KR20090007565A - 센서 인터페이스 - Google Patents

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KR20090007565A
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embedded
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윌리암 레페브레
미첼 제이. 맥칸
프랑크 바코 3세
앤드류 에이치. 마틴
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에이에스에프-키스톤, 인코포레이티드
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Abstract

레일카 베어링과 트럭 측부 프레임 같은 대상물들 사이에 존재하는 온도, 변위, 속도, 가속도, 응력, 변형, 압력 및 힘 같은 물리적 파라미터를 측정하기 위해 센서가 내부에 매설되어 있는 가요성 기판을 포함하는 센서 인터페이스가 개시되어 있다. 기판은 관련 대상물 사이에 배치된다. 데이터 처리 유닛, 데이터 저장 장치, 통신 장치 및 전원 같은 전자 구성요소도 기판 내에 매설될 수 있다. 전자 장치는 측정된 파라미터를 나타내는 센서에 의해 발생된 신호를 처리하기 위해 서로간에, 그리고, 센서와 통신한다.
가요성 기판, 센서 인터페이스, 데이터 처리 유닛, 데이터 저장 장치, 통신 장치, 전자 구성요소

Description

센서 인터페이스 {SENSOR INTERFACE}
본 발명은 기계 또는 설비의 유효한 기능을 감시 및 유지하기 위한 공학 요소에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 충격 또는 진동의 감쇠, 마모 방지 또는 이동 제어를 위해 비교적 강성적 대상물 사이에 배치된 탄성중합성 기판에 관한 것으로, 이 기판은 정적 또는 동적 부하, 부하 위치, 전단력, 온도 또는 다른 관련 파라미터를 측정하기 위한 매설형 센서와, 이 센서로부터의 신호를 해석하기 위한 데이터 처리 및 저장 장치와, 센서로부터의 데이터를 평가를 위해 최종 사용자에게 전송하기 위한 통신 장치를 포함한다.
내부의 응력을 측정하기 위해 강성적 대상물에 부착된 센서와, 이런 대상물 사이의 상대 운동을 측정할 수 있는 센서 및 구조체의 다양한 재료 내에 내장된 센서(종종 “스마트 재료”라 지칭됨)의 다양한 용례가 존재하지만, 이들 센서는 대상물이 서로에 대해 미소하게 이동할 수 있게 하도록 기계적 인터페이스 역할을 또한 수행하는 탄성 중합성 또는 유순성 기판 내측에 매설되지는 않는다.
몇몇 센서는 로봇 또는 기타 휴먼 인터페이스 용례에서 촉각적 피드백을 제공하기 위해 장갑 같은 가요성 대상물 내에 매설된다. 이들 구조는 두 개의 강성 대상물 사이의 바람직한 지속된 인터페이스를 제공하지는 않는다.
본 발명의 장점은 임의의 센서를 갖지 않은 유사한 형상의 기판 대신 설치될 수 있는 하나의 물품 내에 유연성, 감지 데이터 처리 및 통신 기능을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 비교적 강성적 대상물 사이의 유연성 인터페이스를 제공하고, 온도 및/또는 다양한 응력과, 그 분포 같은 기판 내의 상태를 검출 및 통신할 수 있고, 따라서, 고체 대상물 사이의 상호작용 및 그 인터페이스에서 또는 그 부근에서 발생하는 상태의 지속적이거나 주기적인 감시를 위한 수단을 제공할 수 있는 자체 내부에 매설 및 수납된 하나 이상의 센서를 포함하는 변형가능한 부하 지지 기판을 제공하는 것이다.
본 발명은 두 대상물 사이에 위치될 수 있는 인터페이스에 관한 것이다. 이 인터페이스는 대상물 중 하나와 인터페이스 형성하는 제 1 표면과 대상물 중 나머지와 인터페이스 형성하는 제 2 표면을 구비하는 가요성 기판을 포함한다. 적어도 하나의 센서가 가요성 기판 내에 매설된다. 센서는 전압차, 발광 강도, 음향 강도, 열 유속, 전류, 습기 분포, 화학적 종 확산, 자속, 중성자 유속, 이온화 방사선, 응력, 변형, 압력 및 힘과, 그 조합 같은 파라미터를 측정하도록 구성된다. 센서는 파라미터를 나타내는 전기 신호를 발생시킨다. 또한, 인터페이스는 센서에 의해 발생된 신호를 수신 및 처리하기 위해 센서와 통신하는 데이터 처리 유닛을 포함한다. 데이터 처리 유닛으로부터의 데이터를 전송하도록 구성된 통신 장치도 인터페이스의 일부이며, 센서, 데이터 처리 유닛 및 통신 장치에 전력을 제공하는 전원도 그러하다.
데이터 처리 유닛은 마이크로프로세서, 용도 특정 집적 회로, 현장 프로그램형 게이트 어레이와 디지털 신호 처리 장치 및 그 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 통신 장치는 라디오 송신기 및 수신기를 포함하고, 이 장치들은 기판 내에 매설될 수 있다.
전원은 전기 배터리, 연료 전지 및 방사선 동위원소 발전기 같은 구성요소를 포함할 수 있다. 역시, 이들 장치 중 임의의 장치는 기판 내에 매설될 수 있다.
특정 실시예에서, 부속물이 기판으로부터 부속물이 연장하고, 대상물 사이의 공간 외부에 배치될 수 있다. 데이터 처리 유닛, 전원 및 통신 장치 같은 다양한 구성요소는 부속물 내에 매설될 수 있다.
또한, 본 발명은 두 대상물 사이의 인터페이스에서 물리적 파라미터를 측정 및 평가하는 방법을 포함한다. 이 방법은
(a) 내부에 매설된 적어도 하나의 센서를 포함하는, 대상물 사이에 배치된 가요성 기판을 제공하는 단계와,
(b) 파라미터를 나타내는 전기 신호를 발생시키는 센서를 사용하여 파라미터를 측정하는 단계와,
(c) 센서와 통신하는 데이터 처리 유닛을 제공하는 단계와,
(d) 데이터 처리 유닛으로부터 데이터를 전송하도록 구성된 통신 장치를 제공하는 단계와,
(e) 센서와, 데이터 처리 유닛과 통신 장치를 급전하기 위한 전원을 제공하는 단계를 포함하고,
(f) 데이터 처리 유닛은 센서로부터의 신호를 수신하고,
(g) 데이터 처리 유닛은 평균화, 필터링, 비교, 스케일링, 캘리브레이팅, 스펙트럼 분석, 암호화, 아날로그 대 디지털 변환 및 그 조합을 포함하는 동작을 상기 신호에 대해 수행하고,
(h) 통신 장치는 데이터 처리 유닛에 의해 신호로부터 유도된 정보를 전송한다.
