及び２Ｈに示すような正方形のセクション２１から成っている以外は、図６Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ｂで示した正方形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図６Ｈは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｇ及び２Ｈに示すような正方形のセクション２１から成っている以外は、図６Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００７２】
図６Ｉは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｇ及び２Ｈに示すような正方形のセクション２１から成っている以外は、図６Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図６Ｊは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｉ及び２Ｊに示すような楕円曲線形のセクション２１から成っている以外は、図６Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００７３】
図６Ｋは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｋ及び２Ｌに示すようなコイル状のセクション２１から成っている以外は、図６Ａに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ａで示した正方形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
図６Ｌは、ウェーブアンテナ１７が図２Ｋ及び２Ｌに示すようなコイル状のセクション２１から成っている以外は、図６Ｂに対する代替的実施形態を示すものである。上述して図６Ｂで示した六角形ウェーブアンテナ１７の実施形態の他の全ての態様は、この実施形態に同等に適用することができる。
【００７４】
図７Ａは、ウェーブアンテナ１７の導電性セクション２１の代替的実施形態を示しており、セクション２１の幅は、セクション２１の形状の長さに沿って動的に変わるものである。この実施形態は、上述の多角形ウェーブアンテナに対して有用である。
図７Ｂは、上述の楕円曲線又はコイル状ウェーブアンテナ１７のような曲線形ウェーブアンテナ１７に有用なウェーブアンテナ１７の導電性セクション２１である図７Ａに対する代替的実施形態を示すものである。この実施形態は、ウェーブアンテナ１７が図７Ａに示す実施形態と同様に破損されにくいように、導電性セクション２１に沿って曲げの効果を広げるものである。図７Ａに関連する上述の説明は、図７Ｂに示す実施形態の場合も同様に適用することができる。
【００７５】
図８Ａは、その製造中と使用中に力を受け、図６Ａ−６Ｌ又は他の全ての上述のウェーブアンテナ１７に示すような無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７とを含むことができる製品の１つの種類を示すものである。この実施形態は、輸送用車両で使用される従来技術で公知のゴムのタイヤ５０を含む。タイヤ５０は、車両の車輪に取り付けられる時に空気で加圧されて車輪とタイヤ５０の間に密封部を形成するように設計される。タイヤ５０は、ある一定の規定された厚さ５３のトレッド面５２から成る。トレッド面５２は、左外側面５４、右外側面５６、及びタイヤ５０が車輪上に装着されるように意図された中心のオリフィス５８を含むものである。左外側面５４と右外側面５６は、トレッド面５２の平面と実質的に垂直な角度で下方に湾曲し、左外壁６０と右外壁６２を形成する。左外壁６０と右外壁６２が形成される時に、左内壁６４と右外壁６２の内側の右内壁（図示しない）も同様に形成される。更に、タイヤ５０の種類に応じて、タイヤの性能と寿命を改善するためにトレッド面５２の表面の下のタイヤ５０のゴムの内部にスチールベルト６８が含まれる場合もある。典型的なタイヤ５０の構成と設計に関する更なる情報は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている「多要素タイヤの製造方法」という名称の米国特許第５，５５４，２４２号に開示されている。
【００７６】
この実施形態では、無線通信デバイス１０と双極ウェーブアンテナ１７は、トレッド面５２の内側のタイヤ５０の内面上に取り付けられる。タイヤ５０の製造中に、タイヤ５０内のゴムは積層処理を受け、それによってタイヤ５０は、その通常の大きさの約１．６倍まで延伸することができ、次に車輪の通常の寸法まで縮小して戻される。製造工程中に無線通信デバイス１０がタイヤ５０の内側に配置される場合は、無線通信デバイス１０とアンテナ１７は、損傷することなくタイヤが受ける延伸と収縮に耐えなければならない。本発明のウェーブアンテナ１７は、ウェーブアンテナ１７の導体が損傷されることなく延伸と圧縮に耐えることができるので、この用途に特に適するものである。
【００７７】
