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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich generell auf Sitze und im Besonderen auf Fahrzeugsitze mit einem thermischen Massagesystem.
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HINTERGRUND
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Fahrzeugsitze können mit Komfort-Einstellsystemen konfiguriert sein, die die Kontur des Sitzes beeinflussen, Massagefunktionen bereitstellen und die Temperatur der Sitzfläche steuern können.
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Beispielsweise offenbart
US-Patent Nr. 8,979,191 an Friderich et al. einen Fahrzeugsitz mit einer Massagevorrichtung und einer Sitzklima-Steuersystem, die beide unter Verwendung einer Steuervorrichtung gesteuert werden können. Die Massagevorrichtung beinhaltet eine Vielzahl von mit Druck beaufschlagbaren Elementen, die in das Kissen integriert sind die separat angesteuert werden können, um die Kontur des Sitzes zu beeinflussen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen beinhaltet ein Sitz ein Sitzunterteil und eine Sitzlehne. Mindestens eines des Sitzunterteils und der Sitzlehne beinhaltet einen Verkleidungsbezug, der eine Sitzoberfläche und eine Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelementen aufweist, die unter dem Verkleidungsbezug liegen. Jedes der Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelementen weist eine Fläche auf, die dem Verkleidungsbezug zugewandt ist, wobei mindestens ein Abschnitt der Fläche eine Heizschicht beinhaltet, die selektiv konfiguriert ist, um Wärme zu erzeugen.
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In einigen Ausführungsformen ist die Heizschicht mindestens eines von einer elektrisch leitenden Beschichtung, einem laminierten Widerstandsheizelement, einem flexiblen Heizelement und einem Kohlenstoffheizelement.
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In einigen Ausführungsformen definiert die Heizschicht einen Kontaktbereich auf der Fläche von jedem der Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelementen, der, wenn er aktiviert ist, jeweils Druck auf einen Sitzinsassen ausübt.
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In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelementen mit Druck beaufschlagbare Elemente, die konfiguriert sind, um pneumatisch oder elektropneumatisch aktiviert zu werden.
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In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelementen funktionsfähig mit einer Steuerung gekoppelt, die konfiguriert ist, um die Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelemente und die Heizschicht selektiv und unabhängig voneinander zu aktivieren.
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In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelemente aufblasbare Blasen.
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In einigen Ausführungsformen sind die Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelementen Hohlkörper, die mit einem Medium mit Druck beaufschlagt werden können.
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In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Sitz eine Heizmatte, die unter dem Verkleidungsbezug liegt.
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In einigen Ausführungsformen ist die Heizmatte ein Kohlenstoff- oder flexibles Heizelement.
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In einigen Ausführungsformen liegt die Heizmatte über der Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelementen.
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In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Heizmatte Durchlässe an Stellen, an denen die Heizmatte über der Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelementen liegt.
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In einigen Ausführungsformen sind die Durchlässe Schlitze, die entlang mindestens eines Abschnitts eines Umfangs der Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelemente positioniert sind und eine Bewegung davon in Bezug auf die Heizmatte zu ermöglichen.
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In einigen Ausführungsformen sind die Durchlässe Öffnungen sind, die sich entlang der Fläche der Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Massageelementen erstrecken und diese durch die Öffnungen freilegen.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Sitz ein Schaumstoffpolster, das unter dem Verkleidungsbezug liegt, wobei das Schaumstoffpolster eine erste Seite, die dem Verkleidungsbezug zugewandt ist, und eine gegenüberliegende zweite Seite aufweist.
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Verschiedene Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele, Merkmale und Alternativen, die in den vorstehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargelegt sind, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination davon betrachtet werden. Beispielsweise sind Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform offenbart sind, auf alle Ausführungsformen anwendbar, sofern keine Inkompatibilität der Merkmale vorliegt.
