KR101899411B1 - 조절가능한 시트 - Google Patents

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Abstract

차량 내에서 탑승자를 지지하도록 구성되는 조절가능한 차량 시트는 시트 쿠션 부분(50), 시트 쿠션 부분에 대해 이동가능한 등받이(42)를 포함하는 시트 백 부분, 및 시트 쿠션 부분 및 등받이에 링킹되는 외형 링키지를 포함할 수 있다. 외형 링키지는 등받이에 대해 전/후, 수직, 및 회전 방향 중 하나 이상으로 시트 쿠션 부분의 이동 시에 등받이에 힘을 부과하도록 구성될 수 있다. 등받이는, 등받이 외형이 등받이에 대한 시트 쿠션 부분의 이동에 응답하여 외형 링키지에 의해 부과된 힘에 기초하여 변경되도록 구성될 수 있다. 등받이 외형은 등받이의 탑승자-측 표면의 외형 각도, 탑승자-측 표면의 최대 오프셋, 및 외형 정점부의 수직 높이 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

Description

조절가능한 시트 {ADJUSTABLE SEAT}
관련 출원들에 대한 교차 참조
이러한 출원은, 2013년 11월 19일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제 61/906,376호의 우선권 및 이의 이익을 주장하며, 이의 전체 개시는 인용에 의해 본원에서 포함된다.
본 발명은 일반적으로 조절가능한 차량 시트들에 관한 것이다.
(대퇴부들(thighs), 골반(pelvis), 및 하부 척추(spine)와 같은) 신체의 다양한 부분들은 직접적으로 상호연관되고 그리고 이들이 이동할 때 운동학적 관계(kinematic relationship)를 가진다. 따라서, 앉는 포지션의 자세들 사이의 탑승자의 전환들의 경우에, (등과 골반 사이의) 하중 분포 및 요구되는 지지부(예를 들어, 외형의 양)가 변한다. 또한, 상이한 신체 유형들은 지지의 상이한 유형들 및 양들을 요구한다.
통상적으로, 시트들(차량들 내의 경우 및 차량으로부터 별도인 경우 양자 모두의 경우에서) 탑승자의 고유한 신체 구조 및 현재 자세에 따라 조절하지 않고, 그리고 따라서 적합한 외형들 및 지지를 제공하지 않는다. 시트 구성 요소들(예컨대, 시트 백 및 쿠션)의 제공되는 지지의 포지션 및 양은 탑승자의 신체 또는 탑승자의 자세(예를 들어, 구부정한 또는 직립임)에 따라 요구되는 지지에 관계 없이 독립적으로 조절된다. 예를 들어, 대부분의 시트들은 쿠션에 대해 60%의 하중을 그리고 시트 백에 대해 40%의 하중을 지향한다. 하중 분포가 탑승자의 자세에 의해 변화할 때, 시트 구성 요소들의 포지션 및 외형들은 이에 따라 조절되지 않는다.
일 실시예에 따라, 차량 내에서 탑승자를 지지하도록 구성되는 조절가능한 차량 시트는 시트 쿠션 부분, 시트 쿠션 부분에 대해 이동가능한 등받이를 포함하는 시트 백 부분, 및 시트 쿠션 부분 및 등받이에 링킹되는(linked) 외형 링키지를 포함할 수 있다. 외형 링키지는 전/후 방향, 수직 방향, 및 회전 방향 중 하나 이상으로 등받이에 대한 시트 쿠션 부분의 이동 시에 등받이에 힘을 부과하도록 구성될 수 있다. 등받이는, 등받이 외형이 등받이에 대한 시트 쿠션 부분의 이동에 응답하여 외형 링키지에 의해 부과된 힘에 기초하여 변경되도록 구성될 수 있다. 변경된 등받이 외형은 수직 축에 대한 상기 등받이의 탑승자-측 표면의 외형 각도, 탑승자-측 표면의 기준 포지션(position)에 대한 탑승자-측 표면의 최대 오프셋(offset), 및 탑승자-측 표면의 외형 정점부(apex)의 수직 높이 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 차량 내의 탑승자를 지지하도록 구성되는 차량 시트를 조절하는 방법은 전/후 방향, 수직 방향, 및 회전 방향 중 하나 이상으로 시트 백 부분의 등받이에 대해 시트 쿠션 부분을 이동시키는 단계, 시트 쿠션 부분의 이동에 응답하여 등받이에 힘을 부과하는 단계 및 등받이에 부과된 힘을 기초하여 등받이의 등받이 외형을 변경시키는 단계를 포함할 수 있다. 변경된 등받이 외형은 수직 축에 대한 상기 등받이의 탑승자-측 표면의 외형 각도, 탑승자-측 표면의 기준 포지션(position)에 대한 탑승자-측 표면의 최대 오프셋(offset), 및 탑승자-측 표면의 외형 정점부(apex)의 수직 높이 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이전의 요약은 단지 예시적이며, 그리고 제한하는 임의의 방식으로 의도되지 않는다. 위에서 설명된 예시적인 양태들, 실시예들, 및 특징들 이외에도, 추가적인 양태들, 실시예들 및 특징들이 도면들 및 다음의 상세한 설명을 참조로 하여 자명하게 될 것이다.
본 발명의 특성들, 양태들 및 장점들은 다음의 설명, 첨부된 청구항들, 및 도면들에서 도시되는 첨부된 예시적인 실시예들로부터 자명하게 될 것이며, 이들은 아래에 간략하게 설명된다.
도 1은 사람의 척추에 대한 측면 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 상이한 포지션들의 부분적인 사람 뼈대에 대한 측면도들이다.
도 3a 및 도 3b는 상이한 포지션들의 사람의 척추, 골반, 및 대퇴골의 단면도, 측면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 차량에 대한 사시도이다.
도 5는 도 4의 차량에 배치될 수 있는 차량 시트의 실시예에 대한 사시도이다.
도 6은 도 4의 차량에 배치될 수 있는 차량 시트의 실시예에 대한 사시도이다.
도 7은 도 6의 차량 시트에 대한 정면도이다.
도 8은 도 6의 차량 시트에 대한 평면도이다.
도 9는 도 6의 차량 시트에 대한 측면도이다.
도 10은 도 4의 차량에 배치될 수 있는 차량 시트의 실시예에 대한 부분 관통(partially see-through) 측면도이다.
도 11은 도 4의 차량에 배치될 수 있는 차량 시트의 실시예에 대한 부분 관통 측면도이다.
도 12a 및 도 12b는 도 4의 차량 내에 배치될 수 있는 차량 시트의 실시예의 쿠션 및 시트 백의 상응하는 포지션의 변경들에 대한 사시도들이다.
도 13a 및 도 13b는 도 12a의 차량 시트의 쿠션 및 시트 백의 상응하는 포지션의 변경들에 대한 사시도들이다.
도 14a 및 도 14b는 도 12a의 차량 시트의 쿠션 및 시트 백의 상응하는 포지션의 변경들에 대한 사시도들이다.
도 15a 및 도 15b는 도 12a의 차량 시트의 쿠션 및 시트 백의 상응하는 포지션의 변경들에 대한 사시도들이다.
도 16a 내지 도 16d는 조절가능한 시트의 실시예에 배치될 수 있는 상이한 구성들의 요부 프로파일들(lumbar profiles)에 대한 측면도들이다.
도 16e는 도 16a 내지 도 16 d의 요추 프로파일들에 대한 중첩도(overlaid view)이다.
도 17은 도 4의 차량에 배치될 수 있는 차량 시트의 실시예의 일부분에 대한 분해 사시도이다.
도 18은 도 4의 차량에 배치될 수 있는 차량 시트의 실시예에 대한 절단(cut-away) 측면도이다.
도 19는 차량 시트 내에 배치될 수 있는 시트 백의 실시예의 측단면도이다.
도 20은 차량 시트 내에 배치될 수 있는 등받이의 실시예의 사시 단면도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 조절가능한 시트의 조절 기구에 대한 개략도이다.
도면들을 일반적으로 참조하면, 예시적인 실시예들에 따라 도시되는 바와 같이, 바람직하게는 사람-중심 포지션의 조절들을 제공하도록 구성될 수 있고 그리고 탑승자의 신체 그리고 인체계측의(anthropometric) 이동 및 변형에 인체공학적으로(ergonomically) 그리고 맞춤형으로(custom) 피팅하도록 조절될 수 있는, 조절가능한 시트가 본원에서 개시된다. 본원에서 설명되는 조절가능한 시트 및 방법들은 시트를 요구하는 다양한 적용들(차량의 그리고 비-차량의 적용들을 포함함)에서 사용될 수 있으며, 여기서 탑승자의 신체, 요망되는 포지셔닝(positioning), 그리고 현재의 자세에 따라 인체공학적으로 조절될 수 있는 최적화된 시트 구조물을 제공하는 것이 요망가능할 것이다. 예시적인 일 실시예에서, 조절가능한 시트는 차량에 대한 신체 유형, 편의, 자세 및 상대적인 포지셔닝에 따라 탑승자를 위한 최적의 포지셔닝을 제공하기 위해 차량 내에 사용된다. 예를 들어, 조절가능한 시트는 현재 탑승자의 자연스러운 대퇴부 및 요부골반 이동들을 허용하도록 시트 쿠션 포지션에 시트 백의 이동, 배향, 및 외형들을 링킹한다(link).
사람의 척추 및 골반의 개요.
도 1에 도시되는 바와 같이, 사람 신체의 척추(spine)(110)는 척추골(vertebrae)의 5 개의 영역들 내로 분류된다. 경추(cervical vertebrae)(112)(척추골(C1 내지 C7)을 포함함)는 척추의 목 영역을 일반적으로 포함하고, 그리고 두개골(skull)의 기저에 연결된다. 흉추(thoracic vertebrae)(114)(척추골(T1 내지 T12)을 포함함)는 척추의 상부 등(back) 영역을 일반적으로 포함한다. 요추(lumbar vertebrae)(116)(척추골(L1 내지 L5)을 포함함)는 척추의 하부 등 영역을 일반적으로 포함한다. 천골(sacrum)(118) 및 미골(coccyx)(119)는 척추 및 꼬리뼈의 최하 부분을 일반적으로 포함하고, 그리고 퓨징된(fused) 척추골을 포함한다.
사람의 척추(110)의 측면 또는 측 방향 프로파일은 5 개의 영역들과 일반적으로 상응하는 등의 길이를 따라 수 개의 곡선들(curves)을 포함한다. 굴곡의 2 개의 가장 주요한 영역들은 흉추(114) 및 요추(116)와 함께 있다. 흉추(114)는 일반적으로 척추후만의(kyphotic) 형상(전방으로 오목한 굴곡)을 따른다. 요추(116)는 일반적으로 척추전만의(lordodic) 형상(후방으로 오목한 굴곡)을 따른다. 이러한 2 개의 곡선은 일반적으로 척추를 따라 "S" 곡선을 생성한다.
척추(110)의 하부 부분은 골반(120)에 연결된다. 도 2a 내지 도 3b에서 도시되는 바와 같이, 골반(120)의 최상부는 장골능(iliac crest)(124)을 포함하며, 그리고 골반(120)의 저부는 좌골조면(ischial tuberosity)(122)을 포함하며, 이는 골반(120)의 기초의 가장 주요한 지점이다. 앉은 상태 포지션에서 동안, 대부분의 탑승자 하중 및 압력은 좌골조면(122)으로부터 쿠션으로 지향된다. 후에 논의된 바와 같이, 좌골조면(122)을 통해 지향되는 탑승자의 하중의 양은 탑승자의 현재 자세에 따라, 등을 통하여 시트 백으로 탑승자 하중으로 적어도 부분적으로 전환될 수 있다.
골반(120)은, 도 2a 내지 도 3b에서 도시되는 바와 같이, 대퇴골들(130)의 헤드(head)(최상부)에 척추(110)를 회전가능하게 연결시킨다. 대퇴골(130)은 사람 신체의 대퇴부 영역에 상응한다.
사람 신체의 근육들, 힘줄들(tendons), 및 뼈대는 신체를 전체에 걸쳐 링킹되고, 그리고 이들의 이동들과 배향들 사이의 직접적인 운동 형태 관계를 가진다. 특히, 근육들, 힘줄들 및 뼈대는, 신체의 전체 위치 척추(110), 골반(120) 및 대퇴골(130)의 서로의 포지셔닝과 신체의 전체 포지션을 상호연관시킨다. 척추(110), 골반(120) 또는 대퇴골(130)이 이동하거나 또는 회전할 때, 다른 것들은 이에 따라 이동할 것이거나 또는 변형(strain)이 일어날 것이다. 따라서, 신체(신체의 척추 또는 다른 영역들)가 이동할 때, 굴곡의 이러한 영역들은 강조될(accentuated) 수 있거나 또는 최소화될 수 있다.
예를 들어, 서 있는(standing) 포지션의 척추(110)의 요추(116)의 고유 굴곡은 척추전만(lordodic)이다(도 1에서 도시되는 중립 척추 및 도 2a의 부분적인 뼈대(100)와 유사함). 신체가 앉는 포지션으로 이동할 때, 곡선은 더욱 척추후만 형상으로 전환한다. 더 구체적으로는, 신체가 서 있는 포지션으로부터 앉는 포지션으로 이동할 때, 몸통에 대한 대퇴부 각도는 감소되어, 인대들(ligaments) 그리고 골반(120) 및 요추(116)를 연결시키는 근육들이 변형하는 것을 유발시킨다. 이는 장골능(124)이 후방 방향으로 회전하는 것을 유발시켜, 하부 등(또는 요추(116))의 척추전만 형상을 감소시킨다.
척추(110)가 직립 자세에서 구부정한 자세로 전환할 때, 유사한 운동 형태 관계들이 신체의 앉은 포지션 내에서 보일 수 있다(도 2b에서 도시되는 바와 같음). 골반(120)의 좌골조면(122)을 전방으로 이동하는 것(전방 방향으로, "직립" 자세로부터 "구부정한" 자세로 이동하는 것)은 또한 장골능(124)의 후방 골반 회전을 증가시키고, 그리고 요추(116) 상의 변형을 더 증가시켜, 척추전만 굴곡이 계속 감소하는 것을 그리고 하부 등이 척추후만 형상으로 전환하고 그리고 척추후만 형상으로 추정되는 것을 유발시킨다.
신체가 직립 자세로부터 앉은 포지션에서의 구부정한 자세로 전환할 때, 탑승자 하중은 좌골조면(122)(쿠션 상에 로딩됨)으로부터 탑승자의 등(시트 백 상에 로딩됨)으로 전달될 것이며, 따라서 시트에 의해 제공되도록 요구되는 지지를 변화시킨다. 시트 내에 적합한 외형들 및 지지가 없다면, 변형은 계속 증가할 것이다.
