KR102137439B1 - 의자 제어 장치 및 이를 포함하는 의자 - Google Patents

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Abstract

의자 제어 장치가 개시되며 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치는, 의자 시트를 지지하는 받침부, 상기 받침부를 지지하도록 상기 받침부의 하부에 위치하고, 휨 탄성을 갖는 탄성부재 및 상기 받침부와 연결되어 상기 받침부를 이동시키는 구동부를 포함하되, 상기 구동부는 상기 탄성부재가 휘도록 상기 받침부를 이동시키는 것일 수 있다.

Description

의자 제어 장치 및 이를 포함하는 의자{CHAIR CONTROL DEVICE AND CHAIR INCLUDING THE SAME}
본원은 의자 제어 장치 및 이를 포함하는 의자에 관한 것이다.
극장 등의 의자에 음향 진동장치를 달아 영화 속의 소리와 연동하여 자동으로 진동하도록 하거나, 영화 속의 움직임에 대응하여 움직이는 체감형 의자를 경험하고자 하는 사용자들이 증가하고 있다. 이에 따라, 사용자들이 현실감을 더 느낄 수 있도록 영상 신호에 따라 향이나 분무가 발생하도록 하여 사용자들의 후각 및 촉각을 자극함으로써, 보다 영화에 몰입할 수 있는 환경을 제공하는 방법들이 제시되고 있다. 이와 같이 최근에는 시각에만 의존하지 않고, 다른 독특하고 다양한 체험을 원하는 현대인의 심리를 반영하여 인간의 오감을 자극하는 방법을 통해 관객들이 더욱 영상물을 재미있게 관람하고, 영화에 몰입할 수 있도록 하는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
한편, 스마트폰을 활용한 VR(Virtual Reality) 콘텐츠 또는 VR 기기들이 활성화 됨에 따라, 3D 입체 영상과 함께 사용자의 실감을 더해줄 수 있는 체감형 의자에 대한 요구도 또한 증가하고 있다. 기존의 체감형 의자는 의자 자체의 무게와 앉아있는 사람의 체중을 함께 감당하면서 상하, 좌우, 전후로 움직이는 것을 견딜 수 있는 구조이기 때문에 가격이 비싸고, 소형화가 어려워 대형 시스템의 구조로만 제작될 수 있기 때문에 영화관 또는 놀이공원 등에서만 이용이 가능했다. 이에 따라 개인이 사용할 수 있는 개인용 체감형 의자에 대한 요구 및 필요성이 함께 증가하고 있는 상태이다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-052786호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기울어진 의자의 시트 부분이 탄성력에 의해 용이하게 원상태로 복귀될 수 있는 의자 제어 장치 및 이를 포함하는 의자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본원은 하중에 반하는 탄성력에 의해 체중의 일부가 상쇄되어 적은 구동력으로도 의자의 시트 부분의 이동을 제어할 수 있는 의자 제어 장치 및 이를 포함하는 의자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본원은 의자의 시트 부분의 하측면을 균형하게 지지하여 시트 부분을 기울이기 위한 제어 알고리즘을 용이하게 생성할 수 있는 의자 제어 장치 및 이를 포함하는 의자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본원은 VR 콘텐츠 등의 3D 입체 영상과 함께 사용자의 실감을 더해줄 수 있는 의자 제어 장치 및 이를 포함하는 의자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들도 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 의자 제어 장치는 의자 시트를 지지하는 받침부, 상기 받침부를 지지하도록 상기 받침부의 하부에 위치하고, 휨 탄성을 갖는 탄성부재 및 상기 받침부와 연결되어 상기 받침부를 이동시키는 구동부를 포함하되, 상기 구동부는 상기 탄성부재가 휘도록 상기 받침부를 이동시킬 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 탄성부재는 압축시 탄성복원력을 갖는 부재이고, 상구 구동부는, 상기 의자 시트가 초기 높이 및 초기 기울어짐을 갖는 초기 상태에서, 상기 탄성부재에 미리 설정된 탄성복원력에 대응하는 압축 변형이 발생하도록 상기 받침부에 연결될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 미리 설정된 탄성복원력은 상기 의자 시트 상에 착석한 이용자의 체중에 의한 하향 하중 중 적어도 일부를 상쇄 가능하도록 설정될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 미리 설정된 탄성복원력은 남성의 평균 체중의 편차 범위 및 여성의 평균 체중의 편차 범위 중 어느 하나에 대응하도록 설정될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는, 