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Figurenliste
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Exemplarische Ausführungsformen werden hierin nachstehend in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezeichnungen gleiche Elemente bezeichnen, und wobei:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Fahrzeugsitzes ist, der mit einem thermischen Massagesystem ausgestattet ist;
- 2 eine seitliche Querschnittsansicht des Sitzunterteils des Fahrzeugsitzes ist, die ein Beispiel für das thermische Massagesystem veranschaulicht;
- 3 eine Draufsicht auf das Sitzunterteil des Fahrzeugsitzes ist, bei der der Verkleidungsbezug weggelassen ist, um Durchlässe zu zeigen, die als Schlitze konfiguriert sind;
- 4 eine Draufsicht auf das Sitzunterteil des Fahrzeugsitzes ist, wobei der Verkleidungsbezug weggelassen ist, um Durchlässe zu zeigen, die als Öffnungen konfiguriert sind; und
- 5 ein Blockdiagramm einer Steuerungsarchitektur für den in 1 dargestellten Fahrzeugsitz ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Sitzes 12 eines Sitzsystems 10 ist in 1 gezeigt. Das Sitzsystem 10 kann für eine Verwendung in Fahrzeugen und/oder Nicht-Fahrzeug-Anwendungen konfiguriert sein. Fahrzeuganwendungen können sowohl Landfahrzeuge, wie z. B. Autos, Lastwagen und Züge und Nicht-Landfahrzeuge, wie z. B. Flugzeuge oder Wasserfahrzeuge beinhalten. Nicht-Fahrzeug-Anwendungen können z. B. Wohn- oder Büromöbel, wie z. B. Stühle oder dergleichen beinhalten. Im Folgenden ist das Sitzsystem 10 für eine Verwendung in einem Fahrzeug beschrieben, und Sitz 12 ist als Fahrzeugsitz zu verstehen.
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1 veranschaulicht einen exemplarischen Fahrzeugsitz 12, der für eine Installation in der Fahrgastzelle eines Fahrzeug auf Schienen entlang der Unterseite des Sitzes oder andere geeignete Anbringungsmöglichkeiten angepasst ist. Der Sitz 12 beinhaltet ein Sitzunterteil 14 und eine Sitzlehne 16, die sich von dem Sitzunterteil erstreckt. Die Richtungen vorwärts (F) und rückwärts (R) sind in 1 bezeichnet und können als Längsrichtungen bezeichnet werden. Die Richtungen aufwärts (U) und abwärts (D) können als vertikale Richtungen bezeichnet werden, während links und rechts als Querrichtungen bezeichnet werden können. Diese Richtungen sind in Bezug auf den Sitz 12 und nicht unbedingt auf das Fahrzeug, in das der Sitz eingebaut ist. Der Sitz 12 weist eine Sitzfläche 18 in Form einer Außenfläche eines Verkleidungsbezugs 20 auf. Jede des Sitzunterteils 14 und der Sitzlehne 16 beinhalten jeweils einen Abschnitt der Sitzfläche 18, der in Kontakt mit einem Sitzinsassen ist. Die Verkleidungsbezug 20 kann aus einem beliebigen Material oder einer Kombination von Materialien gebildet sein, einschließlich, ohne Beschränkung: Leder, gewebte oder gestrickte Stoffe, Polymermmaterialien, wie z. B. wie Polyvinylchlorid (PVC) oder Polyurethan.
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Die hier verwendeten Begriffe „liegt unter“ und „liegt über“ beziehen sich auf einen Bezugsrahmen, in dem die Sitzfläche 18 die oberste Fläche ist. Beispielsweise befindet sich eine unterliegende Schicht in der Sitzlehne 16 generell hinter dem Abschnitt der Sitzfläche 18, der von der Sitzlehne 16 bereitgestellt ist, und eine unterliegende Schicht in dem Sitzunterteil 14 befindet sich generell unter dem Abschnitt der Sitzfläche 18, der von dem Sitzunterteil 14 bereitgestellt ist.
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Wie es in 1 schemenhaft dargestellt ist, beinhaltet das thermische Massagesystem des Sitzes 12 eine Vielzahl von Massageelementen 22, die unter dem Verkleidungsbezug 20 liegen. In diesem besonderen Beispiel sind die Massageelemente 22 links und rechts von einer vertikalen Symmetrieebene entlang der Sitzlehne 16 angeordnet, sodass bei Aktivierung Massagedruck auf die Muskelgruppen ausgeübt wird, die sich entlang der Wirbelsäule des Sitzbenutzers befinden. Die Massageelemente 22, die sich in dem Sitzunterteil 14 befinden, sind auf ähnliche Weise links und rechts einer symmetrischen Ebene in dem Sitzunterteil 14 angeordnet, um bei Aktivierung einen Massagedruck entlang der typischen Lage der Beine des Sitzbenutzers zu erzeugen.
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Die Massageelemente 22 in 1 sind zum Zweck der Veranschaulichung angeordnet, sodass sie den allgemeinen anatomischen Positionen der wichtigsten Muskelgruppen eines Sitzbenutzers entsprechen. Die Platzierung und Anordnung der Massageelemente 22 kann jedoch abhängig von der geometrischen und strukturellen Konfiguration des Sitzes 14, der Anzahl, Größe und Form der Massageelemente 22 und der Art der Massageelemente 22 variieren. Die Massageelemente 22 können entweder in nur einer des Sitzunterteils 14 oder der Sitzlehne 16 verwendet werden, oder können sowohl in dem Sitzunterteil 14 als auch in der Sitzlehne 16 verwendet werden. Die Massageelemente 22 können angeordnet sein, um unabhängig voneinander betrieben zu werden, oder sie können so angeordnet sein, um in Gruppen oder Zonen betrieben zu werden, wie es unten beschrieben ist.
