DE102004011291A1

DE102004011291A1 - Vehicle tyre comprises a ring aerial which runs along the inside of the tyre from one sidewall to the other, over the running surface

Info

Publication number: DE102004011291A1
Application number: DE102004011291A
Authority: DE
Inventors: Manfred Ellmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-09-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen mit einer über dem Reifenumfang umlaufend an der Innenwand des Reifens angebrachten Ringantenne zur Datenübermittlung, insbesondere für einen Transponder zur Übermittlung von Energie und Messgrößen, die mit einer am Fahrzeug insbesondere seitlich zum Reifen angeordneten Sende- und Empfangsantenne zusammenwirkt, wobei die Ringantenne, ausgehend von der einen Seitenwand des Reifens, über die Innenseite von dessen Lauffläche zur anderen Seitenwand und von dieser über die Laufflächen-Innenseite zurück zum Ausgangspunkt auf der erstgenannten Seitenwand verläuft. Bevorzugt liegen der Ausgangspunkt an der einen Seitenwand und ein sog. Wendepunkt an der anderen Seitenwand nahe des Reifenwulstes, während der Transponder im Hinblick auf eine beschädigungsfreie Reifenmontage ausreichend weit vom Reifenwulst beabstandet angeordnet ist.The invention relates to a vehicle tire having a circumferentially mounted on the inner wall of the tire over the circumference of the tire ring antenna for data transmission, in particular for a transponder for transmitting energy and measurements, which cooperates with a particular vehicle laterally to the tire arranged transmitting and receiving antenna, wherein the Ring antenna, starting from the one side wall of the tire, on the inside of the tread to the other side wall and from this on the tread inside back to the starting point on the former side wall extends. The starting point on one side wall and a so-called inflection point on the other side wall are preferably located near the tire bead, while the transponder is arranged sufficiently far away from the tire bead with regard to a damage-free tire assembly.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugreifen mit einer über dem Reifenumfang umlaufend an der Innenwand des Reifens angebrachten Ringantenne zur Datenübermittlung, insbesondere für einen Transponder zur Übermittlung von Energie und Messgrößen, die mit einer am Fahrzeug insbesondere seitlich zum Reifen angeordneten Sende- und Empfangsantenne zusammenwirkt. The The invention relates to a vehicle tire with an over the Tire circumference circumferentially attached to the inner wall of the tire Ring antenna for data transmission, especially for a transponder for transmission of energy and measurands that arranged with a vehicle in particular laterally to the tire Transmit and receive antenna interacts.

Zum technischen Umfeld wird beispielshalber auf die EP 1 344 658 A1 oder die DE 102 17 215 A1 verwiesen.The technical environment is for example on the EP 1 344 658 A1 or the DE 102 17 215 A1 directed.

Mittels einer Ringantenne in einem Fzg.-Reifen sowie bevorzugt mittels eines zugehörigen Transponders können relativ einfach Daten und physikalische Messgrößen, insbesondere der Reifen-Luftdruck, an eine am Fahrzeug-Aufbau angebrachte Empfangsantenne übertragen werden und von dieser an eine elektronische Auswerteeinheit weitergeleitet werden, in welcher bspw. eine Überwachung des Reifen-Luftdrucks durchgeführt wird. Bekannt sind dabei unterschiedliche Anbauorte für die aufbaufeste Sende- und Empfangsantenne, so bspw. gegenüberliegend dem jeweils obersten Laufflächen-Abschnitt des Reifens, d.h. an der Innenseite des Fzg.-Radhauses im Deckenbereich. Hierfür sollte die Ringantenne bevorzugt in der Lauffläche des Reifens – und somit nahe der Empfangsantenne – angeordnet sein, so wie dies in der oben zweitgenannten Schrift gezeigt ist. Einen anderen bevorzugten Anbauort für die Empfangsantenne stellt die innere Seitenwand des Fzg.-Radhauses dar, wo diese Antenne sowie deren Peripherie bestmöglich vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt werden kann. Dann ist die Ringantenne in bzw. an der dieser inneren Seitenwand des Fzg.-Radhauses zugewandten Seitenwand des Reifens vorzusehen, so wie dies bspw. in der eingangs erstgenannten Schrift gezeigt ist, da andernfalls die Übertragung von Daten (und Energie) aufgrund eines zu großen Abstandes nicht gewährleistet wäre.through a ring antenna in a vehicle tire and preferably by means of a associated Transponders can relatively simple data and physical parameters, in particular tire air pressure, to one on the vehicle body transmit attached receiving antenna be forwarded from this to an electronic evaluation unit be in which, for example, a monitoring of Tire air pressure performed becomes. There are known different cultivation locations for the built-up Transmitting and receiving antenna, so for example. Opposite the uppermost Tread pitch of the tire, i. on the inside of the Fzg. Radhaus in the ceiling area. For this should the ring antenna is preferred in the tread of the tire - and thus near the receiving antenna - arranged be, as shown in the second above-mentioned document. Another preferred location for the receiving antenna provides the inner sidewall of the Fzg. Radhaus represents where this antenna as well their peripherals best possible from dirt and damage protected can be. Then the ring antenna is in or at this inner Provide sidewall of Fzg. Radhauses facing side wall of the tire, as shown, for example, in the initially mentioned document, otherwise the transfer of data (and energy) due to a too large distance is not guaranteed would.