골반의 각도와 척추의 굴곡 사이의 운동 형태 관계는 도 2a 내지 도 2c 및 도 3a 및 도 3b에서 뼈대(100)에 의해 도시된다. 도 2a는, 도 1과 같이, "중립" 포지션의 척추(110) 및 골반(120)을 묘사한다. 흉추(114)는 일반적으로 척추후만 형상을 따르며, 그리고 요추(116)는 일반적으로 척추전만 형상을 따른다.
도 2b 및 도 3a는 상향으로 회전하거나 또는 틸팅하는 골반(120)을 묘사하여, 좌골조면(122)이 전방 방향으로 이동하며, 그리고 장골능(124)은 후방 방향으로 틸팅하여, 구부정한 자세를 모방한다. 이에 따라, 요추(116)는 척추전만 형상(도 2a)으로부터 척추후만 형상으로 전환하며, 흉강(thoracic cage)(115)(흉곽(rib cage))은 후방으로 회전하며, 그리고 경추(112)의 척추전만 굴곡은 더 확연해진다.
반대로, 도 2c 및 도 3b는 더 직립 포지션으로 아래로 회전하거나 또는 틸팅하는 골반(120)을 묘사하여, 좌골조면(122)은 후방 방향으로 이동하며, 그리고 장골능(124)은 전방 방향으로 틸팅한다. 이에 따라, 요추(116)의 척추전만 형상이 강조되며(exaggerated), 흉강(115)의 저부는 전방으로 회전하며, 그리고 경추(112)의 척추전만 굴곡은 감소된다. 구부정한 포지션으로부터 직립 포지션으로 이동하는 것은 탑승자 하중을 탑승자의 등(시트 백 상에 로딩됨)으로부터 좌골조면(122)(쿠션 상에 로딩됨)으로 전환한다.
이와 같이, 신체가, 특히 앉은 포지션에서, 상이한 자세들 사이에서 전환할 때, 신체의 다수의 상이한 영역들이 영향을 받아, 신체적인 변형들에서의 변화들을 발생시키고, 그리고 요구되는 지지의 유형 및 양을 변화시킨다. 시트는, 따라서, 탑승자의 특정 신체 및 앉은 상태의 신체의 중량 분포 및 굴곡들에서의 변화 양자 모두를 수용하고 그리고 조절해야 한다.
조절가능한 시트의 개요.
도 4는 인체공학적으로 맞춤형 그리고 조절가능한 지지부를 탑승자에게 제공하기 위해 조절가능한 시트(30)를 포함할 수 있는 차량(20)의 예시적인 실시예를 예시한다. 차량(20)은 탑승자에게 좌석을 제공하기 위한 차량 시트를 포함하는 내부 승객 격실을 포함할 수 있다. 차량 시트는 조절가능한 시트(30)일 수 있다. 비록 4 도어 세단 자동차(four door sedan automobile)가 도 4에서 도시되지만, 조절가능한 시트(30)는 다양한 적용들에서 사용될 수 있으며, 특히 임의의 유형의 차량, 예컨대 2 도어 또는 4 도어 자동차, 트럭, SUV, 밴(van), 기차(train), 보트(boat), 비행기(airplane), 또는 다른 적합한 이동식 수송 기관(vehicular conveyance)에서 유용하다. 심지어 더 바람직하게는, 다수의 조절가능한 시트들(30)은 차량(20) 내에서 다양한 위치들에 배치될 수 있다. 비록 조절가능한 시트(30)가 차량(20) 내에 도시되지만, 조절가능한 시트(30)는, 독립형(stand-alone) 의자 또는 시트로서 포함하는, 다양한 세팅들 내에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 조절가능한 시트(30)는 사무실들 또는 집들 내에서 사용될 수 있다.
도 5 및 도 6에서 묘사되는 바와 같이 다양한 실시예에 따라, 조절가능한 시트(30)는 차량(20) 내에 사용될 수 있고, 그리고 요망되는 스타일에 따른 다양한 구성들로 설계될 수 있다. 조절가능한 시트(30)는, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 더 전형적인 시트 디자인으로서 또는 도 6에서 도시되는 바와 같이 대안적인 디자인으로서 설계될 수 있다. 조절가능한 시트(30)는, 차량(20) 내에서 포함하는, 다양한 상이 위치들에서 탑승자를 지지하도록 구성될 수 있다.
이전에 설명된 바와 같이, 사람 신체의 근육들, 힘줄들(tendons), 및 뼈들이 상호연관되고, 그리고, 특히 대퇴부들(대퇴골들(130)), 골반(120), 및 척추(110) 사이에서, 서로에 대한 큰 정도의 충격을 가진다. 대퇴부들과 몸통(torso) 사이의 각도를 변경함 및 포지셔닝은 요추(116)의 척추전반의 곡선 및 요추(116), 근육들, 및 힘줄들 상의 변형률(strain)을 변화시킨다. 신체 내에서 높은 정도의 연결성으로 수용하기 위해, 조절가능한 시트(30)는 신체의 운동 형태들(kinematics)을 모방하도록 함께 시트(30)의 다양한 부분들을 또한 링킹하고 그리고 상호연관한다. 조절가능한 시트(30)는 등의 외형들에 피팅하며 그리고/또는 현재 자세에 따라 등을 지지하도록 조절될 수 있다. 조절가능한 시트(30)의 부분들이 변경될 때, 조절가능한 시트(30)의 다른 부분들은, 이에 따라 변할 것이고, 그리고 탑승자의 신체 유형 및 자세 뿐만 아니라, 조절가능한 시트(30)의 다른 부분들의 상대적인 포지션들 양자 모두에 의존적일 수 있다. 이에 따라, 조절가능한 시트(30)는, 요망되는 사용, 복합성, 비용, 및 중량에 따라, 하나 또는 다수의 내부 조절가능한 특징들(이후에 설명됨)을 포함할 수 있다. 내부 조절가능한 특징들 및 구성 요소는 요망되는 구성, 탑승자의 선호, 탑승자의 신체 유형, 및 탑승자의 현재 자세에 따라 변경되도록 조절가능한 시트의 상대적인 치수들 및 외형들을 허용할 수 있다.
조절가능한 시트(30)는 탑승자의 임의의 자세에 따라 탑승자의 이동 및 하중 분포를 수용할 수 있다. 예를 들어, 조절가능한 시트(30)는, 직립 자세(여기서, 척추는 "S" 곡선을 일반적으로 따름) 또는 구부정한(slouched) 자세(여기서, 척추는 "C" 곡선을 일반적으로 따름)를 포함하는 다양한 자세들에 대해 조절한다. 요부 지지는, 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 탑승자의 특정 선호 및/또는 탑승자의 신체 유형에 따라 또한 미세-조정될(fine-tuned) 수 있다.
조절가능한 시트의 양태들.
조절가능한 시트(30)는 시트 쿠션 부분(50), 등받이(42)를 포함하는 시트 백 부분(40), 및 외형 링키지(contour linkage)(36)를 일반적으로 포함한다. 비록 반드시 요구되지는 않지만, 조절가능한 시트(30)는, 조절될 조절가능한 시트(30)의 다른 부분들을 허용하기 위해, 시트 프레임(32), 쿠션 레일(24), 댐핑 시스템(damping system), 등받이(42)의 상부 앵커(upper anchor)(44), 시트 백 부분(40)의 최상부 부분(72), 및 볼스터(bolster) 영역들(55)을 포함할 수 있다. 조절가능한 시트(30)의 이러한 양태들은 아래에서 더 자세하게 설명될 것이다.
시트 쿠션 부분, 등받이 및 외형 링키지.
일 실시예에 따라, 조절가능한 시트(30)는 쿠션 부분(50) 및 시트 백 부분(40)을 포함할 수 있으며, 이는 서로에 대해 이동가능하고 조절가능할 수 있다. 시트 쿠션 부분(50)은 전체 시트 쿠션 또는 시트 저부로 또는 시트 쿠션의 특정 부분 또는 영역으로 지칭될 수 있다. 용이한 참조를 위해, 시트 쿠션 부분(50)은 본원에서 쿠션(50)으로서 지칭된다. 쿠션(50)은 탑승자 아래에 있는 (대략 수평한 평면을 따라) 지지를 제공하도록 구성될 수 있다. 시트 백(40)에 대한 쿠션(50)의 포지셔닝은, 탑승자가 어떻게 그리고 어디서 지지되는 것이 필요로 할 수 있는지를 변경할 수 있다. 쿠션 포지셔닝은 시트 백(40)에 대해 쿠션(50)의 전/후 포지셔닝(예를 들어, x-축을 따름), 수직 포지셔닝(예를 들어, z-축을 따름), 및/또는 회전 포지셔닝(예를 들어, y-축을 중심으로 한 피봇 각도)을 포함할 수 있다. 쿠션(50)을 이동시키기 위해, 쿠션은 조절가능한 시트(30)의 쿠션 프레임(22)을 따라 이동할 수 있거나 또는 피봇팅할(pivot) 수 있다. 쿠션 프레임(22)은 쿠션(50) 내에 또는 쿠션 아래에 위치될 수 있다.
시트 백 부분(40)은 전체 시트 백 또는 시트 백의 특정 부분 또는 영역으로 지칭될 수 있다. 용이한 참조를 위해, 시트 백 부분(40)은 본원에서 시트 백(40)으로서 지칭된다. 시트 백(40)은 (대략 수직한 축을 따라) 탑승자의 등을 지지하도록 구성될 수 있다. 시트 백(40)은, 탑승자의 하부 등 부분을 지지하도록 구성되는 등받이(42)(예를 들어, 등받이(42)는 요부 지지를 제공함)를 포함하는(예를 들어, 도 6, 도 7 및 도 9에서 도시되는 바와 같음), 다양한 상이 부분들을 포함할 수 있다. 등받이(42)는 쿠션(50)에 대해 또한 이동가능하고 조절가능하다. 등받이(42)는 탑승자의 등을 향하도록 구성되는 탑승자-측 표면을 포함할 수 있다. 등받이(42)의 등받이 외형은 요추(116)의 척추 외형에 직접적으로 관련되고 그리고 이 요추의 척추 외형을 수용한다. 따라서, 등받이 외형은 등받이(42)가 탑승자의 등을 어떻게, 얼마나 많이 그리고 어디에서 지지하는지를 결정할 수 있다. 등받이 곡면부 또는 외형은, 예를 들어, 수직 축(예를 들어, z-축)에 대한 등받이의 탑승자-측 표면의 외형 각도, 탑승자-측 표면의 기준 포지션에 대해 탑승자-측 표면의 최대 오프셋(예를 들어, 요부 지지부의 돌출 또는 x-축을 따른 굽힘의 양), 및/또는 탑승자-측 표면의 외형 정점부의 수직 높이를 포함할 수 있다. 등받이(42)는 완전한 외형을 제공하도록 시트 백(40)의 폭 및 높이의 적어도 일부분에 걸칠 수 있다.
등받이(42)는, 예를 들어, 도 20에서 도시되는 바와 같이, 등받이 외형을 규정하고 성형하는 하부 시트백 동적(dynamic) 표면 외형 또는 가요성 지지 구조물(43)을 포함할 수 있다. 가요성 지지 구조물(43)은 시트 백(40)의 적어도 하부 부분 내에서 (예를 들어, 등받이(42) 내에서) 재료의 긴 가요성 시이트 또는 패널일 수 있다. 가요성 지지 구조물(43)은 등받이(42)의 높이 및 폭을 따라 연장할 수 있다. 비록 가요성 지지 구조물(43)이 등받이(42) 내에서 도시되지만, 동등한 가요성 지지 구조물(43)이, 쿠션(50) 또는 시트 백(40)의 상부 부분에 제한되지는 않지만 이를 포함하는, 조절가능한 시트(30)의 다른 부분들 내에서 사용될 수 있는 것이 예상된다. 가요성 지지 구조물(43)은 (예를 들어, 링키지(36)를 통해) 쿠션(50)에 부착될 수 있어, 쿠션(50)의 이동은 등받이 외형을 변경하도록 가요성 지지 구조물(43)의 형상을 변경할 수 있다.
가요성 지지 구조물(43)은, 나일론 플라스틱(nylon plastic), 중합체들, 복합재들, 금속 기반 구조물을 갖는 서스펜션 그리드(suspension grid), 또는 피봇들 또는 링키지들을 갖는 더 경질의 재료들을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 다양한 순응성(compliant) 또는 가요성 재료들로 구성될 수 있다. 가요성 지지 구조물(43)의 특정 영역들은 등받이(42)의 폭 및/또는 길이를 따라 상이한 정도들의 굴곡을 획득하기 위해 상이한 순응률들 또는 가요성을 가질 수 있다. 가요성 지지 구조물(43)은 탄성중합체 재료와 같은 서스펜션 재료를 또한 포함할 수 있다.
도 9 내지 도 11에서 도시되는 바와 같이, 등받이(42)는 등받이(42)의 상부 단부 및 저부 단부를 각각 앵커링하도록 (본원에서 더 설명되는 바와 같이) 상부 앵커(anchor)(44) 및 하부 앵커(48)를 포함할 수 있다. 하부 앵커(48)는 바이트 라인(bite line) 내에 있는, 이에 가깝게 있는, 또는 이의 뒤에 있는 등받이(42)의 저부에 위치될 수 있다. 일 실시예에 따라, 하부 앵커(48)는, 외형 링키지(36)가 등받이(42)에 부착되기 위해 가요성 지지 구조물(43)을 따른 피봇가능한 부착 지점일 수 있다.
쿠션(50) 및 등받이(42)는 피봇팅 또는 외형 링키지(36)를 통해 서로에 대해 기계식으로 커플링될 수 있거나 링킹될 수 있어, 등받이 외형이 쿠션(50)의 이동에 의존하고, 이에 응답하고, 이와 상응하고, 이에 의해 변경되고 그리고 이를 따라 조절되는 것을 허용한다. 도 9에서 도시되는 바와 같이, 외형 링키지(36)는 등받이 외형이 쿠션(50)의 이동과 링킹되거나 또는 상호연관되는 것을 허용하고, 그리고, 따라서, 시트 구조물이 탑승자의 앉은 상태의 이동 전체에 걸쳐 요부골반 및 대퇴부 정렬을 따르고 그리고 지지하는 것을 허용한다. (예를 들어, 외형 링키지(36)를 통해) 쿠션(50)에 등받이(42)를 피봇식으로 링킹하는 것은 등받이(42)에 대한 쿠션(50)의 자유도를 증가시키고, 그리고 등받이(42)가 쿠션(50)과 자유롭게 이동하는 것을 허용한다.