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In einem exemplarischen Sitz 12 ist die Vielzahl von Massageelementen 22 als Hohlkörper gebildet, die mit einem Medium mit Druck beaufschlagt werden können. Ein Beispiel für ein Hohlkörperelement ist eine Blase. Andere Arten von Massageelementen sind möglich, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Massagestößel und aktorische Massagemechanismen. Obwohl also auch andere Konfigurationen möglich sind, beziehen sich die folgende Beschreibung und die Figuren auf einen Sitz 12, bei dem die Vielzahl von Massageelementen 22 Blasen sind. Die Hohlkörper der Blase können mit einem Medium, z. B. Druckluft, mit Druck beaufschlagt werden. Die Blasen können pneumatisch oder elektropneumatisch über einzelne Leitungen (nicht dargestellt) mit Druck beaufschlagt werden.
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2 ist eine Querschnittsansicht des Sitzunterteils 14, das in 1 gezeigt ist. Das Sitzunterteil 14 beinhaltet ein Schaumstoffpolster 24, das unter dem Verkleidungsbezug 20 liegt und die Vielzahl der Massageelemente 22 trägt. Das Schaumstoffpolster 24 weist eine erste Seite, die dem Verkleidungsbezug 20 zugewandt ist, und eine gegenüberliegende zweite Seite auf. Wie es in 2 veranschaulicht ist, beinhaltet jedes der Vielzahl von Massageelementen 22 eine Fläche 22a, die dem Verkleidungsbezug 20 zugewandt ist. Eine Heizschicht 26 ist über mindestens einem Abschnitt der Fläche 22a angeordnet und bildet einen Kontaktbereich, sodass bei Aktivierung Druck und/oder Wärme in dem Kontaktbereich auf den Sitzinsassen ausgeübt werden. Die Größe und Form des Kontaktbereichs kann je nach Art des Massageelements und der Heizschicht variieren. Die Heizschicht 26 ist konfiguriert, um selektiv Wärme zu erzeugen, sodass die Wärme lokal mit dem Druck kombiniert wird, der über eine Druckbeaufschlagung der Massageelemente 22 auf den Sitzinsassen wirkt. Diese zentralisierte Kombination von Wärme und Massagewirkung emuliert das Gefühl einer Hot-Stone-Massage. Die Heizschicht 26 kann ein beliebiges Heizelement beinhalten, das auf mindestens einen Abschnitt der Fläche 22a des Massageelements 22 geklebt, gebunden oder anderweitig angebracht sein kann, wodurch eine Lokalisierung der Wärme in Kombination mit der massierenden Wirkung der Massageelemente 22 ermöglicht wird. Die Heizschicht 26 kann beispielsweise eine elektrisch leitende Beschichtung, ein laminiertes Widerstandsheizelement, ein flexibles Heizelement und ein Kohlenstoffheizelement beinhalten, um nur einige Beispiele zu nennen.
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Das Sitzsystem 10 kann ferner eine Heizmatte 28 beinhalten, die unter dem Verkleidungsbezug 20 liegt. Die Heizmatte 28 ist eine Sitzheizung mit Heizelementen in Form von Heizdrähten. Alternativ kann die Heizmatte auch als Kohlenstoff- oder flexibles Heizelement gebildet sein. Andere Konfigurationen sind auch möglich. Die Heizmatte 28 beinhaltet Durchlässe an Stellen, an denen die Heizmatte 28 über den Massageelementen 22 liegt. In einem Beispiel, wie es in 3 (ohne Sitzbezug) gezeigt ist, sind die Durchlässe Schlitze 30, die entlang mindestens eines Abschnitts eines Umfangs der Massageelemente 22 positioniert sind und eine Bewegung der Massageelemente 22 in Bezug auf die Heizmatte 28 ermöglichen, wenn die Massageelemente aktiviert sind. In einem anderen Beispiel, wie es in 4 (ohne Sitzbezug) gezeigt ist, sind die Durchlässe Öffnungen 31, die sich durch die Durchlässe entlang der Fläche 22a der Massageelemente 22 erstrecken und diese freilegen, und eine ungehinderte Bewegung der Massageelemente 22 bereitstellen, während sie aktiviert sind.