Neben den beiden hier druckschriftlich belegten Bauarten von Fzg.-Reifen mit integrierten Ringantennen ist noch eine weitere Bauart nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei welcher die Ringantenne in einem im Querschnitt bspw. annähernd trapezförmigen „Gummistrang" integriert ist, der über dem Reifenumfang umlaufend an der Innenwand der Reifenseitenfläche anvulkanisiert ist. Die Kommunikation, d.h. der Daten- und Energietransfer mit dem Transponder erfolgt also hierbei über eine seitlich vom Rad z.B. am Fzg.-Fahrwerk befestigte Sende- und Empfangsantenne. Dabei sind für eine weltweit zulassungsfähige Hochfrequenzübertragung die zulässigen Sendeleistungen bzw. deren zulässige Feldstärken so gering, dass nur dann eine ausreichend robuste Kommunikation zwischen der reifenseitiger Transponder-Antenne und der fahrzeugseitigen Festantenne möglich ist, wenn der Transponder mit seiner Ringantenne auf der zum Fahrzeug hin zeigenden Reifen-Seitenwand angebracht ist, d.h. an derjenigen Reifenseitenwand, die der Innenwand des Fzg.-Radhauses zugewandt ist.Next the two printed types documented here of Fzg tires with integrated ring antennas is yet another design the preamble of claim 1, in which the ring antenna is integrated in a cross-section, for example, approximately trapezoidal "rubber strand", above the Tire circumference circumferentially vulcanized on the inner wall of the tire side surface is. The communication, i. the data and energy transfer with The transponder is thus in this case via a laterally from the wheel, for. attached to the vehicle chassis transmitting and receiving antenna. There are for a worldwide approvable RF transmission the permissible Transmission powers or their permissible field strengths so small that only then a sufficiently robust communication between the tire-side transponder antenna and the vehicle-side Fixed antenna possible is when the transponder with its ring antenna on the to the vehicle facing tire sidewall, i. at the one Tire sidewall, which faces the inner wall of the Fzg. Radhauses is.