도 9에서 도시되는 바와 같이, 외형 링키지(36)는 조절가능한 시트(30)의 후방 영역에서(예를 들어, 바이트 라인 가까이에) 위치설정될 수 있다. 외형 링키지(36)는, 등받이(42)와 쿠션(50) 사이의 이동을 허용하기 위해, (예를 들어, 하부 앵커(48)에서) 외형 링키지(36)의 일 단부 상의 등받이(42)의 저부 부분 또는 저부 영역(41) 및 다른 단부 상의 쿠션(50)의 후방 부분 양자 모두에 피봇식으로 부착할 수 있거나 또는 링킹할 수 있다. 등받이(42)의 하부 앵커(48)에 대한 외형 링키지(36)의 피봇가능한 부착은, 쿠션(50)이 하부 앵커(48) 상에 지나친 변형을 가함 없이 조절되는 것을 허용한다.
외형 링키지(36)는 하나의 피스(piece) 또는 구조물일 수 있거나 또는 피봇식으로 링킹되는 다수의 구성 요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외형 링키지(36)는 등받이(42)의 하부 앵커(48)에 피봇가능한 링크(link)를 포함할 수 있으며 그리고/또는 쿠션 레일들(cushion rails)(24)에 피봇식으로 부착될 수 있는 쿠션 레일 피봇부(cushion rail pivot)(53)를 포함할 수 있다(도 17에서 도시되는 바와 같음). 일 실시예에 따라, 외형 링키지(36)는 등받이(42)의 부품일 수 있거나 (예를 들어, 부품들은 함께 몰딩될(molded) 수 있음)또는 외형 링키지(36)는 애드-온(add-on) 구성 요소일 수 있다.
외형 링키지(36)는, 쿠션(50)의 이동에 대한 등받이 외형의 조절을 미세-조정하기 위해, 스프링(spring)(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 스프링은 쿠션(50)에(예를 들어, 쿠션 레일들(24)에) 외형 링키지(36)를 부착할 수 있다. 스프링의 순응률이 변화될 수 있으며, 이는 등받이(42)의 강성을 변화할 수 있다. 예를 들어, 회전 다이얼(rotary dial)(도시되지 않음)은 스프링을 와인딩하거나(wind) 또는 와인딩해제하는데(unwind) 사용될 수 있다. 스프링이 더 와인딩될 때, 스프링 순응률은 증가하며, 이는 등받이(42)의 강성을 증가시키고, 그리고 쿠션(50)의 이동의 결과로써, 등받이 외형이 변경될 정도를 감소시킨다(그리고 그 반대의 경우도 마찬가지이다).
외형 링키지(36)는, 따라서, 쿠션(50)에 등받이(42)를 직접적으로 연결하고 그리고 상호연관시켜, 등받이(42)가 사람 신체의 운동 형태(kinematics)를 모방하는, 쿠션(50)의 조절들 및 이동들을 최적으로(optimally) 따르는 것을 허용한다. 예를 들어, 쿠션(50)은 등받이(42)에 대해 전/후 방향, 수직 방향, 또는 회전 방향으로 조절될 수 있다. 쿠션(50)이 전/후, 수직, 그리고/또는 회전 방향으로 이동할 때, 외형 링키지(36) (쿠션(50)에 부착됨)는 이에 따라 회전할 수 있다. 외형 링키지(36)가 등받이(42)에 부착되기 때문에, 외형 링키지(36)는, 따라서, (등받이(42)에 대한 쿠션(50)의 이동에 응답하여) 외형 링키지(36)의 회전 시 등받이(42) 상으로 힘을 부과하고 그리고 이동시킬 수 있다. 이러한 부과된 힘은, 이에 의해, 쿠션(50)의 이동에 따라 등받이 외형을 변경시킬 수 있다. 등받이(42) 내의 가요성 지지 구조물(43)의 가요성으로 인해, 외형 링키지(36)를 갖는 등받이(42)의 저부 부분을 이동하는 것은 등받이(42)의 굴곡을 변화시킨다.
쿠션(50)이 이동하는 (그리고 등받이(42)의 저부 영역 상에 힘을 부과하는) 동안에, 등받이(42)의 상부 영역(예를 들어, 상부 앵커(44))은 제자리에 선택적으로 고정될 수 있어, 등받이(42)의 저부 영역(예를 들어, 하부 앵커(48)) 상에 부과되는 힘이 등받이 외형을 변경하는 것을 허용한다. 다른 실시예에 따라, 상부 영역은 등받이 외형이 쿠션(50)의 이동의 결과로써 변경하는 것을 방지하도록 이동가능할 수 있다.
일 양태에 따라, 쿠션(50) 및 등받이(42)의 이동은 사람 신체의 운동 형태의 이동들 및 사람 신체의 특정 신체 외형들을 모방할 수 있어, 탑승자의 특정 신체 및 현재 자세에 따라 적합한 그리고 최적의 지지(예를 들어, 후방 지지)를 제공한다. 이에 따라, 하부 등, 골반(120), 및 대퇴골(130)이 사람 신체와 직접적으로 상호연관되는 동일한 방식으로, 쿠션(50) 및 등받이(42)가 직접적으로 상호연관될 수 있다. 등받이 외형은, 등받이(42)에 대한 전/후 방향, 수직 방향, 및/또는 회전 방향을 따라 쿠션(50)의 이동 및 포지션에 의존하고, 이에 의해 직접적으로 충돌되고, 그리고 이에 링킹될 수 있다. 예를 들어, 골반(120) 배향이 직립 또는 구부정한 포지션으로 회전될 때, 쿠션(50)과 등받이(42) 사이의 탑승자의 하중 분포가 변화된다. 따라서, 쿠션(50)은 골반(120)을 지지하도록 이동할 수 있거나 또는 이동될 수 있으며, 그리고 등받이 외형은 탑승자의 등을 지지하도록 이에 따라 변화될 수 있다. 탑승자의 대퇴부와 몸통 사이의 (그리고 쿠션(50)과 시트 백(40) 사이의) 현재 각도에 따라, 등받이 외형들 및 척추(110)는 동적으로 함께 조절될 수 있으며, 따라서 시트 이동들을 탑승자의 운동 형태의 이동들에 상호연관시킨다. 시트 외형들 및 포지션들과 사람 신체 운동 형태를 모방함으로써, 시트 백(40) 외형은 탑승자의 등의 외형에 매칭할 것이며, 탑승자 하중으로부터의 압력은 더 고르게 분포될 것이다.
일 실시예에 따라, 쿠션(50)은, 탑승자의 선호에 따라, 전/후 방향으로(예를 들어, 수평 방향 또는 x-축을 따라) 전방으로 그리고 후방으로 이동될 수 있다. 조절가능한 시트(30)의 구성으로 인해, 등받이 외형들은 적합한 지지를 제공하기 위해 이에 따라 반응하고 그리고 조절한다. 예를 들어, (도 14a 및 도 14b에서 도시되는 바와 같이) 쿠션(50)이 전방으로 이동할 때, 대퇴부들과 몸통 사이의 각도가 증가하며, 그리고 골반이 더 구부정한 자세로 몸통을 회전시킨다. 따라서, 골반(120)의 장골능(iliac crest)(124)은 후방 방향으로 회전하며(도 2b에서 도시되는 바와 같음), 그리고 척추(110)의 요추(116)의 척추전만 곡선이 감소되어(그리고 심지어 척추후만 곡선을 추정할 수 있음), 탑승자 하중을 좌골조면(ischial tuberosity)(122)으로부터 탑승자의 등으로 옮긴다. 하중의 이동 및 굴곡의 변화로 인해, 탑승자를 위한 요구되는 지지는 또한 변한다. 이에 따라, 쿠션(50)은 전방으로 이동하며, 그리고 탑승자 하중이 쿠션(50)으로부터 시트 백(40)으로 전환될 때, 외형 링키지(36)(및 바이트 라인)는 쿠션(50)과 전방으로 이동하고, 그리고, 따라서, 등받이(42)를 하향으로 그리고 조절가능한 시트(30)의 바이트 라인 내로 "당긴다". (대안적으로 또한 추가적으로, 쿠션(50)이 전방으로 이동하여, 동일 단부 효과들을 유발할 때, 외형 링키지(36)는 (도 9에 대해) 시계방향으로 회전할 수 있음.) 이러한 모션(motion)은 수직 축에 대해 등받이(42)의 외형 각도를 감소시키고, 등받이(42)의 최대 오프셋을 감소시키고, 그리고 등받이(42)의 외형 정점부의 수직 높이를 내려, 따라서 등받이(42)를 효과적으로 평탄화한다(flattening). 따라서, 시트 백(40)은, 탑승자의 평탄화된 등에 척추전만 곡선을 강제하는 대신에, 적합한 지지를 제공하도록 요추(116)의 평탄화된 부분을 모방한다.
반대로, (도 15a 및 도 15b에서 도시되는 바와 같이) 쿠션(50)이 후방으로 이동할 때, 대퇴부들과 몸통 사이의 각도가 감소하며, 그리고 골반은 더 직립 자세로 사람 신체의 몸통을 향하여 이동한다. 따라서, 골반(120)의 장골능(iliac crest)(124)은 전방 방향으로 회전하며(도 2c에서 도시되는 바와 같음), 그리고 척추(110)의 요추(116)의 척추전만 곡선은 강조되어, 탑승자의 등으로부터 좌골조면(ischial tuberosity)(122)로 탑승자 하중을 옮긴다. 하중의 이동 및 굴곡의 변화로 인해, 탑승자를 위한 요구되는 지지는 또한 변한다. 이에 따라, 쿠션(50)은 후방으로 이동하며, 그리고 탑승자 하중이 시트 백(40)으로부터 쿠션(50)으로 전환될 때, 외형 링키지(36)(및 바이트 라인)는 쿠션(50)과 후방으로 이동하고, 그리고, 따라서, 등받이(42)의 저부 부분을 상향으로 그리고 조절가능한 시트(30)의 바이트 라인에 떨어져 밖으로 "강제한다". (대안적으로 또한 추가적으로, 쿠션(50)이 전방으로 이동하여, 동일 단부 효과들을 유발할 때, 외형 링키지(36)는 (도 9에 대해) 반시계방향으로 회전할 수 있음.) 이러한 모션(motion)은 수직 축에 대해 등받이(42)의 외형 각도를 증가시키고, 등받이(42)의 최대 오프셋을 감소시키고, 그리고 등받이(42)의 외형 정점부의 수직 높이를 올려, 따라서 등받이(42)의 외형 및 요부 곡선을 효과적으로 증가시킨다. 탑승자의 강조된 요부 곡선은 더 많은 요부 지지를 요구하며, 이 요부 지지는, 적합한 지지를 제공하기 위해, 쿠션(50)에 대해 조절되고 그리고 요추(116)의 요부 곡선을 모방하는 시트 백(40)에 의해 제공된다.
대안적으로 또는 추가적으로, 쿠션(50)은 탑승자의 선호에 따라 회전 방향으로(예를 들어, y-축을 중심으로함) 조절될 수 있다. 조절가능한 시트(30)의 구성으로 인해, 등받이 외형들은 적합한 지지를 제공하기 위해 이에 따라 반응하고 그리고 조절한다. 쿠션(50)은, 예를 들어, y-축을 중심으로 한 양 방향으로 쿠션(50)을 틸팅하도록(tilt) (도 9에서 도시되는 바와 같이) 피봇 지점(51) 둘레에서 피봇팅할 수 있다. 예를 들어, 도 12a 및 도 12b에서 도시되는 바와 같이, 쿠션(50)이 차량의 후방을 향하여 피봇팅하거나 또는 틸팅할 때(즉, 쿠션을 전방 상향으로 그리고 쿠션을 후방 하향으로 회전함), 대퇴부들과 몸통 사이의 각도는 감소하며, 그리고 골반은 더 구부정한 자세로 몸통을 회전시킨다. 따라서, 골반(120)의 장골능(iliac crest)(124)은 후방 방향으로 회전하며(도 2b 및 도 3a에서 도시되는 바와 같음), 그리고 척추(110)의 요추(116)의 척추전만 곡선이 감소되어(그리고 심지어 척추후만 곡선을 추정할 수 있음), 탑승자 하중을 좌골조면(ischial tuberosity)(122)으로부터 탑승자의 등으로 옮긴다. 하중의 이동 및 굴곡의 변화로 인해, 탑승자를 위한 요구되는 지지는 또한 변한다. 이에 따라, 쿠션(50)은 후방으로 회전하며, 그리고 탑승자 하중이 쿠션(50)으로부터 시트 백(40)으로 전환될 때, 외형 링키지(36)는 (도 9에 대해) 시계방향으로 또한 회전하며, 그리고, 따라서, 등받이(42)를 하향으로 그리고 조절가능한 시트(30)의 바이트 라인 내로 "당긴다". 이러한 모션(motion)은 수직 축에 대해 등받이(42)의 외형 각도를 감소시키고, 등받이(42)의 최대 오프셋을 감소시키고, 그리고 등받이(42)의 외형 정점부의 수직 높이를 내려, 따라서 등받이(42)를 효과적으로 평탄화한다(flattening). 따라서, 시트 백(40)은, 탑승자의 평탄화된 등에 척추전만 곡선을 강제하는 대신에, 적합한 지지를 제공하도록 요추(116)의 평탄화된 부분을 모방한다.
반대로, 쿠션(50)이 차량의 전방을 향하여 피봇팅하거나 또는 틸팅할 때(즉, 도 13a 및 도 13b에서 도시되는 바와 같이, 쿠션을 전방 하향으로 그리고 쿠션을 후방 상향으로 회전함), 대퇴부들과 몸통 사이의 각도는 증가하며, 그리고 골반은 더 직립한 자세로 몸통을 회전시킨다. 따라서, 골반(120)의 장골능(iliac crest)(124)은 전방 방향으로 회전하며(도 2c에서 도시되는 바와 같음), 그리고 척추(110)의 요추(116)의 척추전만 곡선은 강조되어, 탑승자의 등으로부터 좌골조면(ischial tuberosity)(122)로 탑승자 하중을 옮긴다. 하중의 이동 및 굴곡의 변화로 인해, 탑승자를 위한 요구되는 지지는 또한 변한다. 이에 따라, 쿠션(50)은 전방으로 피봇팅하며, 그리고 탑승자 하중이 시트 백(40)으로부터 쿠션(50)으로 전환될 때, 외형 링키지(36)는 또한 (도 9에 대해) 반시계방향으로 회전하며, 그리고, 따라서, 등받이(42)의 저부 부분을 상향으로 그리고 조절가능한 시트(30)의 바이트 라인에서 떨어져 밖으로 "강제한다". 이러한 모션(motion)은 수직 축에 대해 등받이(42)의 외형 각도를 증가시키고, 등받이(42)의 최대 오프셋을 감소시키고, 그리고 등받이(42)의 외형 정점부의 수직 높이를 올려, 따라서 등받이(42)의 외형 및 요부 곡선을 효과적으로 증가시킨다. 탑승자의 강조된 요부 곡선은 더 많은 요부 지지를 요구하며, 이 요부 지지는, 적합한 지지를 제공하기 위해, 쿠션(50)에 대해 조절되고 그리고 요추(116)의 요부 곡선을 모방하는 시트 백(40)에 의해 제공된다.