측정될 수 있는 파라미터는 예로서, 전압차, 발광 강도, 음향 강도, 열 유속, 전류, 습기 확산, 화학적 종 확산, 자속, 중성자 유속, 이온화 방사선, 온도, 변위, 속도, 가속도, 응력, 변형, 압력, 힘 및 그 조합을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 인터페이스를 도시하는 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 인터페이스의 부분 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 인터페이스의 실시예의 부분 단면도.
도 4는 측부 프레임과 베어링 어뎁터 사이의 인터페이스를 구비한 레일카 측부 프레임의 일부의 분해도.
도 5는 도 4에 도시된 인터페이스의 일부의 상세도.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 센서 인터페이스(10)를 도시한다. 인터페이스(10)는 제 1 표면(14)과 제 2 표면(16)을 구비하는 가요성 기판(12)을 포함하며, 각 표면은 각각의 대상물(18, 20)과 결합할 수 있다. 이 대상물은 단지 예로서, 두꺼운 판으로서 도 2에 도시되어 있다. 대상물은 지속되는 변하는 부하 또는 힘이 사이에 발생하는 구성요소 또는 전압차, 발광 강도, 음향 강도, 열 유속, 전류, 습기 확산, 화학적 종 확산, 자속, 중성자 유속, 이온화 방사선, 온도, 변위, 속도, 가속도, 응력, 변형, 압력 및 힘과 그 조합 같은 다른 유형의 측정가능한 물리적 파라미터가 관심이 되는 구성요소를 포함한다는 것이 예상된다. 이런 대상물의 예는 중기 툴(heavy machine tool)과 그 베이스, 엔진과 그 장착부, 건물과 그 토대 및 휠 베어링과 그 지지 구조체를 포함한다.
복수의 센서(22, 24, 26)가 기판 내에 매설되고, 센서는 전압차, 발광 강도, 음향 강도, 열 유속, 전류, 습기 확산, 화학적 종 확산, 자속, 중성자 유속, 이온화 방사선, 힘, 온도, 변위, 속도, 가속도, 응력, 변형 또는 압력 같은 물리적 파라미터를 이 파라미터를 나타내는 전기 신호로 변환하는 트랜스듀서를 포함한다. 이를 위해, 센서 유형은 로드 셀, 서미스터, 선형 가변 변위 트랜스듀서, 가속도계, 변형계, 압전 장치, 마그네토미터, 볼로미터, 게이저 카운터 소노미터(Geiger counter sonometer) 등을 포함한다.
센서로부터의 전기 신호는 예로서, 전기 전도체, 광섬유 또는 무선 통신 링크일 수 있는 통신 링크(30)를 거쳐 데이터 처리 유닛(28)으로 전송된다. 데이터 처리 유닛은 예로서, 마이크로프로세서, 용례 특정 집적 회로, 현장 프로그램형 게이트 어레이 및 디지털 신호 처리 장치일 수 있으며, 이들은 장치 내에서 동작하는 소프트웨어에 따라 센서로부터의 신호를 수신 및 해석한다. 또한, 데이터 처리 유 닛은 대량의 데이터가 처리 및 저장되어야할 때 디스크 드라이브나 고상 임의 접근 메모리 유닛 같은 데이터 저장 장치(32)에 링크될 수도 있다.
데이터 처리 유닛은 통신 장치(34)와 통신한다. 통신 장치(34)는 기판(12)의 외측의 다른 장치로 정보를 송신 및 수신하는 데이터 처리 유닛의 제어하의 예로서, 라디오 송신기 및 수신기일 수 있다. 대안적으로, 통신은 또한 기판(12)으로부터 외부로 연장하는 전기 전도체 또는 광섬유 같은 물리적 링크(36)에 의해 실행될 수도 있다. 본 실시예에서, 장치(34)는 각각 전기 신호 증폭기 또는 광학 신호 발생기일 수 있으며, 이는 데이터 처리 유닛으로부터의 적절한 신호를 물리적 링크(36)에 공급한다.
다양한 장치 및 센서는 몇몇 예를 들자면 전기 배터리, 연료 전지 또는 방사선 동위원소 발전기를 포함할 수 있는 전원(38)으로부터 전력을 수신한다. 전원은 태양 동력식일 수 있거나, 대상물(18, 20) 사이의 상대 운동으로부터 에너지를 유도하는 발전기일 수 있다. 또한, 전원은 인터페이스 센서 자체의 운동으로부터 에너지를 유도하는 진동 자기 유도 장치 같은 장치일 수 있다. 대안적으로, 전력은 전기 전도체 또는 연료 전달 수단같은 물리적 링크(39)를 거쳐 외부적 근원으로부터 얻어질 수 있다. 본 실시예에서, 구성요소(38)는 예로서, 다양한 구성요소에 적절한 전압 및 전류를 제공하기 위해 사용되는 변압기 또는 전력 조정 유닛일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 센서 인터페이스(10)는 만능적이거나 적응가능할 수 있으며, 특정 용례를 위한 요구에 따라 배열, 성형 및 구성될 수 있다. 본 실 시예에서, 센서의 적절한 배치 및 배향에 의해 서로 다른 방향으로의 힘 및 유속(flux)을 측정할 수 있는 코너 인터페이스(corner interface)가 예시되어 있다. 특정 관심사는 기판 내에 매설된 전기 구성요소(42) 중 하나 이상과 중첩 관계인 기판(12)의 표면 또는 표면들(14, 16) 내에 배치된 딤플(40)이다. 이런 딤플의 사용은 응력 경감을 위한 유사한 딤플이 교번적으로 또는 추가적으로 그 표면에 제공되는 대상물(18, 20) 사이의 힘에 의해 유발되는 전자 구성요소 상의 응력을 경감하기 위한 것이다.