また、タイヤ５０は、その通常使用中に空気のような気体を使用してある一定の圧力まで膨張される。無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７がトレッド面５２の内側又はタイヤ５０の内側に取り付けられている場合は、無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７は、タイヤ５０内の圧力レベルに応じて延伸又は圧縮することになる。タイヤ５０内の圧力が高ければ高いほど、タイヤ５０は、より延伸することになる。従って、タイヤ５０の内側又はタイヤ５０のゴムの内部に収納された全ての無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７は、損傷されることなく及び／又は無線通信デバイス１０の正常作動に影響することなく、この延伸に耐えなければならない。
【００７８】
図８Ｂは、図８Ａで示したものと同じタイヤを示すものである。しかし、この実施形態では、タイヤ５０には圧力が加えられており、双極ウェーブアンテナ１７は既に延伸している。双極ウェーブアンテナ１７は、損傷又は破壊されることなく延伸することができるので、タイヤ５０に圧力が加わって延伸した時に、双極ウェーブアンテナ１７は損傷されず破壊されないことになる。タイヤ５０の内側に配置されたウェーブアンテナ１７は、図２Ａ、２Ｃ、２Ｅ、２Ｇ、２Ｉ、及び２Ｋに示すような単極アンテナでもよく、又は、図２Ａ−６Ｌに示すウェーブアンテナ１７を含むウェーブアンテナ１７の他の任意の変形でもよいことに注意されたい。また、無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７は、トレッド面５２の厚み５３の内側、左内壁６４、又は右外壁６２の内側の右内壁（図示しない）を含むタイヤ５０の内側のどこにでも取り付け可能と考えられることに注意されたい。
【００７９】
所定の周波数において、最適カプリングのためのウェーブアンテナ１７の長さは、アンテナ１７の導電部分の周囲に接触している材料の電気的特性によって影響される。タイヤ５０のゴムは、比較的導電性の材料である大量の「カーボンブラック」を含有することがあるので、非導電性コーティング（図示しない）を使用してアンテナ１７の金属を封入し、それをタイヤ５０のゴムから絶縁するために必要な電気的特性を有する絶縁材料が必要になる場合がある。他の場合では、アンテナに関して公知の問題であるが、アンテナ１７の要素の長さは、周辺材料の電気的特性と適合するように調整されるべきである。
上述して図８Ａ及び８Ｂに示すウェーブアンテナ１７は、多角形、楕円曲線、及びコイル状を含む上述して図２Ａ−６Ｌに示すいずれの形状でもよいことに注意されたい。
【００８０】
図９は、問合せ読取装置２０が、タイヤ５０の圧力がある一定の指定閾値圧力に到達した時を判断するために無線通信デバイス１０及びウェーブアンテナ１７と通信するように設計された流れ図工程を示している。ウェーブアンテナ１７は、その導体に加えられた力に基づいて長さを変えるために、ウェーブアンテナ１７は、タイヤ５０の内側に配置されてタイヤ５０内の圧力が上昇する場合に延伸することになる。ウェーブアンテナ１７は、ウェーブアンテナ１７の長さが、タイヤ５０がある一定の指定閾値圧力に到達した時に問合せ読取装置２０の作動周波数で信号を受信することができるある一定の指定長さに単に達するように設計することができる。
【００８１】
工程が開始され（ブロック７０）、図１に示す問合せ読取装置２０と無線通信デバイス１０を作動させるために、上述のように問合せ読取装置２０は、場３４を通して信号３２を発信する。問合せ読取装置２０は、無線通信デバイス１０から応答通信が既に受け取られたか否かを見るために検査する（判断７４）。問合せ読取装置２０によって無線通信デバイス１０からの応答信号が受け取られていない場合、問合せ読取装置２０は、応答が受け取られるまで場３４を通して信号３２の発信をループの形で続ける（ブロック７２）。問合せ読取装置２０により無線通信デバイス１０からの応答信号が受け取られた状態で（判断７４）、これは、無線通信デバイス１０に連結したウェーブアンテナ１７が所定の長さまで延伸し、そのためにウェーブアンテナ１７の作動周波数が問合せ読取装置２０の作動周波数に適合するという事実を指示することができる（ブロック７６）。問合せ読取装置２０は、無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７を包含するタイヤ５０が所定の閾値圧力に到達したことを報告することができる。ウェーブアンテナ１７は、図２Ａ−６Ｌに示す任意のウェーブアンテナ１７とすることができることに注意されたい。
【００８２】
図１０は、問合せ読取装置２０に対して設けることができる報告システム７７の１つを示すものである。問合せ読取装置２０は、報告システム７７に連結することができる。この報告システム７７は、問合せ読取装置２０の近くに配置することができ、有線又は無線接続のいずれかによって問合せ読取装置２０と連結することができる。報告システム７７は、問合せ読取装置２０からのデータ通信を受信及び／又は保存することができるユーザインタフェース又は他のコンピュータシステムとすることができる。情報は、以下に限定はしないが、識別情報、追跡情報、及び／又は、無線通信デバイス１０及び／又は圧力及び温度のようなその周辺に関連する環境情報を含む任意の種類の情報にすることができる。この情報は、任意の目的のために使用することができる。例えば、タイヤ５０に関するその製造中の識別、追跡、温度、力、及び／又は圧力情報は報告システム７７に通信され、それらは、次に、追跡、品質管理、及び供給チェーンの管理のために使用される。報告システムによって受信された情報が正常又は適正でない場合には、報告システム７７は、製造作動を制御して製造中の処理を中断及び／又は変更し、及び／又は製造工程の担当者に警告を出すことができる。