도 16a 내지 도 16e는 시트 백(40) 및 쿠션(50)의 등받이(42)의 상이한 포지션들의 요부 프로파일을 도시한다. 이전에 도시되고 설명되는 바와 같이, 쿠션(50) 이동들은 등받이(42) 이동들에 영향을 끼치고, 그리고 이 등받이 이동들과 상응한다. 예를 들어, 도 16a 내지 도 16d는, 쿠션(50)이 전/후 방향 및 회전 방향으로 이동하며 그리고 등받이(42)가 이에 따라 이동될 때, 상이한 구성들에서 조절가능한 시트(30)의 최종적인(net) 요부 프로파일들을 묘사한다.
도 16a는 후방으로 이동되는 쿠션(50) 및 아래로 틸팅되는 쿠션(50)의 전방부를 도시한다(포지션(92)). 이러한 모션들의 양자 모두는 등받이(42)의 등받이 외형(예를 들어, 요부 돌출)을 증가시기키 때문에, 탑승자가 이전에 설명되는 바와 같이 직립으로 그리고 조절가능한 시트(30) 내로 후방으로 앉을 때, 등받이(42)의 외형들이 증가된다.
도 16b는, 쿠션(50)의 전방부가 아래로 틸팅될 때, 쿠션(50)이 전방으로 이동되는 것을 도시한다(포지션(94)). 등받이(42)의 등받이 외형은 도 16a의 등받이 외형보다 약간 더 작은데, 이는 쿠션(50)을 전방으로 이동하는 것은, 이전에 설명된 바와 같이, 탑승자가 구부정한 상태일 때, 등받이 외형을 감소시키기 때문이다(반면에, 쿠션(50)의 전방부를 아래로 틸팅하는 것은 등받이 외형을 증가시킴).
도 16c는, 쿠션(50)의 전방부가 위로 틸팅될 때, 쿠션(50)이 후방으로 이동되는 것을 도시한다(포지션(96)). 등받이 외형은 도 16a의 등받이 외형보다 약간 더 작은데, 이는 쿠션(50)을 상향으로 피봇팅하는 것은, 이전에 설명된 바와 같이, 탑승자의 대퇴부가 상승할 때, 등받이 외형을 감소시키기 때문이다(반면에, 쿠션(50)을 후방으로 이동하는 것은 등받이 외형을 증가시킴).
도 16d는, 쿠션(50)의 전방부가 위로 틸팅될 때, 쿠션(50)이 전방으로 이동되는 것을 도시한다(포지션(98)). 등받이 외형은 도 16a 내지 도 16c의 등받이 외형보다 더 작은데, 이는, 이전에 설명되는 바와 같이, 탑승자가 전방으로 이동하며, 그리고 탑승자의 대퇴부가 상승될 때, 쿠션(50)을 전방으로 이동하는 것 그리고 쿠션(50)을 상향으로 틸팅하는 것 양자 모두는 등받이 외형을 감소시키기 때문이다.
도 16e는 등받이 외형들과 비교하도록 중첩된 도 16a 내지 도 16d로부터의 각각의 요부 프로파일들을 도시한다. 포지션(92)은 가장 큰 등받이 외형을 가지는 반면에, 포지션(98)은 시트 백(40)의 등받이(42) 내에 가장 작은 등받이 외형을 가진다. 포지션(94) 및 포지션(96)은, 탑승자의 선호에 따라 또는 탑승자들 신체 유형 및/또는 자세에 상호연관된 알고리즘(algorithm)에 의해 결정되는 바와 같이, 상이한 상대적 배향들 및 쿠션(50)에 대한 등받이(42)의 위치들을 가진다. 조절가능한 시트(30)가 (쿠션(50)을 상향으로 틸팅하면서, 동시에 쿠션(50)의 전/후 포지션을 유지함으로써) 포지션(92)으로부터 포지션(96)으로 전환할 때, 탑승자로부터의 하중은 쿠션(50)으로부터 시트 백(40)으로 적어도 부분적으로 전달된다. 이러한 전환은 탑승자와 조절가능한 시트(30) 사이에서 수직력을 더 고르게 분배한다.
대안적으로, 다른 실시예에 따라, 쿠션(50)은 단지 등받이(42)와 부분적으로 조절가능할 수 있다. 예를 들어, 조절가능한 시트(30)의 복잡성, 비용 또는 중량을 감소하기 위해, 전/후 방향, 수직 방향, 또는 회전 방향 중 하나를 따른 쿠션의 이동은 단지 조절가능하도록 그리고 등받이 외형에 영향을 미치도록 구성될 수 있다.
외형 링키지(36)와 함께 또는 이 외형 링키지 내에 있는 다양한 기구들은, 쿠션(50) 및 등받이(42)의 상대적인 이동, 포지셔닝, 및 굴곡을 상호연관시키고, 조정하고, 그리고 조절하기 위해, 조절가능한 시트(30) 내에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 기계적인 링키지들, 전기 모터, 피스톤들(pistons), 스프링들, 캠들(cams) 및/또는 스크류 드라이브들(screw drives)이 시스템을 구동하는데 사용될 수 있다.
조절가능한 시트(30)는 요망되는 구성 및 탑승자의 신체에 따라 조절가능한 시트(30)의 다른 부분들을 조절하기 위해 다양한 다른 구성 요소들 및 기구들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 17은, 조절가능한 시트(30) 내의 구성 요소들의 일부분이 쿠션(50) 및 시트 백(40)이, 독립적으로 그리고 서로와 의존적으로 양자 모두로, 다양한 구성들, 포지션들, 및 굴곡들로 조절되는 것을 허용하기 위해 함께 피팅하고 상호작용하는 방법에 대한 분해도를 묘사한다. 또한, 전체 조절가능한 시트(30)는 차량(20)에 대해 조절될 수 있다.
시트 프레임.
조절가능한 시트(30)의 구조적 성능을 지지하고 증가시키기 위해 그리고 함께 이동하거나(move along) 또는 이 시트 프레임에 부착하도록 조절가능한 시트(30)의 다양한 구성 요소들을 위한 지지 구조물을 제공하기 위해, 조절가능한 시트(30)는 시트 프레임(seat frame)(32)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 등받이(42) 및 쿠션은 시트 프레임(32)에 대해 이동가능할 수 있다. 시트 프레임(32)은 조절가능한 시트(30) 내에서 반전된 "Y"의 형상일 수 있어, 시트 백(40) 및 쿠션(50) 양자 모두를 지지한다. 반전된 "Y"의 최상부 부분은, 도 8 및 도 17에서 도시되는 바와 같이, 시트 백(40)(예를 들어, 시트 백(40)의 "후방 척추") 내에서 중심에 위치될 수 있고 그리고 이 시트 백을 따라 연장할 수 있다. 반전된 "Y"의 저부 부분은 쿠션(50) 아래에서 연장할 수 있고, 그리고 "척추"로부터 전방으로 연장하고 그리고 요망되는 구성을 따라 이격되는 2 개의 사선 또는 평행 부분들, 구조물들, 또는 지지 로드들(33)일 수 있다. 프레임(32)은, 금속들, 복합재들, 하이브리드(hybrid) 금속 복합재 구조, 또는 중합체들을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 다양한 재료들로 만들어질 수 있다.
시트 프레임(32)은 시트 백(40)(또한 등받이(42)와 같은 시트 백(40)의 부분들)을 함께(along) 이동하도록 앵커 지점 및 구조물을 제공할 수 있다. 예를 들어, 시트 프레임(32)은, 등받이(42)를 조절하도록 앵커링하며 그리고/또는 함께 이동하기 위해, (도 18에서 도시되고 본원에서 더 설명되는 바와 같이) 상부 앵커(44)를 위한 안내부(45)(예컨대, 채널, 트랙, 또는 레일) 및/또는 등받이(42)의 하부 앵커(48)를 제공할 수 있다.
시트 프레임(32)은 전체 조절가능한 시트(30)가 차량(20)에 대해 이동되는 것을 허용할 수 있다. 이에 따라, 도 7, 도 9 및 도 17에서 도시되는 바와 같이, 시트 프레임(32)은 조절가능한 시트(30)의 전/후 조절을 가능하게 하도록 1 개 이상의 시트 레일(34)에 이동가능하게 부착되거나 또는 링킹될 수 있다. 시트 프레임(32) (그리고, 그러므로, 전체 조절가능한 시트(30))는 적어도 수평 방향으로(예를 들어, x-축을 따라 전/후 방향으로) 시트 레일(34)을 따라 조절되고, 안내되거나, 또는 이동된다. 일 실시예에 따라, 시트 프레임(32)의 저부 부분(예를 들어, 쿠션(50) 아래에 있는 실질적으로 수평한 지지 로드들(33))은, 도 7 및 도 17에서 도시되는 바와 같이, 시트 레일들(34)에 부착될 수 있다. 선택적으로, 시트 레일들(34)은 시트 프레임(32)을 따라 수직 방향으로 시트 백(40)까지 뻗어 있을 수 있다(extend up the seat back). 시트 레일(34)은, 시트 프레임(32)의 선형 모션을 위한 기구를 제공하기 위해, 트랙들, 레일들, 채널들, 패스들(passes), 홈들, 선형 모션 장치, 피스톤들, 벨트들, 체인들, 및/또는 기어들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 시트 레일들(34)은 수평할 수 있어, 시트 프레임(32)은 단지 수평으로 조절된다. 다른 실시예에 따라, 시트 레일들(34)은, 시트 프레임(32)이 수평 방향으로 이동하고 있을 때, 시트 프레임(32)이 수직 방향으로 조절되는 것을 허용할 수 있다. 이에 따라, 시트 레일들(34)은 (차량(20)의 플로어(floor)에 대해) 적어도 약간 각지며, 그리고/또는 휘어질 수 있다. 예를 들어, 시트 레일들(34)은, 탑승자의 신장(stature)을 처리하기(account for) 위해 전방부에서 위로 그리고 후방부에서 아래로 약간 각질 수 있다. 시트 프레임(32)이 전방으로 이동될 때, 경사진 시트 레일들(34)은 또한 약간 상향으로 이동하도록 시트 프레임(32)을 안내하여, 더 작은 탑승자들을 수용하고 그리고 리프팅하며, 그리고 탑승자를 스티어링 휠(steering wheel)에 더 가깝게 위치설정한다. 이러한 기구는 전/후 이동과 수직 이동을 상호연관시킬 수 있어, 조절가능한 시트(30)의 질량, 비용 및 복잡성을 감소시킨다.
조절가능한 시트(30)를 지지하고 그리고 조절가능한 시트(30)를 차량의 플로어에 연결하기 위해, 시트 레일들(34)은, 도 6, 도 7, 도 9 및 도 17에서 도시되는 바와 같이, 라이저들(risers)(38) 상에 부착되거나 또는 이에 위치설정될 수 있다. 비록 다른 구성들(예컨대, 하나의 큰 라이저)이 예상되지만, 라이저들(38)은 2 개의 시트 레일들(34)과 상응하도록 조절가능한 시트(30)의 양 측 상에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따라, 라이저들(38)은 차량 플로어에 이동가능하게 부착될 수 있어, 전체 조절가능한 시트(30)가 차량(20)에 대해 수직으로 조절되는 것을 허용한다. 리프트 기구들에는 조절가능한 시트(30)를 이동하도록 라이저들(38)이 포함될 수 있다. 리프트들은 조절가능한 시트(30)의 높이를 균일하게 조절할 수 있거나 또는 조절가능한 시트(30)의 부분들(예를 들어, 후방부 또는 전방부)을 단지 리프팅할 수 있으며, 이는 조절가능한 시트(30)가 각지게(angularly) 리프팅되는 것을 허용할 수 있다. 대안적으로, 라이저들(38)은 시트 레일(32)과 차량(20) 사이의 정적 연결을 가질 수 있다.
쿠션 레일 및 프레임.
시트 프레임(32)은 쿠션(50)을 더 지지할 수 있고, 그리고 쿠션(50)이 시트 프레임(32)에 대해 이동하는 것을 허용한다. 예를 들어, 쿠션(50)은 쿠션의 저부 부분을 따라 쿠션 레일(24)을 가질 수 있다. 쿠션 레일(24)은 쿠션(50)이 회전 방향, 전/후 방향, 및/또는 수직 방향으로 조절되는 것을 가능하게 할 수 있다. 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 쿠션(50)의 이동은 등받이 외형에서의 변화를 유발할 수 있다. 이에 따라, 외형 링키지(36)는 등받이(42)에 대한 연결을 제공하기 위해, 쿠션 레일(24)의 후방 부분에 이동가능하게 또는 피봇가능하게 부착될 수 있다.
쿠션(50)이 시트 프레임(32)에 대해 회전 방향으로 (예를 들어, y-축을 따라) 이동하고, 회전하거나 또는 피봇팅하는 것을 허용하기 위해, 쿠션 레일(24)은, 도 9 및 도 17에서 도시되는 바와 같이, 피봇 지점(51)을 통해 시트 프레임(32)의 저부 지지 로드들(33)에 피봇가능하게 부착될 수 있다. 쿠션(50)은 피봇 지점(51)을 중심으로 시트 프레임(32)에 대해 양 방향으로 피봇팅되거나 또는 틸팅된다. 쿠션 레일들(24)은 시트 프레임(32)의 지지 로드들(33)의 내측 또는 외측에 위치될 수 있고 부착될 수 있다.
쿠션(50)이 시트 프레임(32)에 대해 전/후 방향으로(예를 들어, x-축을 따라) 이동하는 것을 허용하기 위해, 쿠션 레일(24)은, 도 17에서 도시되는 바와 같이, 쿠션(50)의 저부 부분에 부착되는 슬라이드 기구(26)를 포함할 수 있다. 슬라이드 기구(26)는 시트 쿠션(50)의 전/후 포지션을 조절하기 위해 쿠션 레일(24)의 내측 또는 외측을 따라 슬라이딩하도록 구성될 수 있다.
쿠션(50)이 시트 프레임(32)에 대해 수직 방향으로(예를 들어, z-축을 따라) 이동하는 것을 허용하기 위해, 쿠션 레일(24)은 리프트 기구를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따라, 각각의 슬라이드 기구(26)는, 도 17에서 도시되는 바와 같이, 리프트 링크들(27)을 양 측(예를 들어, 전방부 및 후방부) 상에 포함할 수 있어, 시트 프레임(32) 및 등받이(42)와 함께 쿠션(50)을 상승시키고 하강시킨다. 리프트 링크(27)는 적어도 부분적으로 쿠션(50) 내에 있을 수 있다. 리프트 링크들(27)은 슬라이드 기구(26)의 수평 아암 부재의 양 측에 이동가능하게 부착될 수 있다. 쿠션(50)을 더 회전하기 위해, 전방 및 후방 리프트 링크들(27)은 독립적으로 조절될 수 있다. 그러나, 다른 리프트 기구들이 사용될 수 있는 것이 예상된다.