구동력을 제공하는 구동 유닛 및 상기 구동 유닛에 의해 회전하여 상기 받침부와 연결된 부분을 승강시키는 크랭크 유닛을 포함하되, 상기 크랭크 유닛은 상기 구동 유닛에 의해 회전하는 크랭크 핀 및 일단이 상기 크랭크 핀에 힌지 연결되고 타단이 상기 받침부에 힌지 연결되는 커넥팅 로드를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동 유닛은 상기 크랭크 핀이 편측 회전되도록 제어되고, 상기 편측 회전은 전체 회전 영역을 연직 방향을 기준으로 양측으로 분할하였을 때 어느 한 측에 해당하는 편측 영역 내에서만 회전 이동될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동 유닛은 상기 편측 영역 내에서도 기설정된 회전 각도 범위 내에서 상기 크랭크 핀이 회전하도록 제어되고, 상기 기설정된 회전 각도 범위는, 상기 크랭크 핀의 회전 중 정지시 또는 회전방향 전환시의 회전 관성에 의해 상기 크랭크 핀이 상기 편측 영역을 이탈하는 것을 방지하는 각도 범위일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 기설정된 회전 각도 범위는, 상기 회전 관성을 커버할 수 있을 만큼 상기 연직 방향으로부터 원주 방향을 따라 이격된 각도 범위일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 상기 탄성부재를 사이에 두고 서로 대향하지 않는 위치에 복수개 구비되고, 상기 커넥팅 로드는 구면 베어링을 통해 상기 받침부에 힌지 연결될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 상기 구동 유닛의 회전 구동 각도 또는 상기 크랭크 핀의 회전 각도를 감지하는 각도 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 복수개 구비되되, 상기 받침부와 연결되는 상단 부분이 상기 탄성부재의 상단을 사이에 두고 서로 대향하지 않는 위치에 배치될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 제1구동부, 제2구동부 및 제3구동부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제1구동부의 상단 부분 및 상기 제2구동부의 상단 부분은, 상기 탄성부재의 상단을 통과하는 제1 방향을 기준으로 상호 대칭으로 위치하고, 상기 탄성부재의 상단으로부터 동일거리 상에 위치하고, 상기 제3구동부의 상단 부분은 상기 탄성부재의 상단을 기준으로 상기 제1구동부와 상기 제2구동부 사이의 중앙 부분과 상호 대칭되게 위치할 수 있다.
또한, 상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제2 측면에 따른 의자는 본원의 제1 측면에 따른 의자 제어 장치 및 의자 시트를 포함할 수 있다.
또한, 상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제3 측면에 따른 의자는, 의자 시트, 상기 의자 시트를 지지하도록 상기 의자 시트의 하부에 위치하고, 휨 탄성을 갖는 탄성부재 및 상기 의자 시트와 연결되어, 상기 의자 시트를 이동시키는 적어도 하나 이상의 구동부를 포함하되, 상기 구동부는 상기 탄성부재가 휘도록 상기 의자 시트를 이동시킬 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부가 상하 방향으로 이동하면서 상기 의자 시트를 전후, 좌우 및 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 제 1구동부 및 제 2 구동부를 포함하되, 상기 제 1 구동부가 상하 방향으로 이동하면서 상기 의자 시트를 이동시키고, 상기 제 2 구동부는 상기 의자 시트의 이동에 따라 회전 이동시킬 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 구동부는 상기 탄성부재를 중심으로 제 1 축 상에 위치하고, 상기 제 2 구동부는 상기 제 1 축과 직각인 제 2 축 상에 위치할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 의자 시트는 상기 의자 시트의 하부에 소정 크기를 갖는 가이드 홀을 포함하는 시트 연결부를 포함하고, 상기 구동부는, 모터의 동작에 따라 상하 이동하는 이동부, 상기 이동부가 이동 경로에 따라 이동하도록 하는 지지부, 상기 이동부와 힌지 결합하는 연결부, 일단이 상기 연결부와 힌지 결합하고, 타단이 상기 시트 연결부와 힌지 결합하는 몸체부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 몸체부는 상기 연결부와의 힌지 결합에 기초하여 제 1 이동 축에 따라 회전 이동하되, 상기 시트 연결부와의 힌지 결합에 기초하여 상기 제 1 이동 축과 수직인 제 2 이동 축에 따라 회전 