【００８３】
報告システム７７はまた、問合せ読取装置２０を通じて、無線通信デバイス１０から受信された情報を報告システム７７及び／又は問合せ読取装置２０から遠隔に配置された遠隔システム７８に通信することができる。報告システム７７と問合せ読取装置２０の間の通信は、有線通信、無線通信、モデム通信、又はインターネットのようなネットワーク通信にすることができる。代替的に、問合せ読取装置２０は、最初に報告システム７７を通じて情報を報告するのではなく、報告システム７７と遠隔システム７８の間で使用することができるものと同じか又は同等の通信媒体を使用して、無線通信デバイス１０から受信した情報を遠隔システム７８に直接通信することができる。
【００８４】
図１１は、ウェーブアンテナ１７の製造と、図２Ａ−６Ｌに示して上述した任意の種類のウェーブアンテナ１７用の無線通信デバイス１０にウェーブアンテナ１７を組み立てる方法とを示すものである。工程は、全部で８つの段階を伴っている。それぞれの段階には、図１１に示すように円で囲まれた番号が付けられている。工程の第１の段階は、アンテナ導体１７に交互する湾曲部を作成してウェーブアンテナ１７を形成するために、アンテナ１７の導線又はホイルを歯車１２０を通して通過させる段階を含む。歯車１２０は、上部歯車１２０Ａと下部歯車１２０Ｂから成っている。上部歯車１２０Ａは時計回りに回転し、下部歯車１２０Ｂは反時計回りに回転する。それぞれの歯車１２０Ａ及び１２０Ｂは、回転すると互いに噛み合うような外周を有する。歯車１２０Ａ及び１２０Ｂは、望ましいウェーブアンテナ１７の形状を作り出すように形作られている。アンテナ導体が歯車１２０Ａ及び１２０Ｂを通って通過する時に、アンテナ導体１７に交互する湾曲部が配置され、アンテナ導体１７に山１２１と谷１２２が形成されてウェーブアンテナ１７が形成される。
【００８５】
工程の第２の段階は、後の段階で無線通信デバイス１０がウェーブアンテナ１７に半田付けされて取り付けられるように、ウェーブアンテナ１７の各部分上に錫半田を配置する段階を含む。半田付けステーション１２３が設けられ、第１の錫半田付け位置１２３Ａと第２の錫半田付け位置１２３Ｂから成っている。半田付けステーション１２３の側を通過するウェーブアンテナ１７の全ての所定の部分に対して、工程の第３の段階で無線通信デバイス１０をウェーブアンテナ１７に半田付けすることができるように、錫半田付け位置１２３Ａと錫半田付け位置１２３Ｂが上昇して山１２４Ａの左側面と山１２４Ｂの隣接する右側面に錫半田を配置する。工程はまた、無線通信デバイス１０をウェーブアンテナ１７に取り付けるために、半田付けの代わりに膠、誘導溶接、又は他の適切な接着剤を使用することができることに注意されたい。
【００８６】
工程の第３の段階は、無線通信デバイス１０をウェーブアンテナ１７に取り付ける段階を含む。無線通信デバイス１０は、錫半田の箇所で山１２４Ａの左側面と山１２４Ｂの右側面とに取り付けられる。無線通信デバイス１０のリード又はピン（図示しない）を錫半田に取り付けるために接着剤１２６が使用され、無線通信デバイス１０がウェーブアンテナ１７上の錫半田に取り付けられる箇所に半田ペーストが追加されて、無線通信デバイス１０をウェーブアンテナ１７に導電的に取り付けることになる。無線通信デバイス１０がウェーブアンテナ１７に取り付けられる時に、山が無線通信デバイス１０に残り、これが無線通信デバイス１０の２つの入力ポート（図示しない）と無線通信デバイス１０に連結した２つのウェーブアンテナ１７との間の短絡１２８を引き起こすことに注意されたい。
【００８７】
工程の第４の段階は、無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７のリード間に半田を確実に取り付けるために、ウェーブアンテナ１７に接続した状態の無線通信デバイス１０を当業者に公知の高温ガス半田付け工程に通す段階を含む。
工程の第５の段階は、先の半田付け段階の間に使用されずに残された過剰な半田のいずれをも一掃する公知の工程を含む。
工程の第６の段階は、工程の第３の段階からウェーブアンテナ１７の山１２４によって残された２つのウェーブアンテナ１７間の短絡１２８を除去する段階を含む。無線通信デバイス１０の種類とその設計に応じて、短絡１２８により、無線通信デバイス１０が信号を受信して応答信号を再変調するように適正に作動しないこともあり、そうでない場合もある。無線通信デバイス１０の作動がこの短絡１２８によって影響されない場合には、この段階を工程から省略することができる。
【００８８】