쿠션 프레임(22)은 슬라이드 기구(26) 또는 리프트 링크들(27)에 부착될 수 있거나 또는 링크될 수 있고, 그리고 쿠션(50), 폼(foam), 트림(trim), 및/또는 탄성중합체 서스펜션을 포함할 수 있다. 쿠션 프레임(22)은 쿠션(50)을 위한 지지를 제공할 수 있다.
댐핑 시스템들.
조절가능한 시트(30)는 (본원에서 더 설명되는 바와 같이) 임의의 충격을 분산시키기(dissipate) 위해 그리고 조절가능한 시트(30) 전체에 걸쳐 서스펜션을 제공하기 위해 댐핑 시스템, 예컨대, 예를 들어 서스펜션 시스템(54) 및/또는 충격-흡수 링키지(56)를 포함할 수 있다. 그러나, 조절가능한 시트(30)의 비용, 중량, 및/또는 복잡성을 감소시키기 위해, 조절가능한 시트(30)는 댐핑 시스템을 가질 수 없거나 또는, 진동(jounce)의 양을 감소시키기 위해, 더 많은 폼(foam), 특정 기하학적 형상 디자인들(스프링들, 예컨대 리프 스프링(leaf spring) 또는 코일 스프링들을 포함함), 또는 다른 하중 또는 충격 분산 재료들을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 다른 댐핑 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조절가능한 시트(30)는, 예를 들어, 나일론 또는 폴리에스테르 재료로 직조된 탄성중합체 재료와 같은 시트 서스펜션 재료를 또한 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 조절가능한 시트(30)는, 도 7에서 도시되는 바와 같이, 시트 프레임(32), 쿠션(50), 쿠션 프레임(22, 및/또는 쿠션 레일(24) 아래에 또는 이들 내에 위치될 수 있는 서스펜션 시스템(54)을 포함할 수 있다. 이러한 서스펜션 시스템(54)은 탄성중합체일 수 있고, 그리고 시트 백(40)과 함께 대안적으로 또는 추가적으로 위치될 수 있다.
다른 실시예에 따라, 조절가능한 시트(30)는 하중을 흡수하거나 또는 댐핑하기 위해, 충돌 하중들을 다루기 위해, 탑승자 하중 또는 차량 이동으로부터의 진동을 흡수하기 위해, 그리고 충격 흡수를 제공하기 위해, 충격-흡수 링키지(56)를 선택적으로 포함할 수 있다. 도 7 및 도 9에서 도시되는 바와 같이, 충격-흡수 링키지들(56)은 시트 프레임(32) 아래에 그리고/또는 쿠션(50) 및 시트 백(40) 아래에 그리고/또는 이 쿠션 및 시트 백 내에 위치될 수 있다. 충격-흡수 링키지들(56)은 (도 9에서 도시되는 바와 같이) 탑승자 편향 댐핑을 허용하기 위해 바이트 라인 아래에 그리고/또는 (도 7에서 도시되는 바와 같이) 쿠션(50) 아래에 위치될 수 있다.
충격-흡수 링키지들(56)은 조절가능한 시트(30) 내에, 쿠션(50), 등받이(42), 최상부 부분(72), 시트 백(40), 또는 외형 링키지(36)를 포함하는, 다양한 상이한 구성 요소들에 부착될 수 있다. 많은 양의 충격 또는 힘이 외형 링키지(36)에 지향되기 때문에, 충격-흡수 링키지(56)는 외형 링키지(36)의 저부 부분에 또는 쿠션 레일 피봇부(53)와 하부 앵커(48) 사이의 연결 지점에서 부착될 수 있다. 충격-흡수 링키지(56)는 충격-흡수 링키지(56)의 다른 단부에서 차량의 플로어에 더 연결될 수 있다.
충격-흡수 링키지(56)는, 댐퍼들, 피스톤들, 드라이버들, 및 액추에이터들을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 다양한 기구들을 포함할 수 있다. 충격-흡수 링키지들(56)은, 척추 하중을 완화시키기 위해, 스프링 장착될(spring loaded) 수 있고, 공압식으로(pneumatically) 구동될 수 있거나, 또는 전기기계식으로(electromechanically) 활성화될 수 있다. 충격-흡수 링키지들(56)은 이동 및 진동(jounce)을 흡수할 수 있는 서스펜션 재료로 또한 만들어질 수 있다.
충격-흡수 링키지(56)는 쿠션(50) 및 등받이(42)의 이동들에 전적으로 또는 부분적으로 의존될 수 있고, 그리고 이들의 상응하는 이동들을 방해하지 않도록 설계될 수 있다. 일 실시예에 따라, 충격-흡수 링키지들(56)은, 조절가능한 시트(30)의 포지션(상대적인 배향들 및 굴곡들)이 세팅될 때까지, 자유-부유할 수 있다. 이러한 지점 후에, 충격-흡수 링키지들(56)은, 서스펜션으로서 역할을 하고 그리고 탑승자에게 전달되는 진동의 양을 감소시키기 위해 조절가능한 시트(30) 내에서 댐퍼들로서 기능할 수 있다.
또한, 충격-흡수 링키지들(56)은 사고의 경우에 유용할 수 있다. 후방 충돌의 경우에, 예를 들어, 충격-흡수 링키지들(56)은 탑승자를 시트 내로 추가적으로 감싸기(cup) 위해 전체 조절가능한 시트(30)의 포지션 및 외형들을 조작할 수 있다. 예를 들어, 외형 링키지(36)에 부착되는 충격-흡수 링키지들(56)은 등받이(42)를 평탄화하기 위해 외형 링키지(36)뿐만 아니라 그리고, 이에 의해 쿠션(50) 및 시트 백(40)도 하향으로 당기도록 아래로 이동할 수 있다. 이러한 이동은 탑승자를 시트 내로 추가적으로 뒤로 끌고, 탑승자를 감속시키고, 그리고 상부 목 및 두개골(skull)의 후방부에 추가적인 지지를 제공한다.
전방 충돌의 경우, 충격-흡수 링키지들(56)은, 시트 내의 탑승자를 포켓팅하거나(pocket) 또는 크래들링하기(cradle) 위해 자동차 내에서 전체 조절가능한 시트(30) 또는 시트 프레임(32)을 후방으로 틸팅하는데 사용될 수 있다. 이러한 이동은 탑승자가 서브마리닝(submarining)하는 것(시트벨트 아래로 또는 스티어링 휠(steering wheel) 아래로 미끄러짐)을 방지할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 쿠션 프레임(22) 및/또는 시트 프레임(32)은 조절가능한 시트(30)를 안정하하고 그리고 서브마리닝을 방지하기 위해 구조물을 포함할 수 있다. 구조물은, 하중을 분배하는 것을 보조하기 위해, 크로스-빔(cross-beam) 또는 정사각형의, 중합체 또는 복합재 구조물을 포함하지만 이들에 제한되지 않은 다양한 구조물들 또는 기구일 수 있다. 이러한 안정화 구조물은 라이저들(38), 시트 프레임(32), 및/또는 임의의 외측 부재들 내로 지향되도록 탑승자 하중의 하중 분포를 지향할 수 있다.
등받이의 상부 앵커.
일 실시예에 따라, 조절가능한 시트(30)는 등받이 외형이 쿠션(50)의 이동으로부터 독립적으로 그리고 신중히 조절되는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 상부 앵커(44)는 다양한 상이 방식들로 시트 프레임(32)의 등받이(42)의 가요성 지지 구조물(43)의 상부 영역(39)을 부착할 수 있다. 상부 영역(39)은 부착 지점(61)에서 시트 프레임(32)에 부착될 수 있다. 상부 앵커(44) (및 부착 지점(61)의 위치)가 시트 프레임(32)에 대해 고정될 수 있고, 부분적으로 조절가능할 수 있거나(예를 들어, 도 10에서 도시되는 바와 같이, 회전가능함), 또는 전적으로 조절가능할 수 있다(예를 들어, 도 11에서 도시되는 바와 같이 회전가능하고 슬라이딩가능함). 하부 앵커(48)에 대해 상부 앵커(44)를 조절하는 것(예를 들어, 가요성 지지 구조물(43)의 상부 영역(39)과 시트 프레임(32) 사이의 부착 위치를 변경하는 것)은 쿠션(50)의 임의의 이동에 독립적으로 등받이 외형을 변경한다. 예를 들어, 등받이(42)는, 상부 앵커(44)가 이동될 때, 등받이 외형을 변화시키기 위해 굽혀지거나(flexed) 또는 연장될 수 있다. 시트 프레임(32)을 따라 수직으로 상부 앵커(44)를 피봇팅하거나 이동함으로써, 등받이(42)의 외형들은 조절될 쿠션(50)을 요구함 없이 변화되고, 보강되거나 또는 감소될 수 있다.
도 10 및 도 11에서 도시되는 바와 같이, 비교적으로 평탄화된 등받이(80)에 대해 등받이(42)를 평탄화하기 위해, 상부 앵커(44)는 시트 프레임(32)을 따라 회전되며 그리고/또는 위로 당겨질 수 있으며, 이에 의해 등받이 프로파일을 변화시키고 그리고 등받이(42)의 외형을 감소시킨다. 대안적으로, 등받이(42) 외형은, 시트 프레임(32)을 따라 아래로 상부 앵커(44)를 회전하며 그리고/또는 당김으로써, 척추전만 형상을 갖는 상대적으로 외형 형성된 등받이(90)로 강조될 수 있다.
도 10에서 도시되는 바와 같은 일 실시예에 따라, 상부 앵커(44)는 부착 지점(61)의 위치를 이동하도록 위로 그리고 아래로 피봇팅할 수 있지만, 그러나 시트 프레임(32)의 길이를 따라 고정될 수 있다. 도 11에서 도시되는 바와 같은 다른 실시예에 따라, 상부 앵커(44)는 등받이(42)의 외형을 변화시키기 위해 위로 그리고 아래로 피봇팅할뿐만 아니라, 시트 프레임(32) 내의 안내부(45) 내에 또는 이 안내부를 따라 추가적으로 이동하거나 또는 슬라이딩할 수 있다. 예를 들어, 상부 앵커(44)는 시트 백(40)의 길이를 따라 적어도 부분적으로 이동할 수 있는 상부 앵커 트랙 슬라이드(46)를 포함할 수 있고 그리고 이 상부 앵커 트랙 슬라이드 상에 위치될 수 있다. 피봇팅 기구 및 슬라이딩 기구 양자 모두는 등받이(42)의 외형들이 변화하는 것을 허용할 수 있다. 상부 앵커(44) 및 상부 앵커 트랙 슬라이드(46) 양자 모두를 가짐으로써, 굴곡의 정도 및 정점부(60)의 포지션 양자 모두가 조작될 수 있다.
탑승자의 신장, 자세, 및/또는 지지 선호에 따라 척추 굴곡 정점부와 함께 정점부(60)를 정렬하기 위해 외형 정점부(60)의 수직 높이(등받이(42)의 길이를 따른 외형의 피크(peak)의 높이)를 변경하는 것이 요망가능할 수 있다. 외형의 정점부(60)의 포지션은 다양한 기구들을 통해 위로 그리고 아래로 이동될 수 있다. 예를 들어, 상부 앵커(44) 및/또는 상부 앵커 트랙 슬라이드(46)는 정점부(60)의 포지션을 조절하는데 사용될 수 있다. 도 11은, 등받이(42)의 상부 부분이 위로 이동되고, 비틀리고, 또는 피봇팅될 때, 높은 정점부(62)를 그리고, 등받이(42)의 상부 부분이 아래로 이동되고, 비틀리고, 또는 피봇팅될 때, 낮은 정점부(64)를 갖는 등받이(42)를 도시한다. 등받이(42)의 정점부(60)의 포지션은, 상부 앵커(44) 및/또는 상부 앵커 트랙 슬라이드(46)가 이동할 때, 피동적으로 조작될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 정점부(60)의 포지션은, 시트 백(40)을 따라 위로 또는 아래로 곡선부를 이동하기 위해 등받이(42)의 특정 영역들을 따라 밀도록 모터 또는 피스톤과 같은 기구에 의해 능동적으로 조작될 수 있다. 일 실시예에 따라, 스프링 장착되는 부착부를 갖는 스크류-구동 기구는 정점부(60)의 포지션을 조절하는데 뿐만 아니라 그리고 동적 진동 또는 충돌 충격들에 처리하는데 사용될 수 있다.
잠금 기구(도시되지 않음)는, 등받이(42)의 포지셔닝 및 외형들을 유지하기 위해, 등받이(42)의 상부 부분과(예를 들어, 상부 앵커(44), 상부 앵커 트랙 슬라이드(46), 하부 앵커(48)) 선택적으로 통합될 수 있다. 예를 들어, 쿠션(50)이 이동되어, 쿠션(50)의 이동이 등받이 외형을 변화시키도록 등받이(42)로 전달되는 동안, 잠금 기구는 상부 앵커(44)를 잠금할 수 있다. 등받이 외형의 변화를 최소화하기 위해, 상부 앵커(44)가 잠금해제될 수 있다. 게다가, 상부 앵커(44)가 시트 프레임(42)을 따라 이동될 때, 하부 앵커(48) 및/또는 외형 링키지(36)는, 등받이 이동이 쿠션(50)으로 전달되는 것을 방지하도록 잠금될 수 있다. 상부 앵커(44) 및 상부 앵커 트랙 슬라이드(46) 양자 모두는 이동성 및 가요성의 요망되는 정도(예를 들어, 이동성 또는 회전의 크기 및 정도)에 따라 설계될 수 있다.