Die Anbringung einer Ringantenne in der Seitenwand des Reifens hat jedoch Nachteile, da sichergestellt sein muss, dass der Reifen derart auf der Felge montiert ist, dass bei montiertem Fzg.-Rad die Reifen-Rinngantenne der fahrzeugfesten Sende- und Empfangsantenne zugewandt ist. Dies hat zur Folge, dass bei laufrichtungsgebundenen Reifen (und das sind die meisten der heutigen M+S-Reifen) linke und rechte Reifen bevorratet gehalten werden müssen, was u.a. beim Fahrzeughersteller die Variantenvielfalt sowohl bei der Fahrzeugproduktion als auch im Ersatzteilhandel verdoppeln würde. Ferner ist dann beim Ersatzteilhandel bei laufrichtungsgebundenen Reifen ein ungleiches Verhältnis linker zu rechter Reifen zu bevorraten, weil gewöhnlich für Reifen für die zum Straßenrand hin zeigende Fahrzeugseite größerer Ersatzbedarf besteht als für die andere Fahrzeugseite. Der Grund hierfür ist, dass Einfahrschäden deutlich häufiger auf der Straßenrandseite passieren, weil die Belagdichte von Fremdkörpern von der Straßenmitte zum Straßenrand hin stark zunimmt.The Attachment of a ring antenna in the sidewall of the tire, however, has Disadvantages, since it must be ensured that the tire on the rim is mounted, that with mounted Fzg. Wheel the tire-Rinngantenne facing the vehicle-mounted transmitting and receiving antenna. This As a result, when running direction-bound tires (and that are most of today's M + S tires) left and right tires stockpiled what must be kept et al at the vehicle manufacturer, the variety of variants both in the Vehicle production as well as in spare parts trading would double. Further is then in the spare parts trade in directional bound tires an unequal ratio To stockpile left to right tires, because usually for tires for the roadside facing vehicle side larger replacement needs exists as for the other side of the vehicle. The reason for this is that break-in damage significantly frequently on the roadside side happen because the pad density of debris from the middle of the road to the roadside strongly increases.

Sowohl bei laufrichtungsgebundenen als auch bei nicht-laufrichtungsgebundenen Reifen wird bei Nichtbeachtung der richtigen Reifen-Seiten-Zuordnung zum Fahrzeug die Telemetrie-Kommunikation zwischen dem Reifen-Transponder und dem Fahrzeug unterbrochen, was eine Störung verursacht und somit vermieden werden sollte. Da jedoch insbesondere bei nicht-laufrichtungs-gebundenen sog. Normalreifen insbesondere bei Durchführung eines Reifenwechsels außerhalb einer Fachwerkstatt die richtige Seitenzuordnung nicht beachtet werden dürfte, ist daher mit den geschilderten bekannten Fahrzeug-Reifen mit an einer Seitenwand umlaufenden Ringantenne eine große Anzahl von Störfällen zu befürchten.Either in directional as well as non-directionally bound Tire becomes the vehicle if the correct tire-side assignment is ignored the telemetry communication between the tire transponder and interrupted the vehicle, causing a disturbance and thus avoided should be. However, since especially in non-directional-bound so-called. Normal tires especially when performing a tire change outside a specialist workshop does not respect the correct page assignment should be is therefore with the described known vehicle tires with a side wall encircling ring antenna a large number to fear incidents.

Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.A Countermeasure for this To illustrate the problem described is the task of the present Invention.

Die Lösung dieser Aufgabe ist für einen Fzg.-Reifen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ringantenne über dem Reifenumfang betrachtet zumindest einmal ausgehend von der einen Seitenwand des Reifens über die Innenseite von dessen Lauffläche zur anderen Seitenwand und von dieser über die Laufflächen-Innenseite zurück zur erstgenannten Seitenwand verläuft. Hier kann die Ringantenne entweder wieder in den sog. Ausgangspunkt laufen oder – in Abhängigkeit von der gewählten Steigung bezüglich des Umfangs nochmals zur Lauffläche hin ansteigen, diese überqueren, an der anderen Seitenwand verlaufen, danach abermals die Lauffläche überqueren und letztlich in den sog. Ausgangspunkt laufen.The solution to this problem is for a vehicle tire according to the preamble of claim 1, characterized in that the ring antenna viewed over the tire circumference at least once, starting from the one side wall of the tire on the inside of the tread to the other Sidewall and from this on the tread inside back to the former side wall runs. Here, the ring antenna can either run back into the so-called starting point or - depending on the selected slope with respect to the circumference increase again to the tread, cross this, run on the other side wall, then again cross the tread and ultimately in the so-called. Starting point to run.