工程の第７の段階は、無線通信デバイス１０を封入する段階を含む。無線通信デバイス１０は、一般的に、環境からチップの内部構成要素を保護するためにプラスチック又はエポキシのような硬化非導電材料内に封入されたＲＦ集積回路チップの形態である。付加的な機械的歪み緩和を付与するために、ウェーブアンテナ１７への無線通信デバイス１０の結合箇所に亘ってエポキシのような付加的な封入材料を追加することもできる。
【００８９】
第８で最後の段階は、ウェーブアンテナ１７上に取り付けた状態の無線通信デバイス１０をリール１３０上に巻き取る段階を含む。ウェーブアンテナ１７の導体がまだ切断されていないので、無線通信デバイス１０とウェーブアンテナ１７は、ストリップ上に収容されている。無線通信デバイス１０と取り付けたウェーブアンテナ１７をタイヤ５０のような製造商品、製造対象物、又は製造物品に応用することが必要な時には、無線通信デバイス１０と取り付けたウェーブアンテナ１７をリール１３０から巻き戻すことができ、ウェーブアンテナ１７の導体は、２つの連続する無線通信デバイス１０の間の中間で切断され、別々の無線通信デバイス１０と双極ウェーブアンテナ１７が形成される。
コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）機械の使用を含むウェーブアンテナ１７を製造する他の方法があることに注意されたい。製造工程は、バネを作るために使用されるようなものでもよい。また、上述して図１１に示したウェーブアンテナ１７は、上述の任意の形状のウェーブアンテナに対するものとすることができることにも注意されたい。
【００９０】
図１２は、無線通信デバイス１０と多角形ウェーブアンテナ１７とに同調インダクタンスとして残された短絡１２８を示すものである。いくつかのＵＨＦ無線通信デバイス１０は、同調インダクタンスの形態の直流（ＤＣ）短絡が無線通信デバイス１０に亘って存在し、従って短絡１２８を除去する工程を省略することができる時に最も良好に作動する。図１２Ａは、一様でない歯車１２０が図１１に示す工程の段階１で使用されて無線通信デバイス１０に亘って拡張されたループ短絡１２８を生成する、多角形ウェーブアンテナ１７と無線通信デバイス１０の代替的実施形態を示すものである。これは、ウェーブアンテナ１７と短絡１２８が平行であるから、無線通信デバイス１０の最適作動に対して必要な量のインダクタンスを与えるものである。
図１２に示して上述した実施形態は、上述して図２Ａ−６Ｌに示した多角形、楕円曲線、又はコイル状ウェーブアンテナ１７を含む任意の多角形、楕円曲線、又はコイル状ウェーブアンテナ１７と共に実施することもできることに注意されたい。
【００９１】
上述の実施形態は、当業者が本発明を実施することを可能にする必要な情報を表し、本発明を実施する最良の態様を示すものである。添付図面に照らして上述の説明を読めば、当業者は、本発明の概念を理解し、本明細書で特に触れなかったこれらの概念の応用を認識するであろう。これらの概念と用途は、本開示の範囲と特許請求の範囲に含まれることを理解すべきである。
本発明が車両用タイヤを含む用途に限定されないことを理解すべきである。本発明はまた、以下に限定されるものではないが、無線通信デバイス１０とその構成要素、ウェーブアンテナ１７、問合せ読取装置２０とその構成要素、圧力センサ１８、温度センサ１９、共振リング４０、タイヤ５０とその構成要素、報告システム７７、遠隔システム７８、車輪１００とその構成要素、歯車１２０、半田付けステーション１２３、及び接着剤１２４を含むいかなる特定の種類の構成要素にも限定されないことも理解すべきである。本出願の目的に対して、連結する、連結した、又はカプリングは、直接結合又はリアクタンスのカプリングのいずれかとして定義されるものである。リアクタンスのカプリングは、容量性又は誘電性カプリングのいずれかとして定義される。本出願で説明したウェーブアンテナ１７は、多角形、楕円曲線、又はコイル状とすることができる。
当業者は、本発明の好ましい実施形態に対する改良及び変更を認識するであろう。そのような改良及び変更の全ては、本明細書に開示された概念の範囲と特許請求の範囲に含まれると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明と共に使用することができる問合せ読取装置と無線通信デバイスシステムの概略図である。
【図２Ａ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した単極六角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｂ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極六角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｃ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した単極八角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｄ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極八角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｅ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