쿠션(50)의 포지션을 변화함 없이 시트 백(40)의 외형을 조절하는 것은 탑승자의 척추(110)에 더 많은 주문제작형(customized) 굴곡을 생성하도록 미세-조정 조절들에 대해 특히 유용할 수 있다. 이러한 미세-조정 조절들은 (본원에서 추가적으로 설명되는 바와 같이) 탑승자에 의해 그리고/또는 알고리즘에 의해 수동으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 쿠션(50)을 전방으로 이동하는 것은, 이전에 설명되는 바와 같이, 시트 백(40) 내의 굴곡의 정도를 일반적으로 감소시킨다. 그러나, 탑승자는 시트 백(40) 내의 굴곡의 높은 정도뿐만 아니라 전방으로 이동되는 쿠션(50)을 원할 수 있다. 이에 따라, 탑승자는, 상부 앵커(44)의 높이를 감소시킴으로써 시트 백(40)의 굴곡을 증가시키면서, 쿠션(50)의 포지션을 유지할 수 있다. 동일한 개념이 조절가능한 시트(30) 내에서 다른 조절들에 적용될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 탑승자의 등에 대한 정점부(60)의 상대적인 포지션들은 시트 백(40)에 대해 탑승자를 이동시킴으로써 또한 조절될 수 있다. 예를 들어, 탑승자의 높이에 기초하여, 쿠션(50)은, 시트 백(40)을 탑승자의 등에 따른 외형들에 적합하게 정렬하기 위해, 리프트 링크들(27)을 갖는 시트 백(40)에 대해 수직으로 이동될 수 있다. 등받이(42)의 외형들은, 외형들이 탑승자의 등을 따라 내려가는 곳을 정렬하기 위해 쿠션(50)이 시트 백(40)을 따라 이동하는 경우와 동일하게 유지될 수 있다. 탑승자가 비교적 더 작다면, 등받이(42)의 길이를 따라 더 높게 쿠션(50)을 위치설정시키는 것은 바람직할 수 있다. 반대로, 비교적으로 더 큰 탑승자들을 갖는 등받이(42)의 길이를 따라 더 낮게 쿠션(50)을 위치설정하는 것은 바람직할 수 있다. 쿠션(50)이 수직으로 이동할 때, 등받이(42)의 외형들로 인해, 등받이(42)와 쿠션(50) 사이의 수평 거리는 쿠션(50)의 높이가 변화할 때 변할 것이다. 또한, 쿠션(50)은, 본원에서 도시되는 바와 같이, 슬라이드 기구(26) 및 쿠션 레일(24)에 의해 등받이(42)에 대해 수평으로 그리고 회전가능하게 조절될 수 있다.
시트 백의 최상부 부분.
일 실시예에 따라, 시트 백(40)은 등받이(42)의 가요성 지지 구조물(43) 위로 위치설정되고 그리고 이에 대해 이동가능한 최상부 부분(72)을 더 포함할 수 있다. 상부 시트 백 또는 최상부 부분(72)은 탑승자의 고유한 상부 등(흉추(114)를 포함하는 영역), 어깨들, 및 목(경추(112)를 포함하는 영역)의 포지션 및 외형들을 피팅하고, 수용하고, 그리고 적합하게 지지하도록 또한 조절될 수 있다. 최상부 부분(72)은 상부 흉추의 중심 영역에 상응할 수 있고, 그리고 머리 받침대(74) 및 숄더(shoulder) 볼스터들(76)을 포함할 수 있다(숄더 볼스터들(76)은, 후에 도시되는 바와 같이, 또한 독립적으로 피봇팅할 수 있음). 최상부 부분(72)은, 케이블 시스템, 스크류 잭들(jacks), 트랙들, 또는 선형 모션 시스템을 포함하지만, 이에 제한되지 않는 다양한 조절가능한 기구들을 통해 시트 프레임(32)에 부착될 수 있다.
상부 부분(72)은 등받이(42)에 대해 시트 프레임(32)을 따라 세로로(lengthwise) 또는 수직으로 시프팅될 수 있어, 탑승자의 높이 또는 신장에 대해 조절하거나 또는 앉은 상태 높이 변화(seated height variance)를 처리한다. 최상부 부분(72)의 높이를 조절함으로써, 시트 백(40)의 상부 외형들은 흉추(114)의 척추후만 형상 및 포지션을 피팅하도록 조절될 수 있는 반면에, 시트 백(40)의 하부 외형들(예를 들어, 등받이 외형)은 요추(116)의 척추전만 형상 및 포지션(또는 이전에 설명된 바와 같이 굴곡들의 임의의 변화들)과 상응하게 조절될 수 있다. 시트 백(40)의 외형들(상부 부분(72) 및 등받이(42) 양자 모두)은, 공압식 블래더(bladder) 시스템, 케이블들, 피스톤들, 스크류 잭들, 및/또는 모터들을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 다양한 기구들에 의해 조절될 수 있다. 최상부 부분(72)과 등받이(42) 사이의 교차 지점은 탑승자의 상부 등과 하부 등 사이의 교차와 상응하도록 조절될 수 있다.
등받이(42) 및 최상부 부분(72)이 교차할 수 있는 영역은 흉추(114)의 하부 부분(대략, 척추골(T9 내지 T12))과 상응할 수 있으며, 이 흉추의 하부 부분은, 탑승자 등이 척추후만 형상으로부터 척추전만 형상으로 전환할 때, 비교적으로 평탄하다. 이에 따라, 등받이(42)와 최상부 부분(72) 사이의 교차의 영역은, 사람의 신체를 모방하기 위해, 둘러싸는 외형들과 비교하여 또한 비교적으로 평탄하다.
상부 부분(72)은, 머리(머리 받침대(74)에 의함), 어깨들(숄더 볼스터들(76)에 의함), 및 목(목 지지부(68)에 의함)에 대한 지지를 제공하면서, 하나의 유닛으로서 이동할 수 있다. 최상부 부분(72)은 시트 백(40)의 높이를 증가시키거나 줄이기 위해 안내부 또는 샤프트(71)를 따라 이동할 수 있다. 도 18에서 도시되는 바와 같이, 상부-부분 연결 기구(70), 예컨대 텔레스코핑(telescoping) 기구(73) 및 피봇부(75)는 최상부 부분(72)의 포지션 및 배향(예를 들어, 높이 및/또는 각도)이 시트 프레임(32)을 따라 등받이(42)에 대해 조절되는 것을 허용할 수 있다.
예를 들어, 최상부 부분(72)이 샤프트(71)를 따라 수직으로 이동될 때, 텔레스코핑 기구(73)는 최상부 부분(72)이 등받이(42) 뒤에서 슁글링하는(shingle) 것을 허용할 수 있다. 등받이(42)의 뒤에서(또는 이의 전방에서) 슁글링함으로써, 최상부 부분(72)은 시트 백(40)의 외형들에 충격을 가하지 않고 수직으로 이동될 수 있고, 그리고 탑승자의 상부 등에 대한 최적의 편의 및 지지를 위한 등받이(42)에 의해 이음새 없는(seamless) 외형을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 18에서 도시되는 바와 같이, 최상부 부분(72)은 더 작은 탑승자들을 수용하기 위해 아래로 시프팅될 수 있고 그리고 등받이(42) 뒤에서 슁글링될 수 있다. 이는 비교적으로 더 작은 탑승자들의 등을 수용하기 위해 머리 받침대(74), 숄더 볼스터들(76), 및 시트 백(40)의 외형들을 정확하게 정렬시킨다. 반대로, 비교적으로 더 큰 탑승자들을 위해, 최상부 부분(72)은 등받이(42) 뒤에 있는 추가적인 재료를 노출하도록 위로 시프팅될 수 있고, 그리고 탑승자를 위한 충분한 시트 높이 및 적합한 외형 포지셔닝을 제공한다.
도 9 및 도 18에서 도시되는 바와 같이, 최상부 부분(72)은, 최상부 부분(72)의 배향이 조절가능한 시트(30)의 배향 및 구성에 의해 변하는 것을 허용하기 위해 피봇부(75)를 포함할 수 있다. 시트 백(40)의 최상부 부분(72)을 유지할 수 있는, 시트 프레임(32)의 최상부 부분은 최상부 부분(72)을 이동하기 위해 시트 프레임(32)의 나머지에 대해 피봇부(75)를 중심으로 피봇팅할 수 있다.
다른 실시예에 따라, 최상부 부분(72)은 배향 및 구성을 조절하기 위해 생체모방(biomimicry)을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 19에서 도시되는 바와 같이, 최상부 부분(72)은 상이한 길이들을 갖는 전방 측면(82) 및 후방 측면(84)을 가진다. 다수의 연결들 또는 상이한 길이들의 스트랩들(86)은 각각의 측면이 다른 측면을 조작하는 것을 허용하기 위해 후방 측면(84)에 전방 측면(82)을 연결시킬 수 있다. 스트랩들(86)은, 이에 의해, 후방 측면(84)의 외형을 변경하는 것에 대해 반응하여 전방 측면(82)의 외형을 변경할 수 있다(그리고 반대의 경우도 마찬가지이다). 따라서, 최상부 부분(72)의 하나의 측면이 위로 또는 아래로 푸쉬될 때, 반대편 측면의 배향 및 형상은 스트랩들(86)에 의해 전달되는 힘들에 의해 변할 것이다. 이러한 기구는 조절가능한 시트(30)의 다른 부분들 내에서, 예컨대 등받이(42) 내에서 또한 사용될 수 있다. 비록 하나의 구성이 도 19에서 도시되지만, 생체모방을 사용하는 다른 구성들이 예상된다.
다양한 상부-부분 연결 기구들(70)(예를 들어, 텔레스코핑 기구(73) 및 피봇부(75))은 최상부 부분(72)이 조절가능한 시트(30)의 나머지의 구성에 따라 조절되는 것을 또한 허용할 수 있다. 이러한 조절은, 탑승자에게 상부 신체를 변형하는 것을 요구함 없이 적합한 눈 각도를 유지함으로써, 탑승자에 대해 최적 가시성(visibility)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 시트 백(40)이 경사질 때, 탑승자의 상부 등(흉추(114), 경추(112), 및 두개골을 포함함)은, 탑승자가 차량(20)의 외부를 보는 것을 여전히 허용하기 위해 상이한 지지를 요구할 수 있다. 시트 백(40)이 경사질 때, 최상부 부분(72)은 탑승자의 상부 등을 지지하기 위해 (등받이(42)에 대해, 피봇부(75) 둘레에서) 전방으로 피봇팅할 수 있다. 피봇부(75)는, 기어들, 링키지들, 전기 모터들, 피스톤들(공압식 또는 유압식을 포함함), 또는 선형 모션 시스템들을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 다양한 상이한 기구들을 통해 자동으로 및/또는 수동으로 조절될 수 있다.
조절가능한 시트(30)의 나머지에 대해 탑승자의 상부 등을 자동으로 레벨링하도록(level) 최상부 부분(72)의 능력을 더 개선하기 위해, 최상부 부분(72)은, 조절가능한 시트(30)의 포지션 및/또는 차량(20)을 자동으로 검출하고 그리고 이에 따라 응답하기 위해, 자이로스코프의(gyroscopic) 또는 가속도계의(accelerometer) 폐쇄 루프 제어 피드백 회로들의 사용에 의해 더 증강될 수 있다.
도 6 및 도 7에서 도시되는 바와 같이, 최상부 부분(72)은 어깨 블레이드들 사이의 탑승자의 등의 최적 영역과 상응하고 그리고 이 최적 영역을 제공하기 위해 최상부 부분(72)의 중심 영역에서 척추 릴리프 컷-아웃 오목부(spinal relief cut-out recess)(78)를 또한 포함할 수 있다.
상부 부분(72)은 탑승자의 머리를 지지하기 위해 머리 받침대를 포함할 수 있다. 연방 규정들(federal regulations)은, 머리 받침대가 사고의 경우에 머리가 가속하는 것을 정지시켜야 하는 것을 요구한다. 머리 받침대의 이러한 안전을 개선하기 위한 하나의 방식은 머리 받침대를 머리에 더 가까이 가져오는 것이다. 머리 받침대(74)의 목 지지부(68)는 머리가 머리 받침대에 더 가깝게 놓이는 것을 허용하기 위해 목 및 머리의 굴곡들을 보완한다. 예를 들어, 최상부 부분(72)의 목 지지부(68)는 목(및 경추(112))을 보완하고 지지하기 위해 척추전만 곡선을 포함할 수 있다. 머리 받침대(74)의 상부 부분은 두개골을 받아넣기(cup) 위해 (머리 받침대(74)의 척추전만 곡선 위에) 척추후만 곡선을 가질 수 있다.
두개골을 향하여 머리 받침대(74)를 더 가져오기 위해, 머리 받침대(74)는, 도 6 및 도 7에서 도시되는 바와 같이, 추가적으로 추가적인 컷-아웃(cut-out) 또는 오목부(79)를 가질 수 있다. 오목부(79)는, 머리가 머리 받침대(74)에 맞닿아 완전히 받치는 것을 방지할 수 있는 탑승자의 머리로부터의 후방 돌출부들, 예컨대 모자들(hats) 또는 포니테일들(ponytails)과 같은 특정 헤어스타일들을 수용할 수 있다.
볼스터 영역들.
조절가능한 시트(30)는, 탑승자를 위한 측방향 지지를 제공하기 위해 그리고 조절가능한 시트(30) 내에 다양한 신체 유형들을 지지하고 피팅하기 위해, 조절가능한 시트(30)의 다양한 부분들을 따라 조절가능한 볼스터 영역들(55)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 조절가능한 시트(30)는, 조절될 조절가능한 시트(30)의 높이 및/또는 폭을 허용할 수 있는, 볼스터 영역들(55), 예컨대 숄더 볼스터들(76), 측면 볼스터들(49), 및 쿠션 볼스터들(52)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 볼스터 영역들(55)은 탑승자의 폭에 순응하도록 조절가능할 수 있다. 시트 쿠션(50) 및/또는 시트 백(40)에 대한 볼스터 영역들(55)의 각진 포지션은 등받이 외형 및 쿠션 포지션에 독립적일 수 있다.
숄더 볼스터들(76)은 척추(구체적으로는, 척추골(T1 내지 T8)) 및 견갑골(scapulae)(어깨뼈들(shoulder blades))을 따라 탑승자를 지지하는데 사용될 수 있다. 숄더 볼스터들(76)은, 요망되다면 더 많은 자리 또는 공간을 탑승자에게 제공하기 위해 어깨 지지부를 제거하거나 또는 감소시키도록 또한 뒤로 당겨질 수 있거나 또는 수축될 수 있다. 측면 볼스터들(49)은 척추(구체적으로는, 척추골(T6 내지 T12)와 함께) 및 흉곽(thoracic cage)을 따라 탑승자를 지지하는데 사용될 수 있다. 쿠션 볼스터들(52)은 탑승자의 하부 신체를 지지하는데, 그리고 다리 벌어짐(leg splay)을 제어하는데 사용될 수 있다.
상이한 크기들(높이 및 폭 양자 모두)의 탑승자들 및 좌석 선호들을 수용하기 위해, 볼스터들은, 시트 백(40) 또는 쿠션(50)에 독립적으로, 수직으로뿐만 아니라 그리고 수평으로도 조절되거나 적응될 수 있다. 측면 지지를 위한 볼스터 영역들(55)에 의해 제공되는 플렉스(flex) 또는 저항의 양이 또한 조절될 수 있다. 다양한 볼스터 영역들(55)은, 탑승자 공간의 양뿐만 아니라 측면 지지를 변화시키기 위해, 볼스터 영역(55)과 시트 프레임(32) 사이의 상승되거나 또는 감소될 각도를 위한 부착부 또는 피봇 지점으로서 시트 프레임(32)을 사용할 수 있다. 볼스터 영역들(55)은 또한 시트 프레임(32) 및/또는 시트 레일(34)을 따라 수직으로 또는 수평으로 이동할 수 있다.