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5 veranschaulicht eine beispielhafte Steuerungsarchitektur für Sitzsystem 10 und beinhaltet eine Steuerung 32. Die Vielzahl von Massageelementen 22 sind konfiguriert, um über die Steuerung 32, insbesondere über den Ventilblock 32a, unabhängig voneinander betrieben zu werden. Auf diese Weise können die Massageelemente 22 konfiguriert sein, um allein oder in Gruppen (d. h. Untergruppen) betrieben zu werden, um eine gezielte Stimulation bereitzustellen. Ebenso sind die Heizschichten 26 konfiguriert, um über die Steuerung 32, insbesondere über die Heizungssteuerung 32b, unabhängig voneinander betrieben zu werden. Auf diese Weise können die Wärmeschichten 26 konfiguriert sein, um allein, in Gruppen (d. h. Untergruppen), in Einklang mit der Vielzahl von Massageelementen 22 oder unabhängig von den Massageelementen 22 betrieben zu werden. Die Steuerung 32 ist ferner konfiguriert, um die Funktion der Heizmatte 28 unabhängig von den Massageelementen 22 und den Heizschichten 26 zu steuern.
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Die Auswahl der Vielzahl von Massageelementen 22 zum Aktivieren und die Temperatureinstellungen für die Heizschichten 26 können in dem Sitzsystem 10 auf verschiedene Weise vorgenommen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, dass ein Benutzer eine manuelle Eingabe an der Steuerung 32 bereitstellt. In diesem Zusammenhang umfasst das Sitzsystem 10 ferner ein Eingabegerät in Form einer Mensch-Maschine-Schnittstellenvorrichtung (HMI-Vorrichtung) 34, die mit der Steuerung 32 kommuniziert. Ein Benutzer, z. B. ein Sitzinsasse, greift auf die HMI-Vorrichtung 34 zu, um manuelle Eingaben an die Steuerung 32 vorzunehmen. Die HMI-Vorrichtung 34 kann z. B. einen Touchscreen, Drehknöpfe, Tasten, ein Mikrofon für Sprachbefehle usw. beinhalten. Der Sitzinsasse greift auf die HMI-Vorrichtung 34 zu, um auszuwählen, welche Massageelemente 22 aktiviert werden sollen, welche Temperatureinstellungen der Heizschichten 26 aktiviert werden sollen, wie lange die Aktivierung dauern soll usw. Die Steuerung 32 aktiviert wiederum die Massageelemente 22, die Heizschichten 26 und die Heizmatte 28 entsprechend der Benutzereingabe.
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Ein Benutzer kann auch ein vorprogrammiertes Massageprogramm auswählen, indem er auf eine Eingabevorrichtung zugreift, die mit der Steuerung 32 kommuniziert. In diesem Zusammenhang beinhaltet das Sitzsystem 10 ferner eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) 36, die mit der Steuerung 32 kommuniziert. Die GUI 36 ist konfiguriert, um vorprogrammierte Optionen für einen Benutzer anzuzeigen. Der Benutzer greift auf die GUI 36 zu, um eine der vorprogrammierten Optionen auszuwählen, und das Steuergerät 32 aktiviert wiederum die entsprechenden Massageelemente 22 und Heizschichten 26.
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Die hierin beschriebenen Steuerungen können als einzelne dedizierte Steuerung ausgeführt sein oder mehrere Steuerungen beinhalten, von denen jede als elektronische Steuereinheit oder andere Steuerung ausgeführt sein kann, die zum Ausführen der hierin beschriebenen Funktionen konfiguriert ist. Insbesondere, und wie es weiter unten beschrieben ist, kann eine Steuerung (z. B. eine mit dem Fahrzeugsitz gekoppelte Steuerung) konfiguriert sein, um Daten von anderen Systemkomponenten zu empfangen. Jede Steuerung, auch Computer genannt, kann als beliebige Vorrichtung ausgeführt sein, die die hier beschriebenen Funktionen ausführen kann. Jede Steuerung kann z. B. als elektronische Steuereinheit, eingebettete Steuerung, Steuerschaltung, Mikrocontroller, Rechenvorrichtung, Bordcomputer und/oder jede andere beliebige Rechenvorrichtung, die die hier beschriebenen Funktionen ausführen kann, ausgeführt sein.