した単極五角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｆ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極五角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｇ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した単極正方形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｈ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極正方形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｉ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した単極楕円曲線形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｊ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極楕円曲線形ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｋ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した単極コイル状ウェーブアンテナの概略図である。
【図２Ｌ】無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極コイル状ウェーブアンテナの概略図である。
【図３Ａ】六角形ウェーブアンテナの第１の部分が第１の周波数で作動し、第１の部分に連結した六角形ウェーブアンテナの第２の部分が第２の周波数で作動する、無線通信デバイスに連結した双極六角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図３Ｂ】八角形ウェーブアンテナの第１の部分が第１の周波数で作動し、第１の部分に連結した八角形ウェーブアンテナの第２の部分が第２の周波数で作動する、無線通信デバイスに連結した双極八角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図３Ｃ】五角形ウェーブアンテナの第１の部分が第１の周波数で作動し、第１の部分に連結した五角形ウェーブアンテナの第２の部分が第２の周波数で作動する、無線通信デバイスに連結した双極五角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図３Ｄ】正方形ウェーブアンテナの第１の部分が第１の周波数で作動し、第１の部分に連結した正方形ウェーブアンテナの第２の部分が第２の周波数で作動する、無線通信デバイスに連結した双極正方形ウェーブアンテナの概略図である。
【図３Ｅ】楕円曲線形ウェーブアンテナの第１の部分が第１の周波数で作動し、第１の部分に連結した楕円曲線形ウェーブアンテナの第２の部分が第２の周波数で作動する、無線通信デバイスに連結した双極楕円曲線形ウェーブアンテナの概略図である。
【図３Ｆ】コイル状ウェーブアンテナの第１の部分が第１の周波数で作動し、第１の部分に連結したコイル状ウェーブアンテナの第２の部分が第２の周波数で作動する、無線通信デバイスに連結した双極コイル状ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ａ】各六角形形状の極導体がそれぞれ振幅の異なる２つのセクションを含む、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極六角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｂ】一方の六角形形状の極導体が他方の六角形形状の極導体よりも大きな振幅を有する、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極六角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｃ】一方の六角形形状の極導体が他方の六角形形状の極導体よりも長い、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極六角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｄ】各八角形形状の極導体がそれぞれ振幅の異なる２つのセクションを含む、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極八角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｅ】一方の八角形形状の極導体が他方の八角形形状の極導体よりも大きな振幅を有する、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極八角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｆ】一方の八角形形状の極導体が他方の八角形形状の極導体よりも長い、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極八角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｇ】各五角形形状の極導体がそれぞれ振幅の異なる２つのセクションを含む、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極五角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｈ】一方の五角形形状の極導体が他方の五角形形状の極導体よりも大きな振幅を有する、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極五角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｉ】一方の五角形形状の極導体が他方の五角形形状の極導体よりも長い、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極五角形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｊ】各正方形形状の極導体がそれぞれ振幅の異なる２つのセクションを含む、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極正方形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｋ】一方の正方形形状の極導体が他方の正方形形状の極導体よりも大きな振幅を有する、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極正方形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｌ】一方の正方形形状の極導体が他方の正方形形状の極導体よりも長い、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極正方形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｍ】各楕円曲線形の極導体がそれぞれ振幅の異なる２つのセクションを含む、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極楕円曲線形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｎ】一方の楕円曲線形の極導体が他方の楕円曲線形の極導体よりも大きな振幅を有する、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極楕円曲線形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｏ】一方の楕円曲線形の極導体が他方の楕円曲線形の極導体よりも長い、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極楕円曲線形ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｐ】各コイル状の極導体がそれぞれ振幅の異なる２つのセクションを含む、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極コイル状ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｑ】一方のコイル状の極導体が他方のコイル状の極導体よりも大きな振幅を有する、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極コイル状ウェーブアンテナの概略図である。
【図４Ｒ】一方のコイル状の極導体が他方のコイル状の極導体よりも長い、無線通信のために無線通信デバイスに連結した双極コイル状ウェーブアンテナの概略図である。
【図５Ａ】六角形ウェーブアンテナが第１の周波数で作動し、リング共振器が第２の周波数で作動する、共に無線通信デバイスに連結した六角形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｂ】リング共振器が機械的応力緩和として六角形ウェーブアンテナに付加的に機械的に連結された以外は図５Ａに示すような六角形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｃ】図５Ｂに対する代替的実施形態の概略図である。
【図５Ｄ】八角形ウェーブアンテナが第１の周波数で作動し、リング共振器が第２の周波数で作動する、共に無線通信デバイスに連結した八角形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｅ】リング共振器が機械的応力緩和として八角形ウェーブアンテナに付加的に機械的に連結した以外は図５Ｄに示すような八角形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｆ】図５Ｅに対する代替的実施形態の概略図である。