Nach diesem Vorschlag liegt die Ringantenne quasi „taumelnd" innerhalb des Reifens über dessen Umfang an der Innenwand an und befindet sich dabei über zumindest einem ersten Umfangsabschnitt auf der einen Reifenseite, über zumindest einem anderen Umfangsabschnitt auf der anderen Reifenseite und über zumindest zwei zwischen diesen beiden genannten Umfangsabschnitten liegenden Umfangsabschnitten an der Innenseite der Reifen-Lauffläche. Auf diese Weise muss nicht länger auf eine seitenrichtige Montage des Reifens auf der Felge geachtet werden, sondern es ist unabhängig von der Montagerichtung des Reifens gewährleistet, dass sich stets zumindest ein Umfangsabschnitt der Reifen-Ringantenne in der Nähe der fahrzeugfesten Empfangsantenne befindet.To this suggestion is the ring antenna quasi "tumbling" within the tire on the Circumference on the inner wall and is located over at least a first peripheral portion on the one tire side, over at least another peripheral portion on the other side of the tire and over at least two peripheral portions located between these two said peripheral portions on the inside of the tire tread. It does not have to be this way longer on paying attention to the correct orientation of the tire on the rim, but it is independent of The mounting direction of the tire ensures that always at least a peripheral portion of the tire loop antenna in the vicinity of the vehicle-mounted receiving antenna located.

Vorteilhafterweise ist ein erfindungsgemäßer Fahrzeug-Reifen auch für verschiedene Fahrzeug-Typen geeignet, bei denen sich die fahrzeugfeste Sende- und Empfangsantenne an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs befindet. Ein erfindungsgemäßer Reifen kann somit sowohl bei Fahrzeugen eingesetzt werden, bei denen die Empfangsantenne an der Innenwand des Radhauses angebracht ist, als auch bei anderen Fahrzeuge, bei denen sich die Empfangsantenne an der „Decke" des Radhauses oder an der Außenwand des Radhauses befindet. Wenn weiterhin der Ausgangspunkt an der einen Seitenwand und ein sog. Wendepunkt an der anderen Seitenwand jeweils nahe des Reifenwulstes liegen, so verläuft die Ringantenne nicht nur über die Lauffläche bzw. deren Innenseite sowie über Abschnitte der beiden Reifen-Seitenwände, sondern über deren gesamter Höhe, so dass die Anforderungen bezüglich der exakten Positionierung der fahrzeugfesten Empfangsantenne nochmals geringer sind bzw. auch diesbezüglich ein erfindungsgemäßer Reifen für unterschiedliche Fzg.-Typen zum Einsatz kommen kann.advantageously, is an inventive vehicle tire also for various vehicle types suitable in which the vehicle-mounted Transmitting and receiving antenna at different points of the vehicle located. An inventive tire can thus be used both in vehicles in which the Reception antenna is attached to the inner wall of the wheel arch, as also with other vehicles, where the receiving antenna the "ceiling" of the wheelhouse or on the outside wall the wheelhouse is located. If continue the starting point on the one Sidewall and a so-called turning point on the other side wall respectively lie close to the tire bead, so the ring antenna not only runs over the tread or whose inside as well as over Sections of the two tire sidewalls, but over their total height, so that the requirements regarding the exact positioning of the vehicle-mounted receiving antenna again are lower or in this regard an inventive tire for different Fzg. Types can be used.

Vorteilhafterweise kann bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeugreifen der mit der Ringantenne zusammenwirkende Transponder weiter vom Reifen wulst beabstandet angeordnet werden als beim üblichen Stand der Technik, bei dem sich die Ringantenne über dem gesamten Umfang nahe des Reifenwulstes befindet, wodurch der Transponder besser gegen Beschädigungen bei der Montage des Reifens auf der Felge geschützt ist.advantageously, can in a vehicle tire according to the invention the transponder interacting with the ring antenna continues to bulge from the tire spaced apart as in the conventional art, in which the ring antenna over the entire circumference is located near the tire bead, whereby the Transponder better against damage is protected during assembly of the tire on the rim.