도 4는 레일카 트럭 또는 보기의 측부 프레임(48) 내의 리테이너 포켓(46) 및 베어링 어뎁터(44) 사이에 배치된 센서 인터페이스(10)의 특정 예를 예시한다. 본 실시예에서, 본 발명의 적응성이 다시 증명된다. 센서 인터페이스는 베어링 어뎁터(44)와 측부 프레임(48) 사이의 진동과, 수직방향, 수평방향 및 종방향 부하를 감쇠시키는 가요성, 탄성 폴리머로 형성된 부하 베어링 패드(50)를 포함한다. 이런 패드는 통상적으로, 미국 출원 공개 제2005/0268813호에 설명된 유형으로 이루어진다. 센서 및 전자 장치는 베어링 어뎁터와 측부 프레임 포켓을 수용하도록 성형된 전방 및 후방 인터페이스 부분(52, 54) 내에 매설된다.
패드 부분은 도 5에 상세히 도시되어 있으며, 센서와 전자 구성요소가 매설되어 있는 가요성 탄성 기판(12)을 포함한다. 본 예에서, 부하 센서(56)는 기판의 수직방향 지향 배향 부분(58) 내에 배치되어, 헌팅(hunting) 같은 차량 불안정상황 동안 또는 제동에 의해 유발되는 바와 같은 차륜과 측부 프레임 사이의 힘을 측정할 수 있게 한다. 다른 부하 센서(60)는 차륜과 측부 프레임 사이의 측방향 부하 를 측정하기 위해 부분(58)에 수직인 평면 내에 배향된 기판 날개 부분(62) 내에 배치된다. 서미스터(64)는 베어링 온도를 측정하기 위해 기판의 수평 부분(66) 내에 매설된다. 또한, 에너지 스캐빈징 장치(70), 예로서, 압전 기판은 다양한 구성요소에 전력을 공급하도록 측부 프레임에 대한 베어링 어댑터의 수직 운동에 의해 유도되는 응력으로부터 전기 에너지를 발생시키도록 이 기판 부분상에 배치되는 것이 유리하다.
전기 전도체 또는 광섬유일 수 있는 통신 링크(30)는 예로서, 다양한 센서와 에너지 발생 장치를 데이터 처리 유닛(28)에 연결한다. 데이터 저장 장치(32) 및 통신 장치(34)와 함께 데이터 처리 유닛은 부속물(72) 내에 매설된다. 부속물은 외향 연장하면서, 임의의 상대적 이동 부품 사이에 배치되어 있지 않으며, 따라서, 부하 또는 편향으로부터 격리되어 내부에 매설된 전자 장치를 보호하는 기판(12)의 부분이다. 본 실시예에서, 통신 장치(34)는 부속물 내에 매설된 RF 안테나(74)에 의해 증빙되는 바와 같이 라디오 송신기 및 수신기를 포함한다.
상술한 예시적 용례는 화물수송 차량상의 다양한 동작 결함을 진단하기 위해 사용될 수 있는 센서 인터페이스를 제공한다.
한 실시예에서, 상기 센서 인터페이스는 화물수송 차량의 커브 성능을 개선하기 위해 채용되는 우레탄 기질의 일부이다. 기판은 열 경화성 폴리우레탄, 특히, 코넥티컷 주 미들베리 소재의 켐투라 코포레이션(Chemtura Corporation)으로부터 입수할 수 있는 아디프렌 L167(Adiprene L167)으로 이루어진다. 기판 재료의 선택은 의도된 용례(예를 들어, 내구성 있는 조향 패드)를 위해 최적화된다.
화물수송 차량상의 다양한 동작 결함을 진단하기 위해, 센서 인터페이스는 수직방향, 종방향, 측방향 및 요잉 운동으로부터 그를 향해 인가되는 정적 및 동적 힘을 분석 및 측정한다. 또한, 베어링의 온도를 평가하기 위해 베어링 어뎁터의 온도를 측정할 수도 있다. 부가적으로, 수직 충격도 측정될 수 있다.
센서가 배치되어 있는 영역에서 표면(14, 16) 사이의 인터페이스(12)에 발생되는 높은 응력으로 인해, 배선(30)은 손상에 저항하도록 지지 및 보호될 수 있다. 지지부는 기판 재료에 비해 상대적으로 높은 인장 강도를 제공하는 강성 50 쇼어 D 폴리우레탄으로 이루어진다. 비록 다른 재료 유형도 사용될 수 있지만, 지지부를 위한 폴리 우레탄의 사용은 기판 내에 사용되는 폴리우레탄과의 양호한 접합을 제공한다.
지지부는 베어링 어뎁터와 기판의 상호로킹으로 인해 변형이 최소화되는 기판의 베어링 어뎁터 측부상에 배치될 수 있으며, 이는 지지부의 휨을 최소화하도록 베어링 어뎁터와 양호한 끼워맞춤을 형성한다. 배선, 커넥터 및 센서를 위해 지지부에 오목한 채널이 포함될 수 있다. 채널은 배선의 방향에 수직으로 작용하는 높은 전단력으로부터 약간의 경감을 제공한다. 배선을 위한 채널은 다수 방향으로의 전단이 예상되는 경우 구불구불하도록 설계될 수 있다. 배선, 커넥터 및 센서상에 작용하는 높은 전단력으로부터의 추가적 경감은 실온 경화 폴리우레탄을 사용하여, 또는, 기판 재료 자체로 채널 내에 이들을 포팅(potting)함으로써 제공된다.
지지부상에서 배선의 변형이 없거나 거의 없기 때문에, 구리 배선이 사용될 수 있다. 이들은 포팅 콤파운드 또는 기판 재료 자체를 사용하여 채널 내에 접합 된다. 대안은 변형된 지지부 재료와 레이저를 사용하여 채널 내에 배선 경로를 기록하고 후속 화학 작업에 의해 전도성 배선이 형성되는, 독일 가르브젠(Garbsen) 소재의 LPKF에 의해 개발된 프로세스인 레이저 직접 구조형성을 사용하는 것이다. 뉴저지주 프린스톤 정션 소재의 AI 테크놀로지로부터의 은 에폭시가 부품들 사이의 전기 전도성 연결을 형성할 수 있으며, 리벳은 두 부품을 통한, 그리고, 두 부품 둘레의 기계적 연결을 형성할 수 있다.