도 9 및 도 18에서 도시되는 바와 같이, 볼스터들은, 링키지들(58)을 포함하는 다양한 기구들을 통해 조절될 수 있다. 링키지들(58)은, 액추에이터들, 피스톤들, 댐퍼들, 및 드라이버들을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 다양한 기구들을 포함할 수 있다. 링키지들(58)은, 더 넓거나 또는 더 좁은 탑승자들을 수용하도록 측 방향으로 조절하거나 또는 피봇팅하기 위해 볼스터 영역들(55)을 허용한다. 링키지들(58)은 요망되는 그리고 주문제작가능한 위치에서 탑승자를 위한 적합한 지지를 제공하도록 예를 들어, 스프링 장착되고, 공압식으로 구동되거나 또는 전기기계식으로 활성화될 수 있다. 댐핑의 스프링율(spring rate)의 양은 자기유변 유체(magnetorheological fluid)를 통해 또는 전기기계식으로 제어될 수 있다.
볼스터들은, 차량(20)의 현재 배향, 이동의 양, 이동 방향에 따라 볼스터들에 의해 적용된 지지 또는 힘의 양을 능동적으로 변화시키기 위해 피드백(feedback) 루프(loop)를 생성하도록 센서들(142)(예컨대, 압력 센서들, 가속계들, 또는 자이로스코프식 센서들)을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 조절가능한 시트(30) 또는 차량(20)의 볼스터들 또는 다른 영역들 내의 센서들(142) 및 회로들은 차량(20)의 동적 이동들(예컨대, 피치(pitch) 및 요(yaw))의 정도를 검출할 수 있다. 도 21에서 도시되는 바와 같이, 센서(142)로부터 감지된 정보(예를 들어, 차량(20)의 배향 및 이동)은 프로세서(processor)(144)로 보내어질 수 있으며, 이는 드라이버(146)가 조절가능한 시트(30)를 조절하는 것을 유발할 수 있다. 이에 따라, 볼스터 영역들(55)에 의해 제공되는 순응 또는 지지의 양은 동적 이동의 양과 상호연관될 수 있다. 볼스터 영역들(55)은 차량(20)의 동적 이동에 기초하여 볼스터 영역들(55)의 순응을 조절하기 위해 다양한 회로 소자(circuitry) 또는 프로세서들을 사용할 수 있다.
이동하는 동안, 볼스터 영역들(55)은 차량(20)의 제어를 개선하기 위해 탑승자와 조절가능한 시트(30) 사이의 동적 상호작용을 생성하도록 더 많은 지지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 차량이 급커브(sharp turn)를 코너링할(cornering) 때, 링키지들(58)은, 사용자의 아암들, 다리들, 및/또는 몸통들을 떠받치기(brace) 위해 탑승자가 측면 볼스터(49)를 사용하는 것을 허용하도록 적용되는 힘의 양 또는 지지를 증가시킬 수 있다.
대안적으로, 차량이 이동하지 않거나 느리게 이동하며 그리고 측 방향의 더 적은 지지가 필요하거나 또는 요망될 때, 볼스터 영역들(55)은 탑승자가 조절가능한 시트(30) 내에서 자유롭게 이동하는 것을 허용하도록 더 (또는 완전히) 순응할 수 있다. 예를 들어, 링키지들(58)은 측면 볼스터들(49) 또는 어깨 볼스터들(76)이 측 방향으로 또는 수직으로 이동하는 것을 허용할 수 있어, 탑승자가 용이하게 시트의 안으로 그리고 밖으로 이동하는 것을 허용하고, 그리고 볼스터 영역들(55)을 탑승자의 진입(ingress) 및 진출(egress) 경로로부터 제거한다.
또한, 볼스터 영역들(55)은 조절가능한 시트(30)의 안전성을 증가하도록 쿠셔닝(cushioning)을 갖는 에어백(airbag)(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 볼스터 영역들(55)은 모듈형이거나 분리될 수 있어, 조절가능한 시트(30)는 요망되는 복잡성, 비용, 및 중량을 따라 볼스터 영역들(55)을 구비하거나 또는 이 볼스터 영역들 없이 구성될 수 있다. 대안적으로, 볼스터 영역들(55)은 조절가능한 시트(30) 상에 위치될 수 있지만, 그러나 다양한 조절성능(varying degrees of adjustability)을 가질 수 있다(즉, 조절가능하지 않고, 부분적으로 조절가능하거나, 또는 완전히 조절가능함). 예를 들어, 볼스터 영역들(55)은, 이전에 설명된 바와 같이, 오직 조절가능한 시트(30)가 이동될 때만이, 이동가능할 수 있거나 또는 추가적으로 독립적으로 이동가능할 수 있다.
미세-조정 조절들.
조절가능한 시트(30)의 다양한 구성 요소들은 독립적으로 그리고 신중히 조절될 수 있어, 미세-조정 조절들을 제공한다(예를 들어, 다양한 시트 구성 요소들의 포지셔닝 및 굴곡들을 상호연관시키거나 또는 조절함). 이러한 미세-조정 조절은 탑승자의 요망되는 구성에 따라 탑승자에 의해 직접적으로 그리고 수동으로 조절될 수 있거나 또는 조절가능한 시트(30)에 의해 자동으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따라, 조절가능한 시트(30)는 센서들(142), 전자 회로 소자(도시되지 않음) 및 프로세서(144)를 포함할 수 있어, 탑승자의 특성들(예를 들어, 검출된 신장, 중량 또는 현재 자세)에 따라 조절가능한 시트(30)의 다양한 구성요소들을 검출하고 그리고 이에 따라 조절한다. 도 21에서 도시되는 바와 같이, (예를 들어, 탑승자의 특성들에 대한) 센서들(142)로부터 감지된 정보는 프로세서(144)로 보내어질 수 있으며, 이는 드라이버(146)가 조절가능한 시트(30)를 조절하는 것을 유발할 수 있다. 종래의 시스템들은 구성 요소들을 검출하고 그리고 조절하는데 사용될 수 있거나 또는 사용되는 것에 적응될 수 있다.
다양한 조절들은 탑승자 특성들에 따라 독립적으로 미세-조정될 수 있다. 예를 들어, 등받이 외형, 볼스터 영역들(55), 최상부 부분 포지션 및 배향, 그리고 전체 시트 포지션 및 배향은 독립적으로 미세-조정될 수 있다. 일 실시예에 따라 그리고 본원에서 더 설명되는 바와 같이, 등받이(42)의 상부 영역(예를 들어, 상부 앵커(44))의 부착 위치는 쿠션(50)의 이동에 대해 독립적으로 조절될 수 있으며, 따라서 등받이 외형을 변경시킨다.
조절가능한 시트(30)는, 탑승자 특성들에 따라 조절가능한 시트(30)의 다양한 구성 요소들을 자동으로 그리고 정확하게 조절하기 위해 운동 형태의 패러다임(paradigm) 또는 알고리즘(algorithm)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 알고리즘은 다양한 요인들을 기초하여 좌석 포지션의 수학적인 최적화를 나타낼 수 있다. 알고리즘은 탑승자의 특성들에 대해 시트의 기계적인 구성을 검출하는데 그리고 이에 따라 다른(전자식 또는 기계식) 제어들을 사용하여 시트의 구성을 조절하는데 사용될 수 있다. 알고리즘은 선택적으로 완전히 기계식일 수 있으며, 여기서 시트 이동들은 알고리즘과 기계식으로 상응하거나 또는 조절가능한 시트(30)의 상대적인 기하학적 형상에 기초한다. 알고리즘이 없다면, 시트 백(40)의 이동은 쿠션(50)의 이동에 따라 완전히 기계식으로 의존될 수 있다. 그러나, 알고리즘은 더 인체공학적인 조절을 생성하기 위해 시트 백(40)과 쿠션(50) 사이의 이동의 관계를 미세-조정한다.
일 실시예에 따라, 알고리즘은 시트 백(40)과 쿠션(50) 사이의 조절 또는 이동의 상대적인 속도(rate)들을 제어할 수 있어, 조절가능한 시트(30)의 최적화된 조절을 획득하며, 그리고 상이한 자세들 사이의 신체의 고유한 전환으로부터 유발된 변형(strain)에 반작용한다. 예를 들어, 알고리즘은, 쿠션(50)이 이동할 때, 등받이 외형의 이동 속도를 변화시킬 수 있다. 쿠션(50)과 등받이(42) 사이의 이동은, 그 결과로 발생된 최적의 등받이(42)의 조절을 생성하기 위해, 알고리즘에 의해 자동으로 조합될 수 있다. 알고리즘은 등받이(42) 및 쿠션(50)을 적합하게 상호연관하기 위해 "아이디어 윈도우(ideal window)" 내에서 작용할 수 있다. 예를 들어, 등받이(42)는, 쿠션(50)이 조절될 때, 특정 범위 내에서 이동할 수 있다. 그러나, 등받이(42)와 쿠션(50) 사이의 최적의 배열이 존재할 수 있으며, 이 배열은, 추가적으로, 탑승자의 특정한 신체에 상호연관될 수 있거나 또는 이에 의존될 수 있으며, 여기서 알고리즘은 용이하게 하는 것을 보조할 수 있다. 이에 따라, 미세-조정 조절들은, 탑승자뿐만 아니라, 조절가능한 시트(30) 내에서 다수의 구성 요소들 양자 모두에 의존될 수 있다.
알고리즘은 탑승자의 특정한 신체에 따라 이동 속도들을 제어할 수 있다. 더 구체적으로는, 알고리즘은 (조절가능한 시트(30)에 의해 입력될 수 있거나 또는 자동으로 검출될 수 있는) 탑승자의 중량, 신장, 및/또는 현재 자세에 대해 상대적인 이동 속도들을 상호연관시킬 수 있다. 예를 들어, 쿠션(50)이 특정 방향으로 이동된다면, 알고리즘은, 탑승자의 특정 신체(중량 및 신장)을 위한 최적 배열로 일반적으로 발견된 것을 기초로 한 특정한 프로토콜에 따라 등받이(42)를 자동으로 조절될 것이다. 탑승자가 특정 높이 또는 신장이라면, 요추는 최적 포지션을 가질 수 있으며, 여기서 알고리즘은 조절가능한 시트(30)를 조절할 것이다. 탑승자가 더 작다면, 알고리즘은 등받이 외형을 자동으로 변화시킬 수 있어, 탑승자의 등과 함께 등받이(42)의 정점부를 적합하게 정렬하는 것을 허용한다.
현재 탑승자의 특정 특성들에 대한 특정한 좌석 구성을 상응함으로써, 알고리즘은, 탑승자의 성별 또는 탑승자의 높이와 중량 사이의 상호연관성들을 포함하는, 좌석 선호들에 영향을 줄 수 있는 다른 변수들을 대해 또한 처리할 수 있다(account for). 프로토콜은, 조절들 또는 구성들이 상이한 신체 유형들에 대해 추가적인 편의 및/또는 지지를 제공하는데 가장 이익이 되는 것에 따라 실험 데이터에 기초될 수 있고, 그리고 참조 표(table reference)를 사용할 수 있다. 알고리즘은 탑승자의 좌석 선호들에 관한 정보를 또한 저장할 수 있다.
시트 백(40) 및 쿠션(50)에 대한 조절의 상대적인 속도들을 제어함으로써, 조절가능한 시트(30)를 따른 신체의 압력 전달이, 조절 중에 탑승자의 신체를 따라 일관되고 연속적인 압력을 획득하도록 그리고 탑승자의 전단 하중들을 더 균일하게 분포하도록 제어가능할 수 있다. 알고리즘이 있다면, 조절가능한 시트(30) 및 사람의 신체의 이동은 최적화될 수 있고 그리고 상호연관될 수 있다. 알고리즘이 없다면, 쿠션(50)에 대한 시트 백(40)의 이동은 탑승자의 특정 신체에 따라 최적화되는 것보다 오히려 기계적인 상관성(dependence)에 의존하게 된다. 알고리즘은, 탑승자의 신체에 대한 정확한 굴곡들 및 포지셔닝을 최적화하기 위해, 시트의 "미세-조정" 조절들을 또한 제어될 수 있다.
알고리즘은, 시트(30)가 조절될 때, 모든 포지션들에서 모든 압력들을 적어도 부분적으로 균등화함으로써, "무중력(zero-gravity)" 느낌을 또한 획득할 수 있다. 예를 들어, 탑승자는, 하중이 전달될 때, 동등한 압력을 달성하기 위해, 조절가능한 시트(30) 내로 뒤로 적어도 부분적으로 팁핑될(tipped) 수 있다.
조절가능한 시트의 다른 특징들.
조절가능한 시트(30)의 다양한 구성 요소들이 이동될 때, 전체 조절가능한 시트(30) 구조물은, 다양한 조절들(예컨대, 쿠션(50)을 수직으로 이동하는 것)을 보상하거나 또는 대응하기 위해 그리고 차량(20)에 대해 탑승자의 적합한 포지셔닝을 보장하거나 또는 유지하기 위해, 차량(20)에 대해 수직으로 및/또는 수평으로 이동될 수 있다.
일 실시예에 따라, 센서들(142)은, 탑승자를 위한 최적 시야 각도를 제공하기 위해, 조절가능한 시트(30)의 종합적인(overall) 배향을 검출하도록 조절가능한 시트(30) 내에서 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 센서들(142)은 차량(20)이 매우 가파른 언덕들을 위로 이동하고 있는 것을 검출 수 있다. 도 21에서 도시되는 바와 같이, 센서들(142)로부터 감지된 정보(예를 들어, 조절가능한 시트(30)의 종합적인 배향)는 프로세서(144)로 보내어질 수 있으며, 이 프로세서는 드라이버(146)가 조절가능한 시트(30)를 조절하는 것을 유발시킬 수 있다. 이에 따라, 조절가능한 시트(30)(또는 조절가능한 시트(30)의 부분들)는 탑승자가 차량(20)의 밖을 보는 것을 허용하도록 틸팅될 수 있다.
다른 실시예에 따라, 조절가능한 시트(30)의 복잡성, 비용, 및/또는 중량을 감소시키기 위해, 오직 하부 영역들(등받이(42) 및 쿠션(50))이 서로에 대해 조절가능할 수 있으며, 그리고, 조절가능한 시트(30)의 다른 구성 요소들, 예컨대 최상부 부분(72)이 고정될 수 있다.
다양한 기구들은 조절가능한 시트(30) 내에서 상이한 구성 요소들을 연결하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 핀들(pins) 또는 볼트들(bolts)은, 특정 구성 요소들을, 예컨대 쿠션 레일(24)을 시트 프레임(32)에 또는 외형 링키지(36)를 쿠션 레일(24)과 등받이(42)에 이동가능하게 또는 피봇가능하게 연결하도록 삽입될 수 있다.