Die beigefügte einzige Figur zeigt einen Prinzip-Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Fahrzeug-Reifen 1, und zwar im bereits auf einer Felge 2 montierten Zustand. Die Bezugsziffer 1a verdeutlicht die Lauffläche des Reifens mit einer Stahleinlage 3 und die Bezugsziffer 1b die linke und die Bezugsziffer 1c die rechte Seitenwand dieses Reifens 1. An der Innenwand dieses Reifens 1 ist eine über dem Reifen-Umfang umlaufende Ringantenne 4 vorgesehen, in Form eines in einem „Gummistrang" integrierten Antennendrahtes, wobei diese Ringantenne 4 der Einfachheit halber in Form einer Linie bzw. im Querschnitt punktförmig dargestellt ist.The attached single figure shows a schematic section through a vehicle tire according to the invention 1 , in the already on a rim 2 assembled state. The reference number 1a illustrates the tread of the tire with a steel core 3 and the reference number 1b the left and the reference number 1c the right side wall of this tire 1 , On the inside wall of this tire 1 is a circumferential over the tire circumference ring antenna 4 provided, in the form of an integrated in a "rubber strand" antenna wire, said ring antenna 4 for the sake of simplicity in the form of a line or in cross section is shown point-shaped.

Diese über dem Reifen-Umfang umlaufende Ringantenne 4 gehe von einem sog. Ausgangspunkt A auf der linken Seitenwand 1b nahe des Reifenwulstes 5 bzw. des Wulstkabels 5 aus und verläuft dann auf dieser Seitenwand 1b im wesentlichen in Reifen-Umfangsrichtung zur Innenseite der Lauffläche 1a hin, überquert diese (ebenfalls im wesentlichen in Umfangsrichtung und läuft auf der rechten Seitenwand 1c in Umfangsrichtung bis zum einem nahe dem dortigen Reifenwulst 5 liegenden Wendepunkt W. Von diesem aus verläuft die Ringantenne 4 weiter im wesentlichen in Umfangsrichtung wieder in Richtung der Lauffläche 1a, um diese an deren Innenseite weiter im wesentlichen in Reifenumfangsrichtung verlaufend zu überqueren, und gelangt somit zur linken Seitenwand 1b und verläuft an deren Innenseite weiter bis zum sog. Ausgangspunkt A. Somit verläuft die Ringantenne 4 quasi wie ein „taumelnder" Ring im Reifen 1 und verläuft dabei abschnittsweise an der linken Seitenwand 1b und abschnittsweise an der rechten Seitenwand 1c. Damit können Signale zwischen dieser Ringantenne 4 und einer seitlich des Reifens 1 am nicht dargestellten zugehörigen Fahrzeug angebrachten Sende- und Empfangsantenne 6 bei rotierendem Reifen 1 sicher ausgetauscht werden, und zwar unabhängig davon, ob sich diese Sende- und Empfangsantenne 6 nahe der rechten Seitenwand 1c des Reifens 1 befindet oder nahe der linken Seitenwand 1b des Reifens 1, wie dies figürlich durch die mit der Bezugsziffer 6* gekennzeichnete Sende- und Empfangsantenne dargestellt ist. In der Praxis ist selbstverständlich je Reifen 1 nur eine dieser beiden figürlich dargestellten Sende- und Empfangsantennen 6, 6* vorhanden.This circumferential over the tire circumference ring antenna 4 go from a so-called starting point A on the left side wall 1b near the tire bead 5 or the bead cable 5 and then runs on this side wall 1b substantially in the tire circumferential direction to the inside of the tread 1a out, cross it (also essentially in the circumferential direction and runs on the right side wall 1c in the circumferential direction to a near the local tire bead 5 lying inflection point W. From this runs out the ring antenna 4 continue substantially in the circumferential direction again in the direction of the tread 1a in order to continue to traverse this on the inside thereof extending substantially in the tire circumferential direction, and thus passes to the left side wall 1b and continues on the inside to the so-called starting point A. Thus, the loop antenna runs 4 like a "tumbling" ring in the tire 1 and runs in sections on the left side wall 1b and sections on the right side wall 1c , This allows signals between this loop antenna 4 and one side of the tire 1 on the unillustrated associated vehicle mounted transmitting and receiving antenna 6 with a rotating tire 1 safely exchanged, regardless of whether this transmitting and receiving antenna 6 near the right side wall 1c of the tire 1 located or near the left sidewall 1b of the tire 1 as figuratively indicated by the reference numeral 6 * characterized transmitting and receiving antenna is shown. In practice, of course, is ever tire 1 only one of these two figuratively shown transmitting and receiving antennas 6 . 6 * available.

Beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel „überquert" die Ringantenne 4 die Innenseite der Reifen-Lauffläche 1a nur zweimal, bei steilerer Steigung (= Neigung des Verlaufs der Ringantenne 4 gegenüber der linear abgewickelten Reifenumfang) kann die Ringantenne 4 jedoch auch mehrmals zwischen den beiden Seitenwänden 1b, 1c des Reifens quasi „pendeln". Figürlich dargestellt ist ferner unter der Bezugsziffer 7 ein sog. dem Fachmann bekannter und mit der Ringantenne 4 verbundener Transponder, der die Signale bspw. eines integrierten Reifendruckfühlers aufnehmen und geeignet umgewandelt an die Ringantenne 4 abgeben kann, wobei die Energiezufuhr zum Transponder 7 ebenfalls über die Ringantenne 4 (im Zusammenwirken mit der Sende- und Empfangsantenne 6) erfolgt.In the embodiment shown here "crosses" the ring antenna 4 the inside of the tire tread 1a only twice, at steeper slope (= inclination of the course of the ring antenna 4 to the linearly developed tire circumference), the ring antenna 4 but also several times between the two side walls 1b . 1c quasi "pendelnlich" of the tire. Figured is also shown under the reference numeral 7 a so-called. The person skilled in the known and with the ring antenna 4 connected transponder, which receive the signals, for example, an integrated tire pressure sensor and suitably converted to the loop antenna 4 can deliver, with the energy supply to the transponder 7 also via the ring antenna 4 (in conjunction with the transmitting and receiving antenna 6 ) he follows.

Grundsätzlich ist ein erfindungsgemäßer Reifen relativ einfach herstellbar, indem im sog. Innenwerkzeug, auf das die Karkasse des Reifens aufgewickelt oder auf sonstige Weise geeignet aufgebracht wird, eine entsprechende Rille zur Aufnahme der Ringantenne 4 vorgesehen ist, in welche die Ringantenne 4 vor dem Aufbringen der Karkasse eingelegt wird. Die Ringantenne 4 wird dann beim Vulkanisieren mit der Reifen-Karkasse verbunden, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details durchaus abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.In principle, a tire according to the invention can be produced relatively easily by providing a corresponding groove for receiving the ring antenna in the so-called inner tool onto which the carcass of the tire is wound or otherwise suitably applied 4 is provided, in which the ring antenna 4 is inserted before applying the carcass. The ring antenna 4 is then connected to the tire carcass during vulcanization, but this, as well as a variety of other details may be quite different from the above explanations, without departing from the content of the claims.

Claims

Vehicle tire having a tire circumference circumferentially on the inner wall of the tire ( 1 ) attached ring antenna ( 4 ) for data transmission, in particular for a transponder ( 7 ) for the transmission of energy and measured variables, which with one on the vehicle, in particular laterally to the tire ( 1 ) arranged transmitting and receiving antenna ( 6 ) cooperates, characterized in that the ring antenna ( 4 ) viewed over the circumference of the tire at least once starting from the one side wall ( 1b ) of the tire ( 1 ) over the inside of its tread ( 1a ) to the other side wall ( 1c ) and from this on the tread inside ( 1a ) back to the former side wall ( 1b ) runs.

Vehicle tire according to claim 1, characterized in that the ring antenna ( 4 ) the tread ( 1a ) crossed on the inside only twice and then to the starting point (A) on the former side surface ( 1b ) is returned.

Vehicle tire according to claim 1 or 2, characterized in that a so-called. Starting point (A) on one side wall ( 1b ) and a so-called inflection point (W) on the other side wall ( 1c ) near the tire bead ( 5 ) lie.

Vehicle tire according to one of the preceding claims, characterized in that the transponder ( 7 ) with regard to a damage-free tire assembly sufficiently far from the tire bead ( 5 ) is arranged at a distance.