적어도 세 개의 다른 유형의 센서가 세 가지 다른 특성을 측정하기 위해 사용된다. 압력은 매사추세츠주 보스턴 소재의 텍스칸(Tekscan)으로부터의 후막 압전저항 압력 센서에 의해 측정된다. 진동은 버지니아주 햄프톤 소재의 MSI로부터의 압전 필름 센서로부터 측정된다. 온도는 독일 뮌헨 소재의 에프코즈(Epcos)로부터의 NTC 서미스터에 의해 측정되었다.
시스템을 구동하기 위해 필요한 에너지 저장부는 뉴욕주 포트 워싱턴 소재의 타디랜(Tadiran)에 의해 제조된 장기 수명 배터리로부터 도입되었다. 대안적으로, 커패시터를 충전하기 위해 환경 내의 진동으로부터 전기 에너지를 발생시키기 위해 버지니아주 팸프톤 소재의 MSI로부터의 압전 박막이 사용되었다. 대안적으로, 에너지는 ECP 브레이크로부터 전력을 취하는 열차의 전력 시스템으로부터 도입되거나, 트럭의 차륜과 인접 부품상에 장착된 자기 요소를 사용하여 측부 프레임과 차륜 사이의 상대 운동을 활용함으로써 도입될 수 있다.
이 시스템을 위한 전자장치는 크로스보우 OEM 칩 동작 증폭기, 전압 분할 회로, 에너지 저장 커패시터 및 안테나일 수 있다.
특징 및 다른 예시적 실시예
본 발명의 특징은 습기, 증기 및 화학적 공격에 대한 밀봉과, 뜨겁고 차가운 극한과, 충격 및 쇼크에 대한 보호를 제공할 수 있는, 기판을 형성하는 가요성 재료 내부 또는 응력을 받지않는 기판의 연장부 내부에 이들을 매설함으로써 센서 및 기타 상술한 구성요소를 위한 보호를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징은 매설된 센서, 데이터 처리 유닛, 통신 장치 및 내부 에너지원의 조합이 본 발명이 자율적으로 기능할 수 있게 하고, 또한, 전자기, 음향 또는 광학 수단을 사용함으로서, 전기적 접속을 형성하지 않고, 센서 판독치를 외부로 통신할 수 있게 한다는 것이다. 이 후자의 효과를 위해, 기판은 전체적으로 투명 또는 반투명 중합성 재료로 이루어지거나, 이들을 포함할 수 있다.
본 발명의 특징은 센서가 기판의 기계적 특성을 변형시킴으로써, 또는 기판의 내구성을 감소시킴으로써, 유연한 인터페이스 부재로서의 그 역할 내의 기판의 기능에 현저한 영향을 주지 않는다는 것이다.
본 발명의 특징은 기판이 운동 방향에 따라 서로 다른 운동 범위 또는 서로 다른 축을 따라 서로 다른 강성도를 구비하는 것 같이 위치 의존적 및 비 등방적 특성을 갖도록 설계될 수 있다는 것이다.
본 발명의 특징은 기판이 마모에 내성적이고, 기판의 인터페이싱 표면에서의 마모 작용으로부터 센서가 보호된다는 것이다.
기판 재료는 고무 같은 천연 탄성중합성 재료 또는 합성 폴리머, 예로서, 열가소성 및 열 경화성 재료일 수 있다. 본 발명의 특징은 기판과 내부에 매설된 구 성요소 장치를 위한 구조 재료가 구성 부품 사이의 양호한 기계적 접합을 제공하기 위한 친화성을 위해 설계되고, 그래서, 제조시 또는 사용 동안 기판으로부터 구성요소의 분리 또는 박리로 인해 기판의 기계적 기능이 열화 또는 다른 방식으로 훼손되지 않는다는 것이다.
기판의 형태는 평탄한 시트로 제한되지 않으며, 인터페이스를 형성하는 강성 대상물 사이의 공간을 충전하기 위해 필요한 임의의 적절한 형상일 수 있다. 또한, 형상은 대상물을 정렬하기 위한 수단을 제공하고, 센서 이외의 구성요소를 수납하기 위한 필요에 따라, 부하 지지체가 아닌 기판으로부터 연장하는 부속물을 포함하도록 맞춤화될 수도 있다. 상술한 바와 같이, 이들 특성은 유해한 환경적 영향으로부터 다양한 구성요소를 보호하는 기밀 밀봉부를 보존한다.
부하 지지 기판은 하나 이상의 방향으로의 압축 또는 전단시 변형할 수 있기 때문에, 통신 링크, 예를 들어, 다양한 구성요소를 서로 연결하는 배선 및 커넥터가 변형을 수용할 수 있어야만 한다. 이 요구조건을 충족시키기 위해, 두 가지 기본적 전략이 배선에 사용될 수 있다: (i) 변형가능한 배선을 생성 또는 (ii) 변형에 저항하는 배선을 위한 지지부를 제공. 다른 한편, 커넥터는 배선과 구성요소 사이의 기계적 접합을 제공하는 것을 필요로 하며, 소정 종류의 지지부를 필요로하는 경향이 있다.
변형가능한 배선은 긴 피로 수명을 나타내면서, 큰 변형 및 높은 전단율을 수용할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 양호한 전기 접속성을 지원하도록 높은 전도성을 제공하는 것이 바람직하다. 배선은 기판 내에 많은 수의 배선이 공존할 수 있게 하도록 비교적 낮은 프로파일을 갖는 것이 바람직하다. 평탄한 강철 스프링은 가요성 기판 내에 물결이 유도되는 경우 가요성 회로 기판을 갖는 이런 용례에 이상적인 것으로 판명되었으며, 비록, 변형시 전도성에 현저한 변화를 나타낼 수는 있지만 가요성 전도성 폴리머도 이상적이다.