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Eine illustrative Steuerung beinhaltet einen Prozessor, ein E/A-Subsystem, einen Speicher, eine Datenspeichervorrichtung und eine Kommunikationsschaltung. In anderen Ausführungsformen kann die Steuerung andere oder zusätzliche Komponenten beinhalten, wie sie üblicherweise in einer elektronischen Steuereinheit zu finden sind (z. B. verschiedene Eingabe-/Ausgabevorrichtungen). Zusätzlich können in einigen Ausführungsformen eine oder mehrere der veranschaulichende Komponenten in eine andere Komponente integriert sein oder auf andere Weise einen Abschnitt davon bilden. Der Speicher oder Abschnitte davon können z. B. in den Prozessor integriert sein.
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Der Prozessor kann als jede Art von Prozessor ausgeführt sein, der die hierin beschriebenen Funktionen ausführen kann. Der Prozessor kann z. B. als Mikrocontroller, digitaler Signalprozessor, Single- oder Multi-Core-Prozessor(en) oder als anderer Prozessor oder Verarbeitungs-/Steuerungsschaltkreis ausgeführt sein. Auf ähnliche Weise kann der Speicher als jede Art von flüchtigem oder nichtflüchtigem Speicher oder Datenspeicher ausgeführt sein, der die hierin beschriebenen Funktionen ausführen kann. Im Betrieb kann der Speicher verschiedene Daten und Software speichern, die während des Betriebs des Prozessors verwendet werden, wie z. B. Betriebssysteme, Anwendungen, Programme, Bibliotheken und Treiber. Der Speicher ist mit dem Prozessor über das E/A-Subsystem gekoppelt, das als Schaltungen und/oder Komponenten ausgeführt sein kann, um Ein-/Ausgabevorgänge mit dem Prozessor, dem Speicher und anderen Komponenten der Steuerung zu ermöglichen. Das E/A-Subsystem kann z. B. als Speicher-Steuerung-Hubs, Eingabe-/Ausgabesteuerungs-Hubs, Firmware-Vorrichtungen, Kommunikationsverbindungen (d. h. Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, Busverbindungen, Drähte, Kabel, Lichtleiter, Leiterbahnen usw.) und/oder andere Komponenten und Subsysteme zum Ermöglichen der Eingabe-/Ausgabevorgänge verkörpert sein oder diese anderweitig beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann das E/A-Subsystem einen Abschnitt eines System-on-Chip (SoC) bilden und zusammen mit dem Prozessor, dem Speicher und anderen Komponenten der Steuerung auf einem einzigen integrierten Schaltungschip untergebracht sein.
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Das Fahrzeugsitzunterteil 10 kann weitere, in den Figuren nicht explizit veranschaulichte Komponenten beinhalten, wie z. B. ein aufliegendes Sitzpolster und/oder einen dekorativen Verkleidungsbezug. Zusätzlich kann in der Praxis eine Fahrzeugsitzlehne mit dem Fahrzeugsitzunterteil 10 gekoppelt sein, um einen Fahrzeugsitz zu bilden.
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Es ist zu verstehen, dass das Vorstehende eine Beschreibung einer oder mehrerer bevorzugter exemplarischer Ausführungsformen der Erfindung ist. Die Erfindung ist nicht auf die hierin offenbarte(n) besondere(n) Ausführungsform(en) beschränkt, sondern ist ausschließlich durch die nachfolgenden Ansprüche definiert. Außerdem beziehen sich die in der vorstehenden Beschreibung enthaltenen Angaben auf besondere Ausführungsformen und sind nicht als Beschränkungen des Geltungsbereichs der Erfindung oder der Definition der in den Ansprüchen verwendeten Begriffe zu verstehen, es sei denn, ein Begriff oder eine Formulierung ist oben ausdrücklich definiert. Verschiedene andere Ausführungsformen und verschiedene Änderungen und Modifikationen der offenbarten Ausführungsform(en) sind den Fachleuten auf dem Gebiet offensichtlich. Alle derartigen weiteren Ausführungsformen, Änderungen und Modifikationen sollen in den Geltungsbereich der angehängten Ansprüche fallen.
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Wie es in dieser Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, sind die Begriffe „z. B.“, „zum Beispiel“, „beispielsweise“, „wie z. B.“ und „wie“ sowie die Verben „umfassen“, „aufweisen“, „beinhalten“ und ihre anderen Verbformen, wenn sie in Verbindung mit einer Auflistung von einer oder mehreren Komponenten oder anderen Gegenständen verwendet werden, jeweils als offen zu verstehen, was bedeutet, dass die Auflistung nicht als Ausschluss anderer, zusätzlicher Komponenten oder Gegenstände zu verstehen ist. Andere Begriffe sind in ihrer weitesten sinnvollen Bedeutung auszulegen, es sei denn, sie werden in einem Zusammenhang verwendet, der eine andere Auslegung erfordert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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