서로에 대해 조절가능한 시트(30)의 다양한 구성 요소들(예를 들어, 쿠션(50) 및 등받이(42), 시트 프레임(32)을 따른 상부 앵커(44), 등)을 이동하기 위해, 구성 요소들은 기계식으로 그리고 전기식으로 이동될 수 있다. 추가적으로, 종래의 구조물, 예컨대 모터(도시되지 않음)는 서로에 대해 구성 요소들을 이동하는데 사용될 수 있거나 또는 적응될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "대략", "약", "실질적으로" 및 유사한 용어들은 이러한 개시의 요지를 포함하는 분야의 당업자에 의해 일반적인 그리고 인정된 용도와 조화하여 넓은 의미를 가지는 것으로 의도된다. 이러한 용어들이 제공되는 정밀한 수의 범위들에 대한 이러한 특징들의 범주를 제한함 없이 설명된 특정한 특징들의 설명을 허용하도록 의도되는 것이 개시를 재검토한 당업자에 의해 이해되어야 한다. 이에 따라, 이러한 용어들은 설명된 요지의 가공의 또는 사소한 수정들 또는 변경들을 나타내는 것으로 해석되어야 하고, 그리고 개시의 범주 내에 있도록 고려된다.
본원에서 개시된 실시예들은 조절가능한 치수들 및 외형들에 의해 탑승자에 주문제작형-피팅하기(custom fit) 위해 조절가능한 시트를 제공한다. 도면들에서 묘사되고 그리고 위의 설명에서 설명되는 이러한 실시예들 이외에도, 본 발명의 다른 실시예들이 또한 고려된다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예의 임의의 단일 특성은 본 발명의 임의의 다른 실시예에서 사용될 수 있다.
본 개시는 다양한 작동들을 달성하기 위해 임의의 기계 판독 가능 매체(machine-readable media) 상에서 방법들, 시스템들, 및 프로그램 생성물을 고려한다. 본 개시의 실시예들은 기존의 컴퓨터 프로세서들을 사용하여, 또는 이러한 또는 다른 목적을 위해 포함되는, 적합한 시스템을 위한 특정한 목적 컴퓨터 프로세서에 의해, 또는 하드와이어드(hardwired) 시스템에 의해 실시될 수 있다. 본 개시의 범주 내의 실시예들은 이 기계 판독 가능 매체 위에 저장되는 기계 실행가능한 명령어들 또는 데이터 구조들을 운반하거나 또는 가지기 위한 기계 판독 가능 매체를 포함하는 프로그램 생성물을 포함한다. 이러한 기계 판독 가능 매체는 일반 목적 또는 특별 목적 컴퓨터 또는 프로세서를 갖는 다른 기계에 의해 접근될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 예로써, 이러한 판독 가능 매체는 램(RAM), 롬(ROM), EPROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 선택적인 디스크 저장, 자성 디스크 저장 또는 다른 자성 저장 장치들, 또는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있으며, 이들은 기계 실행 가능 명령어들 또는 데이터 명령어들의 형태로 요망되는 프로그램 코드를 실행하거나 또는 저장하는데 사용될 수 있고, 그리고 일반 목적 또는 특별 목적 컴퓨터 또는 프로세서를 구비하는 다른 기계에 의해 접근될 수 있다. 정보가 네트워크(network) 또는 기계에 대한 다른 통신 연결(하드와이어드, 무선(wireless) 또는 하드와이어드 또는 무선의 조합)에 걸쳐 전달되거나 또는 제공될 때, 기계는 기계 판독 가능 매체로서 연결을 적합하게 검증한다. 따라서, 임의의 이러한 연결은 적합하게 기계 판독 가능 매체로 불린다. 위의 조합들은 기계 판독 가능 매체의 범주 내에 또한 포함된다. 기계 실행 가능 명령어들은, 예를 들어 명령어들 그리고 데이터를 포함하며, 이들은 일반 목적 컴퓨터, 특별 목적 컴퓨터, 또는 특정 목적 프로세싱 기계들이 특정 기능 또는 그룹의 기능들을 수행하는 것을 유발시킨다.
본 발명의 개시의 경우에, 당업자는, 본 발명의 범주 및 사상 내에서 다른 실시예들 및 수정예들이 존재할 수 있는 것이 이해할 것이다. 이에 따라, 본 발명의 범주 및 사상 내의 본 발명으로부터 당업자에 의해 이룰 수 있는 모든 수정들은 본 발명의 추가적인 실시예들로서 포함될 수 있다.

Claims (15)

  1. 차량 내의 탑승자를 지지하도록 구성되는 조절가능한 차량 시트로서,
    시트 쿠션(seat cushion) 부분;
    상기 시트 쿠션 부분에 대해 이동가능한 등받이를 포함하는 시트 백(seat back) 부분; 및
    상기 시트 쿠션 부분 및 상기 등받이에 링킹되는(linked) 외형 링키지(contour linkage)를 포함하며, 상기 외형 링키지는, 전/후 방향(fore/aft direction), 수직 방향, 및 회전 방향 중 하나 이상으로 상기 등받이에 대한 상기 시트 쿠션 부분의 이동 시에 상기 등받이에 힘을 부과하도록 구성되며,
    상기 등받이는, 상기 등받이 외형이 등받이에 대한 시트 쿠션 부분의 이동에 응답하여 상기 외형 링키지에 의해 부과된 힘에 기초하여 변경되도록 구성되며,
    변경된 상기 등받이 외형은, 수직 축에 대한 상기 등받이의 탑승자-측 표면의 외형 각도, 탑승자-측 표면의 기준 포지션(position)에 대한 탑승자-측 표면의 최대 오프셋(offset), 및 탑승자-측 표면의 외형 정점부(apex)의 수직 높이 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 외형 링키지는 상기 차량 시트의 바이트 라인(bite line)에 가깝게 위치되고,
    상기 시트 쿠션 부분의 적어도 하나가 상기 전/후 방향에서 전방으로 이동하거나 또는 상기 시트 쿠션 부분의 전방 부분이 상기 회전 방향에서 상향으로 회전할 때, 상기 외형 링키지는 상기 등받이를 하향으로 그리고 상기 바이트 라인 내로 당기고,
    상부 앵커(upper anchor)가 상기 등받이의 상부 영역에 부착되고,
    상기 등받이 외형이 변화할 수 있도록 안내부에 대해 상기 등받이를 이동시키기 위하여, 상기 상부 앵커는, 상기 시트 쿠션 부분이 이동함에 따라 상기 안내부를 따라 이동가능한 트랙 슬라이드를 포함하는,
    조절가능한 차량 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 등받이는 상기 등받이 외형을 규정하는 가요성 지지 구조물을 포함하며, 상기 외형 링키지는 상기 가요성 지지 구조물의 저부 영역에 부착되어, 상기 등받이 외형을 변경시키기 위하여 상기 시트 쿠션 부분의 이동이 상기 가요성 지지 구조물의 형상을 변경시키는,
    조절가능한 차량 시트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    시트 프레임(seat frame)을 더 포함하며, 상기 가요성 지지 구조물의 상부 영역은 상기 상부 앵커를 통해 상기 시트 프레임에 부착되며, 상기 상부 앵커는, 상기 시트 쿠션 부분의 이동과 무관하게 상기 등받이 외형을 변경시키기 위해, 상부 영역과 시트 프레임 사이의 부착의 위치를 변경시키도록 구성되는,
    조절가능한 차량 시트.
  4. 제 3 항에 있어서,
    탑승자의 특성들을 기초로 하여, 상기 시트 쿠션 부분의 이동과 무관하게 상기 등받이 외형을 변경시키기 위해, 부착의 위치를 조절하는 프로세서(processor)를 더 포함하는,
    조절가능한 차량 시트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 특성들은 탑승자의 검출된 신장, 중량, 및 현재 자세 중 하나 이상을 포함하는,
    조절가능한 차량 시트.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 시트 백 부분은, 상기 가요성 지지 구조물 위에 위치설정되고 그리고 상기 가요성 지지 구조물에 대해 이동가능한 최상부 부분, 및 상기 가요성 지지 구조물에 대한 최상부 부분의 높이 및 각도 중 하나 이상을 조절하도록 구성되는 최상부-부분 연결 기구를 더 포함하는,
    조절가능한 차량 시트.
  7. 차량 내의 탑승자를 지지하도록 구성되는 조절가능한 차량 시트로서,
    시트 쿠션(seat cushion) 부분;
    상기 시트 쿠션 부분에 대해 이동가능한 등받이를 포함하는 시트 백(seat back) 부분; 및
    상기 시트 쿠션 부분 및 상기 등받이에 링킹되는(linked) 외형 링키지(contour linkage)를 포함하며, 상기 외형 링키지는, 전/후 방향, 수직 방향, 및 회전 방향 중 하나 이상으로 상기 등받이에 대한 상기 시트 쿠션 부분의 이동 시에 상기 등받이에 힘을 부과하도록 구성되며,
    상기 등받이는, 상기 등받이 외형이 등받이에 대한 시트 쿠션 부분의 이동에 응답하여 상기 외형 링키지에 의해 부과된 힘에 기초하여 변경되도록 구성되며,
    변경된 상기 등받이 외형은, 수직 축에 대한 상기 등받이의 탑승자-측 표면의 외형 각도, 탑승자-측 표면의 기준 포지션(position)에 대한 탑승자-측 표면의 최대 오프셋(offset), 및 탑승자-측 표면의 외형 정점부(apex)의 수직 높이 중 하나 이상을 포함하고,
    상기 등받이는 상기 등받이 외형을 규정하는 가요성 지지 구조물을 포함하며, 상기 외형 링키지는 상기 가요성 지지 구조물의 저부 영역에 부착되어, 상기 등받이 외형을 변경시키기 위하여 상기 시트 쿠션 부분의 이동이 상기 가요성 지지 구조물의 형상을 변경시키고,
    상기 시트 백 부분은, 상기 가요성 지지 구조물 위에 위치설정되고 그리고 상기 가요성 지지 구조물에 대해 이동가능한 최상부 부분, 및 상기 가요성 지지 구조물에 대한 최상부 부분의 높이 및 각도 중 하나 이상을 조절하도록 구성되는 최상부-부분 연결 기구를 더 포함하고,
    상기 최상부 부분은 전방 측면 및 후방 측면을 가지며, 하나 이상의 스트랩(strap)은 전방 측면 및 후방 측면을 연결시키며, 그리고 상기 하나 이상의 스트랩은 상기 후방 측면의 외형을 변경하는 것에 반응하여 상기 전방 측면의 외형을 변경시키도록 구성되는,
    조절가능한 차량 시트.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트 백 부분을 따라 연장하고 그리고 상기 시트 쿠션 부분 아래에서 2 개 이상의 지지 로드들과 함께 연장하는 시트 프레임을 더 포함하며, 상기 등받이 및 상기 시트 쿠션 부분은 상기 시트 프레임에 대해 이동가능한,
    조절가능한 차량 시트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트 쿠션 부분 내에 또는 상기 시트 쿠션 부분 아래에 있고 그리고 상기 등받이에 대해 상기 시트 쿠션 부분을 전/후 방향, 수직 방향, 및 회전 방향 중 하나 이상으로 이동시키도록 구성되는 쿠션 레일(cushion rail)을 더 포함하는,
    조절가능한 차량 시트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    차량의 플로어에 상기 외형 링키지를 연결시키는 충격-흡수 링키지(shock-absorbing linkage)를 더 포함하며, 상기 충격-흡수 링키지는, 사고 시에 시트 내에서 충격 흡수를 제공하는 것 그리고 상기 외형 링키지를 아래로 당기는 것 중 하나 이상을 위해 구성되는,
    조절가능한 차량 시트.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 시트 백 부분은 탑승자에게 측 방향 지지를 제공하도록 구성되는 조절가능한 볼스터(bolster) 영역들을 더 포함하며, 상기 쿠션 부분 및 시트 백 부분 중 하나 이상에 대한 상기 볼스터 영역들의 각진(angular) 포지션은 상기 등받이 외형과 무관한,
    조절가능한 차량 시트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    차량의 동적 이동(dynamic movement)을 기초하여, 상기 볼스터 영역들의 순응(compliance)을 조절하는 프로세서(processor)를 더 포함하는,
    조절가능한 차량 시트.
  13. 차량 내의 탑승자를 지지하도록 구성되는 차량 시트를 조절하는 방법으로서,
    전/후 방향, 수직 방향, 및 회전 방향 중 하나 이상으로 시트 백 부분의 등받이에 대해 시트 쿠션 부분을 이동시키는 단계;
    시트 쿠션 부분의 이동에 응답하여 등받이에 힘을 부과하는 단계; 및
    등받이에 부과된 힘을 기초하여 등받이의 등받이 외형을 변경시키는 단계를 포함하며,
    변경된 상기 등받이 외형은, 수직 축에 대한 상기 등받이의 탑승자-측 표면의 외형 각도, 탑승자-측 표면의 기준 포지션(position)에 대한 탑승자-측 표면의 최대 오프셋(offset), 및 탑승자-측 표면의 외형 정점부(apex)의 수직 높이 중 하나 이상을 포함하고,
    외형 링키지는 상기 차량 시트의 바이트 라인(bite line)에 가깝게 위치되고,
    상기 시트 쿠션 부분의 적어도 하나가 상기 전/후 방향에서 전방으로 이동하거나 또는 상기 시트 쿠션 부분의 전방 부분이 상기 회전 방향에서 상향으로 회전할 때, 상기 외형 링키지는 상기 등받이를 하향으로 그리고 상기 바이트 라인 내로 당기고,
    상부 앵커(upper anchor)가 상기 등받이의 상부 영역에 부착되고,
    상기 등받이 외형이 변화할 수 있도록 안내부에 대해 상기 등받이를 이동시키기 위하여, 상기 상부 앵커는, 상기 시트 쿠션 부분이 이동함에 따라 상기 안내부를 따라 이동가능한 트랙 슬라이드를 포함하는,
    차량 내의 탑승자를 지지하도록 구성되는 차량 시트를 조절하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 등받이의 상기 상부 영역의 부착 지점의 위치는 제자리에 고정되도록 구성되고, 그리고 힘은 등받이 외형을 변경시키도록 등받이의 저부 영역 상에 부과되는,
    차량 내의 탑승자를 지지하도록 구성되는 차량 시트를 조절하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    탑승자의 특성들을 기초하여, 시트 쿠션 부분의 이동과 무관하게 등받이 외형을 변경시키도록 상부 영역의 부착 지점의 위치를 조절하는 단계를 더 포함하는,
    차량 내의 탑승자를 지지하도록 구성되는 차량 시트를 조절하는 방법.
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