배선이 변형에 저항하도록 지지될 때, 지지부는 그 둘레의 기판 재료에 비해 상대적으로 높은 인장 강도를 가져야 한다. 이는 얇아야하며, 높은 전단 저항을 가져야하고, 용례에 따라서, 기판 재료와 양호하게 접합되어야 한다. 또한, 기판은 소정의 가요성과, 피로 및 큰 압축력에 대한 내성을 나타내어야 한다. 경질 폴리우레탄, 유리 충전 나일론, 탄소 섬유 또는 케블라(Kevlar®) 적층체 또는 심지어 강철 같은 광범위한 재료가 배선이나, 통신 링크를 지지하기 위해 사용될 수 있다. 사용되는 지지부가 전도성인 경우, 이때, 배선은 이로부터 절연되어야만 한다.
변형 내성인 지지부와 함께 임의의 배선이 사용될 수 있다. 부가적으로, 어떠한 현저한 변형도 발생하지 않을 때, 다른 배선 기술도 활용될 수 있다. 이는 가요성 회로 또는 레이저 직접 구조형성(LDS)을 사용하는 것을 포함한다. 후자의 프로세스는 금속 유기 복합물을 포함하는 레이저-활성화가능 플라스틱 등급을 사용하여 표준 사출 성형으로 지지부를 생성하는 것을 포함한다. 재료는 레이저로 활성화되고, 이는 후속하는 무전해 도금 프로세스를 위한 종정층을 생성하며, 이는 레이저 활성화된 영역 상에서 5㎛ 내지 8㎛의 구리를 성장시킨다.
변형이 비교적 큰 경우, 변형가능 배선은 지지되는 배선에 대한 대안을 제공 한다.
배선을 센서에 부착하기 위해 사용되는 커넥터는 유사하지 않을 수 있는 재료들 사이의 기계적 접합(두꺼운 필름 센서를 위해 사용되는 가요성 폴리머 기판에 대한 금속 배선의 접합 같은) 및 고 전도성 경로 양자 모두를 제공하여야 한다. 또한, 커넥터는 기판 제조에 사용되는 처리 온도를 견뎌야하며, 기판이 노출될 수 있는 동작 온도 체계를 견딜 수 있어야 한다. 또한, 커넥터는 소정의 가요성 및 양호한 피로 내성을 나타내어야 한다. 은 충전 전도성 에폭시는 이를 요구하는 환경에서 양호한 선택을 제공한다.
종래의 변형 계기가 지지 재료의 탄성에 의존하는 반면, 본 발명에서는 그 기능을 위한 기판 재료의 탄성에 의존하지 않는 응력 측정 센서를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 일반적으로 매우 비선형성이며, 종종 비교적 큰 변형을 가능하게 하는 양호한 기판 재료의 레올로지컬 특성(Rheological property)에 기인한다.
온도 센서, 가속도계, 압전 충격 또는 진동 센서나 입사 방사선 센서 같은 다른 센서는 유연한 인터페이스로서의 기판의 거동에 최소의 또는 무시가능한 영향을 갖도록 선택된다.
가요성 회로에 장착된 후막 센서 같은 가요성 센서가 사용되는 경우, 지지부가 필요할 수 있다. 지지부는 배선 및 커넥터를 지지하기 위해 설명된 것과 유사한 특성을 가져야 한다. 부가적으로, 지지부는 예로서, 센서가 수직 부하를 측정하고, 측방향 전단력에 의해 영향을 받지 않을 수 있도록 하나의 특정 방향으로 감지를 격리시키기 위해 사용될 수 있다.
또한, 지지부는 달리 그 기계적 설계 경계를 초과하는 환경에서 생존할 수 있게 하도록 센서를 위한 추가적인 강도를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
데이터 처리 및 저장 장치, 통신 장치 및 에너지 소스 같은 다양한 구성요소는 전자 회로를 포함하는 것이 바람직하다. 이들 장치는 평면형일 필요가 없지만, 기판이 분리시키는 강성 대상물의 형상과의 합치시 기판의 기하학적 형상을 일치시키도록 구성될 수 있다.
데이터 처리 유닛은 센서 출력의 아날로그 대 디지털 변환을 제공하고, 센서로부터 유도된 데이터를 저장하고, 소프트웨어 또는 내장 알고리즘의 명령하에, 통신을 유지하고, 저장된 데이터의 로컬 분석을 제공하는 마이크로프로세서 같은 전자 구성요소를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 기판의 가장 간단한 형태는 센서에 의해 발생된 원 아날로그 또는 디지털 데이터를 추출하기 위해 기판의 외부로부터 매설된 센서로의 직접적 전기 접속하도록 구성될 수 있지만, 센서를 외부로 전달하기 이전에, 센서들로부터 유도된 신호상에 동작함으로써 이득이 얻어진다.
이런 동작은 평균화, 노이즈 성분을 제거하기 위한 필터링, 스케일링, 비선형 캘리브레이션 및 해석 조절, 스펙트럼 분석, 동일유형에서는 필수적이지 않은 다수의 센서들로부터의 판독치들의 조합, 우세한 상태의 평가를 생성하기 위한 신경망 등에 의한 이런 판독치에 대한 결론 도출, 데이터 스트리밍 내의 러던던시(redundancy)를 제거하기 위한 전송되는 정보의 감축 또는 보안 전송을 위한 정보의 암호화 또는 인코딩이나 경보 신호의 준비를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
용례를 위해 적절해지도록 데이터 취득 시기가 조절되는 것은 기판 내의 전자 구성요소의 다른 기능이다. 예로서, 몇몇 용례는 강한 데이터 취득 활동의 버스트(burst)를 필요로 하지만, 다른 용례는 연장된 간격에서의 규칙적 측정을 필요로 한다. 또한, 이런 융통성의 제공은 제한될 수 있는 전기 에너지의 보존을 가능하게 한다. 매설된 제어 시스템을 위해 설계된 마이크로프로세서는 클록이 여전히 결정된 간격 이후 활성 상태로의 복귀를 위한 타이밍을 제공하는 저 전력 휴지 상태로 되돌아갈 수 있다.