【図５Ｇ】五角形ウェーブアンテナが第１の周波数で作動し、リング共振器が第２の周波数で作動する、共に無線通信デバイスに連結した五角形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｈ】リング共振器が機械的応力緩和として五角形ウェーブアンテナに付加的に機械的に連結した以外は図５Ｇに示すような五角形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｉ】図５Ｈに対する代替的実施形態の概略図である。
【図５Ｊ】正方形ウェーブアンテナが第１の周波数で作動し、リング共振器が第２の周波数で作動する、共に無線通信デバイスに連結した正方形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｋ】リング共振器が機械的応力緩和として正方形ウェーブアンテナに付加的に機械的に連結した以外は図５Ｊに示すような正方形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｌ】図５Ｋに対する代替的実施形態の概略図である。
【図５Ｍ】楕円曲線形ウェーブアンテナが第１の周波数で作動し、リング共振器が第２の周波数で作動する、共に無線通信デバイスに連結した楕円曲線形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｎ】リング共振器が機械的応力緩和として楕円曲線形ウェーブアンテナに付加的に機械的に連結した以外は図５Ｍに示すような楕円曲線形ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｏ】図５Ｎに対する代替的実施形態の概略図である。
【図５Ｐ】コイル状ウェーブアンテナが第１の周波数で作動し、リング共振器が第２の周波数で作動する、共に無線通信デバイスに連結したコイル状ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｑ】リング共振器が機械的応力緩和としてコイル状ウェーブアンテナに付加的に機械的に連結した以外は図５Ｐに示すようなコイル状ウェーブアンテナとリング共振器の概略図である。
【図５Ｒ】図５Ｑに対する代替的実施形態の概略図である。
【図６Ａ】六角形ウェーブアンテナと無線通信デバイスの別の実施形態の概略図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す六角形ウェーブアンテナの圧縮バージョンの概略図である。
【図６Ｃ】八角形ウェーブアンテナと無線通信デバイスの別の実施形態の概略図である。
【図６Ｄ】図６Ｃに示す八角形ウェーブアンテナの圧縮バージョンの概略図である。
【図６Ｅ】五角形ウェーブアンテナと無線通信デバイスの別の実施形態の概略図である。
【図６Ｆ】図６Ｅに示す五角形ウェーブアンテナの圧縮バージョンの概略図である。
【図６Ｇ】正方形ウェーブアンテナと無線通信デバイスの別の実施形態の概略図である。
【図６Ｈ】図６Ｇに示す正方形ウェーブアンテナの圧縮バージョンの概略図である。
【図６Ｉ】楕円曲線形ウェーブアンテナと無線通信デバイスの別の実施形態の概略図である。
【図６Ｊ】図６Ｉに示す楕円曲線形ウェーブアンテナの圧縮バージョンの概略図である。
【図６Ｋ】コイル状ウェーブアンテナと無線通信デバイスの別の実施形態の概略図である。
【図６Ｌ】図６Ｋに示すコイル状ウェーブアンテナの圧縮バージョンの概略図である。
【図７Ａ】曲げ部のより大きな線形長さに亘って導電性セクションの曲げ角度を広げるためのウェーブアンテナの湾曲セクションに対する修正の概略図である。
【図７Ｂ】曲げ部のより大きな線形長さに亘って導電性セクションの曲げ角度を広げるためのウェーブアンテナのセクション側面に対する修正の概略図である。
【図８Ａ】タイヤに関する情報を無線通信するためにタイヤの内側に取り付けられた無線通信デバイスとウェーブアンテナの概略図である。
【図８Ｂ】タイヤに圧力が加えられてウェーブアンテナを延伸している以外は図８Ａに示すような無線通信デバイスとウェーブアンテナの概略図である。
【図９】図８Ａと８Ｂに示すようなタイヤの内側のウェーブアンテナと連結した無線通信デバイスと通信することによって問合せ読取装置により実行されるタイヤ圧検出システムの流れ図である。
【図１０】タイヤから問合せ読取装置に無線通信された情報に対する報告システムの概略図である。
【図１１】ウェーブアンテナを製造し、ウェーブアンテナを無線通信デバイスに連結する工程の概略図である。
【図１２】図１１に示す製造工程によって形成されたインダクタンス同調短絡部の概略図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０  無線通信デバイス
１７  アンテナ
２０  問合せ読取装置
２８  問合せアンテナ
３２  電子信号
３４  場
【図１】
2006514462.tif 000003
2006514462.tif 000004
2006514462.tif 000005
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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