양방향적 통신이 가능한 기판의 다른 특징은 설치 이후, 캘리브레이션 테스트가 수행될 수 있고, 그래서, 내부 구성요소가 센서로부터의 원 데이터를 추후 사용을 위한 적절한 크기로 변환하기 위한 필요한 변환 인자 및 조절을 구비한다는 것이다.
기판 내의 전자 구성요소의 다른 기능은 센서 또는 센서들로부터 취득된 데이터가 우세한 상태를 추론 또는 결정하기 위한 처리 이전에 또는 이력 기록을 제공하기 위한 분석 이후에 플래시 메모리 같은 데이터 저장 장치에 저장될 수 있다는 것이다.
데이터 저장 장치의 기능은 센서를 위한 캘리브레이션 데이터의 저장, 경향의 통계적 분석 또는 다른 평가의 수행 이전의 센서로부터의 원 데이터의 보유, 이런 통계적 분석으로부터 발생하는 상관 계수의 보유, 이전에 보유된 센서 데이터의 스펙트럼 분석으로부터 유도된 스펙트럼 데이터의 보유 및 스케줄에 따른 또는 요 구에 따른 추후 전달을 위해 문의가능한 이력 기록을 생성하기 위한 다른 추론적 분석의 결과의 보유를 포함할 수 있다.
데이터 저장 장치의 다른 기능은 장치의 네트워크가 통신 트래픽, 문의 및 응답이 합법적이고 안전하다는 것을 확인할 수 있도록 억세스 코드 또는 어드레스 키이를 저장하는 것이다.
데이터 저장 장치의 또 다른 기능은 데이터 처리 유닛에서의 사용을 위한 가외의 소프트웨어 프로그램의 저장부를 제공하는 것이다. 이런 융통성은 데이터 처리 유닛 자체에 내장될 수 있는 것보다 폭넓은 기능의 레퍼토리를 장치가 가질 수 있게 한다. 데이터 처리 유닛을 위한 운영 시스템의 적절한 프로그래밍으로, 이 기능은 설치 이후 장치의 재프로그래밍을 가능하게 하도록 확장될 수 있다. 이런 기능은 캘리포니아주 산 호세 소재의 크로스보우 인크(Crossbow, Inc.)에 의해 현재 제조되는 무선 센서 네트워크 내의 특징 조합의 일부로서 가용하다. 이들 장치는 운영 시스템을 거쳐 제어되는 라디오/프로세서 회로를 경유한 2방 통신 기능을 구비한다. 운영 시스템은 센서가 라디오/프로세서 회로와 인터페이스 작용하고, 그곳으로부터 퍼스널 컴퓨터, 퍼스널 디지털 어시스턴트 또는 인터넷과 기타 네트워크 같은 외부 처리 시스템으로 인터페이스 작용할 수 있게 하는 소프트웨어를 구동한다. 소프트웨어의 사용은 큰 다기능성(versatility)을 제공하고, 기능을 변경하거나 요구 또는 결함 코드에 대한 수리를 수행하는 매설된 장치의 프로그램기능을 가능하게 한다.
기판 내의 전자 구성요소의 다른 기능은 유출 데이터의 전송 시기가 제어될 수 있다는 것이다. 데이터는 사전계획된 간격으로 전송될 수 있거나, 외부로부터의 신호의 수신시 전송될 수 있다. 예로서, 장치는 RFID 태그 처럼 정보에 대한 요청에 응답하도록 이루어질 수 있다. 요청 신호는 전송된 응답 신호와 동일 유형으로 이루어질 필요는 없다. 예로서, 기판을 형성하는 반투명 중합성 재료를 통해 검출되는 광 펄스가 요청을 형성하고, 응답은 전자기 유도에 의한 것일 수 있다. 용례에 적합하게 다수의 다른 조합이 안출될 수 있다.
상기 전자 구성요소의 기능이 마이크로프로세서에 의해 제공되는 것이 편리하지만, 이는 필수적이거나 경제적인 것은 아닐 수 있다. 상술한 바와 같이, 용례에 따라, 필요한 기능은 용례 특정 집적 회로에 의해, 현장 프로그램형 게이트 어레이에 의해, 디지털 신호 처리 장치에 의해, 또는, 아날로그 회로 구성요소 및 이산 로직과 디지털 구성요소를 포함하는 다양한 그 조합에 의해 제공될 수 있다. 필수적 기능은 센서로부터 측정치를 구하고 전송을 위해 이들을 준비할 수 있게 되는 것이다.
우세한 상태에 대한 결론의 도출은 다양한 센서로부터의 판독치의 비교에 기초할 수 있다. 예로서, 수직 부하를 지지하는 기판은 기판의 대향 에지 부근의 압력의 판독치가 서로 위상을 벗어나 변하기 때문에 부하가 동요한다는 것을 검출할 수 있다. 주기적 거동은 국지적 기계적 문제가 될 수 있으며, 비주기적 거동은 지진 또는 기타 교란에 기인한 것일 수 있다.
기판이 신호를 전송 및 수신할 수 있다면, 이때, 기판은 하나 이상의 기판으로부터의 판독치가 조합되도록 상호작용할 수 있도록 구성될 수 있다. 예로서, IEEE802.15.4(본 명세서에 참조로 통합되어 있는 시스템간 원격통신 및 정보 교환) 같은 정보 기술을 위한 표준에 부합되는 에드 호크 네트워크(ad hoc network)는 이런 상호작용의 기초를 제공한다. 이런 정보의 조합은 캘리포니아주 산호세 소재의 크로스보우 인크에 의해 제조된 "마이카(Mica)" 유닛 같은 마이크로프로세서 및 라디오 조합으로 처리될 수 있다.
기판 내에 매설된 통신 장치는 전자기, 음향 또는 광학 수단을 사용함으로써, 전기 접속을 구성하지 않고, 국지적으로 처리된 센서 판독치를 외부로 통신할 수 있다. 이 시스템의 특징은 통신 장치가 그 내부적으로 발생된 에너지원 또는 저장부에 의해 부여되는 제약 내에서 동작할 수 있다는 것이다. 메시 네트워킹 같은 저전력 라디오 주파수 통신을 위한 체계는 단일 저 전력 RF 송신기에 의해 제공되는 것보다 매우 큰 거리에 걸친 통신을 위한 수단을 제공한다.
본 발명의 대안적 특징은 유선 통신 및 급전을 제공한다.
본 발명은 이런 전력이 필요할 때 상술한 센서, 전자 회로 및 통신 장치에 급전하기 위해, 압전 발전 또는 전자-기계적 미소 발전기나 유사 구성요소를 사용하여 접경 대상물의 작은 상대 운동 또는 진동의 영향을 제거하는 것 같은 수단에 의해 무한한 기간에 걸쳐 그 기능을 위해 충분한 전기 에너지의 내부적 발전을 제공한다.
대안은 필요시 레이저 에너지원의 사용을 포함하는 열적으로 발생된 전기 에너지 또는 광-전기 발전을 활용하는 것이다.
본 발명의 대안적 특징은 연속적으로 또는 단지 측정을 수행하거나 데이터를 추출하기 위해 필요할 때에만 전자기 유도에 의해 필요한 전기 에너지가 전달될 수 있게 하는 것이다. 예로서, 필요한 소량의 에너지는 메인 전류를 보유하는 인접 루프의 교류 자기장으로부터 추출될 수 있다.
전기 에너지의 대안적 소스는 작지만 지속적인 전하 발생을 생성하는 소형 방사성 구성요소의 사용이다.
본 발명의 일 실시예는 필요에 따라 연료가 제공되는 연료 전지 같은 전자-화학 수단에 의해 필요한 전기 에너지가 제공될 수 있게 한다.
다른 에너지원은 칩 스케일 배터리이다.
또한, 본 발명의 특징은 연장된 기간에 걸쳐 느리게 발생되는 경우, 지속적 기반으로 발생되는 것이 아니라 때때로 더 큰 전력이 필요해질 때 사용하기 위해 전기 에너지가 배터리 내의 전자화학 수단에 의해 또는 전자 커패시터에 의해 저장될 수 있다는 것이다.
본 발명의 대안적 특징은 비 재충전가능한 전력 저장 장치로서 고밀도 에너지 배터리를 사용하는 것이다. 일 예는 리튬 티오닐 클로라이드(lithium thionyl chloride) 배터리이다.

Claims (39)

  1. 두 대상물 사이에 배치될 수 있는 센서 인터페이스에 있어서,
    상기 대상물 중 하나와 인터페이스 형성하는 제 1 표면과, 상기 대상물 중 나머지와 인터페이스 형성하는 제 2 표면을 구비하는 가요성 기판과;
    상기 가요성 기판 내에 매설된 적어도 하나의 센서를 포함하고,
    상기 센서는 파라미터를 측정하고, 상기 파라미터를 나타내는 전기 신호를 발생시키도록 구성되는 센서 인터페이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 신호를 수신 및 처리하기 위해 상기 센서와 통신하는 데이터 처리 유닛과;
    상기 데이터 처리 유닛으로부터 데이터를 전송하도록 구성된 통신 장치; 및
    상기 센서, 상기 데이터 처리 유닛 및 상기 통신 장치에 전력을 제공하는 전원을 추가로 포함하는 센서 인터페이스.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 파라미터는 전압차, 발광 강도, 음향 강도, 열 유속, 전류, 습기 확산, 화학적 종 확산, 자속, 중성자 유속, 이온화 방사선, 온도, 변위, 속도, 가속도, 응력, 변형, 압력 및 힘과 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 센서 인터페이스.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 데이터 처리 유닛은 상기 기판 내에 매설되는 센서 인터페이스.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 표면 중 적어도 하나는 상기 데이터 처리 유닛에 중첩하여 내부에 배치된 딤플을 구비하는 센서 인터페이스.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 데이터 처리 유닛은 아날로그 신호 조정 장치, 아날로그 전기 회로, 마이크로프로세서, 용도 특정 집적 회로, 현장 프로그램형 게이트 어레이 및 디지털 신호 처리 장치 및 그 조합을 포함하는 센서 인터페이스.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 통신 장치는 상기 기판 내에 매설되는 센서 인터페이스.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 표면 중 적어도 하나는 상기 통신 장치에 중첩하여 내부에 배치된 딤플을 구비하는 센서 인터페이스.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 통신 장치는 라디오 송신기를 포함하는 센서 인터페이스.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 통신 장치는 라디오 수신기를 추가로 포함하는 센서 인터페이스.
  11. 제 2 항에 있어서, 상기 전원은 상기 기판 내에 매설되는 센서 인터페이스.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 표면은 상기 전원에 중첩하여 내부에 배치된 딤플을 구비하는 센서 인터페이스.
  13. 제 2 항에 있어서, 상기 전원은 전기 배터리, 연료 전지 및 방사선 동위원소 발전기로 구성된 그룹으로부터 선택된 구성요소를 포함하는 센서 인터페이스.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 전원은 상기 대상물 사이의 상대 이동으로부터 에너지를 유도하는 발전기를 포함하는 센서 인터페이스.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 전원은 센서 인터페이스의 이동으로부터 에너지를 유도하는 진동 자기 유도 장치를 포함하는 센서 인터페이스.
  16. 제 2 항에 있어서, 상기 기판으로부터 연장하면서, 상기 대상물 사이의 공간 외부에 배치된 부속물을 추가로 포함하며, 상기 데이터 처리 유닛 및 상기 통신 장치는 상기 부속물 내에 매설되는 센서 인터페이스.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 전원은 상기 부속물 내에 매설되는 센서 인터페이스.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 부속물 내에 매설된 데이터 저장 장치를 추가로 포함하는 센서 인터페이스.
  19. 제 2 항에 있어서, 데이터 저장 장치를 추가로 포함하는 센서 인터페이스.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 데이터 저장 장치는 상기 기판 내에 매설되는 센서 인터페이스.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 표면 중 적어도 하나는 상기 데이터 저장 장치와 중첩하여 내부에 배치된 딤플을 구비하는 센서 인터페이스.
  22. 두 대상물 사이에 배치될 수 있는 센서 인터페이스에 있어서,
    상기 대상물 중 하나와 인터페이스 형성하는 제 1 표면과, 상기 대상물 중 나머지와 인터페이스 형성하는 제 2 표면을 구비하는 가요성 기판과;
    상기 가요성 기판 내에 매설된 복수의 센서로서, 온도, 변위, 속도, 가속도, 응력, 변형, 압력 및 힘과 그 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 복수의 파라미터를 측정하도록 구성되고, 상기 파라미터를 나타내는 전기 신호를 발생시키는 복수의 센서와;
    상기 신호를 수신 및 처리하기 위해 상기 센서와 통신하며, 상기 기판 내에 매설된 데이터 처리 유닛과;
    상기 데이터 처리 유닛으로부터 데이터를 전송하도록 구성되며, 상기 기판 내에 매설된 통신 장치; 및
    상기 센서, 상기 데이터 처리 유닛 및 상기 통신 장치에 전력을 제공하며, 상기 기판 내에 매설된 전원을 포함하는 센서 인터페이스.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 표면 중 적어도 하나는 상기 데이터 처리 유닛과 중첩하면서 내부에 배치되는 제 1 딤플과, 상기 통신 장치와 중첩하는 제 2 딤플과, 상기 전원과 중첩하는 제 3 딤플을 구비하는 센서 인터페이스.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 기판으로부터 연장하며, 상기 대상물 사이의 공간 외부에 배치되는 부속물을 추가로 포함하고, 상기 데이터 처리 유닛, 상기 통신 장치 및 상기 전원은 상기 부속물 내에 매설되는 센서 인터페이스.
  25. 두 대상물 사이의 인터페이스에서 물리적 파라미터를 측정 및 평가하는 방법에 있어서,
    상기 대상물 사이에 배치되고 적어도 하나의 센서가 내부에 매설되어 있는 가요성 기판을 제공하는 단계와;
    상기 파라미터를 나타내는 전기 신호를 발생시키는 상기 센서를 사용하여 상기 파라미터를 측정하는 단계와;
    상기 센서와 통신하는 데이터 처리 유닛을 제공하는 단계와;
    상기 데이터 처리 유닛으로부터 데이터를 전송하도록 구성된 통신 장치를 제공하는 단계와;
    상기 센서, 상기 데이터 처리 유닛 및 상기 통신 장치에 급전하기 위한 전원을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터 처리 유닛은 상기 센서로부터 상기 신호를 수신하고,
    상기 데이터 처리 유닛은 상기 신호상에 동작을 수행하며, 상기 동작은 평균화, 필터링, 비교, 스케일링, 캘리브레이팅, 스펙트럼 분석, 암호화 및 아날로그 대 디지털 변환과 그 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택되며,
    상기 통신 장치는 상기 데이터 처리 유닛에 의해 상기 신호로부터 유도된 정보를 전송하는 물리적 파라미터 측정 및 평가 방법.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 측정 단계는 속도차, 발광 강도, 음향 강도, 열 유속, 전류, 습기 확산, 화학적 종 확산, 자속, 중성자 유속, 이온화 방사선, 온도, 변위, 속도, 가속도, 응력, 변형, 압력 및 힘과 그 조합으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 파라미터를 측정하는 단계를 추가로 포함하는 물리적 파라미터 측정 및 평가 방법.
  27. 트럭의 측부 프레임의 리테이너 포켓과 베어링 어뎁터 사이에 배치된 센서 인터페이스를 구비하는 레일카 트럭에 있어서,
    상기 센서 인터페이스는,
    상기 베어링 어뎁터와 인터페이스 형성하는 제 1 표면과, 상기 리테이너 포켓 내의 상기 측부 프레임과 인터페이스 형성하는 제 2 표면을 구비하는 가요성 기판과;
    상기 가요성 기판 내에 매설되고, 온도, 변위, 속도, 가속도, 응력, 변형, 압력 및 힘과 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 파라미터를 측정하도록 구성되며, 상기 파라미터를 나타내는 전기 신호를 발생시키는 적어도 하나의 센서와;
    상기 신호를 수신 및 처리하기 위해 상기 센서와 통신하는 데이터 처리 유닛과;
    상기 데이터 처리 유닛으로부터 데이터를 전송하도록 구성된 통신 장치; 및
    상기 센서, 상기 데이터 처리 유닛 및 상기 통신 장치에 전력을 제공하는 전원을 포함하는 레일카 트럭.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 데이터 처리 유닛은 상기 기판 내에 매설되는 레일카 트럭.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 데이터 처리 유닛은 아날로그 신호 조정 장치, 아날로그 전기 회로, 마이크로프로세서, 용도 특정 집적 회로, 현장 프로그램형 게이 트 어레이 및 디지털 신호 처리 장치와 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 구성요소를 포함하는 레일카 트럭.
  30. 제 27 항에 있어서, 상기 통신 장치는 상기 기판 내에 매설되는 레일카 트럭.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 통신 장치는 라디오 송신기 및 수신기를 포함하는 레일카 트럭.
  32. 제 27 항에 있어서, 상기 전원은 상기 기판 내에 매설되는 레일카 트럭.
  33. 제 27 항에 있어서, 상기 전원은 전기 배터리, 연료 전지 및 방사선 동위원소 발전기로 구성되는 그룹으로부터 선택된 구성요소를 포함하는 레일카 트럭.
  34. 제 32 항에 있어서, 상기 전원은 상기 베어링 어뎁터와 상기 측부 프레임 사이의 상대 운동으로부터 에너지를 유도하는 발전기를 포함하는 레일카 트럭.
  35. 제 27 항에 있어서, 상기 기판으로부터 연장하며, 상기 베어링 어뎁터와 상기 측부 프레임 외부에 배치되는 부속물을 추가로 포함하고, 상기 데이터 처리 유닛과 상기 통신 장치는 상기 부속물 내에 매설되는 레일카 트럭.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 전원은 상기 부속물 내에 매설되는 레일카 트럭.
  37. 제 27 항에 있어서, 데이터 저장 장치를 추가로 포함하는 레일카 트럭.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 데이터 저장 장치는 상기 기판 내에 매설되는 레일카 트럭.
  39. 제 35 항에 있어서, 상기 부속물 내에 매설된 데이터 저장 장치를 추가로 포함하는 레일카 트럭.
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