이동할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부의 이동을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함하고, 상기 구동부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 의자 시트를 이동시킬 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 상기 몸체부가 상기 이동 경로를 따라 상하 방향으로 이동에 따라 상기 의자 시트를 전후 또는 좌우 방향 중 어느 하나의 방향으로 이동할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 제 1 구동부 및 제 2 구동부를 포함하되, 상기 제 1 구동부가 상 방향으로 이동하고, 상기 제 1 구동부와 맞은 편에 위치한 제 2 구동부가 하 방향으로 이동하면서, 상기 탄성부재가 상기 제 2 구동부 방향으로 휘도록 상기 의자 시트를 이동시킬 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 제 3 구동부 및 상기 제 3 구동부의 맞은 편에 위치하는 제 4구동부를 더 포함하되, 상기 제 3 구동부 및 상기 제 4 구동부는 상기 의자 시트의 이동에 따라 회 전 이동할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 제어 신호에 기초하여 동작에 필요한 전류를 생성하는 드라이브; 및 상기 생성된 전류에 기초하여 운동과 관련된 토크(Torque)를 생성하는 모터를 포함하고, 상기 이동부는 상기 토크에 기초하여 이동할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 구동부는 상기 모터에 포함된 회전자의 위치를 판별하는 위치 센서를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 의자 시트의 위치 및 이동과 관련된 적어도 하나의 프로파일(Profile)을 생성하고, 상기 생성된 프로파일 중 하나에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제4 측면에 따른 의자를 제조하는 방법은, 의자 시트를 위치시키는 단계; 휨 탄성을 갖는 탄성부재를 상기 의자 시트를 지지하도록 상기 의자 시트의 하부에 위치시키는 단계 및 상기 의자 시트를 이동시키는 적어도 하나 이상의 구동부를 상기 의자 시트에 연결하는 단계를 포함하되, 상기 구동부는 상기 탄성부재가 휘도록 상기 의자 시트를 이동시킬 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 받침부를 지지하는 탄성 부재를 구비함으로써, 구동부가 받침부를 이동시키기 위한 구동력이 탄성 부재에 의해 일부가 상쇄될 수 있으므로, 적은 구동력으로도 받침부를 이동시킬 수 있는 의자 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 탄성 부재의 탄성 복원력에 의해 탄성 부재에 가해지는 하중의 일부가 상쇄되도록 구동부와 받침부가 연결됨으로써, 사용자의 착석에 의한 하중이 탄성복원력에 의해 상쇄되어 받침부를 이동시키기 위한 구동부의 부담이 저감될 수 있는 의자 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, VR 기기들과 연동함으로써, VR(Virtual Reality) 콘텐츠 등의 3D 입체 영상과 함께 사용자의 실감을 더해줄 수 있는 의자 제어 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치에 의자 시트가 장착된 사시도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 지지부가 생략된 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 구동부의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 구동 유닛의 회전 각도 범위를 나타낸 개념도이다.
도 6a 내지 도6b는 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 탄성부재의 사전압축을 단계적으로 나타내기 위한 개념도이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 구동부의 설명을 위한 개념도이다.
도 8은 본원의 다른 실시예에 따른 전체 시스템의 구성도이다.
도 9는 본원의 다른 실시예에 따른 의자의 구성도이다
도 10은 본원의 다른 실시예에 따른 구동부의 구성도이다
도 11a 내지 도11d는 본원의 다른 실시예에 따른 의자의 구동을 나타내는 도면이다.
도 12는 본원의 다른 실시예에 따른 의자를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치에 의자 시트가 장착된 사시도이다.
일반적으로 4D 콘텐츠는 3D 입체영상과 물리효과가 결합된 4D 기술로 즐길 수 있는 영상 콘텐츠를 지칭하며, 의자 제어 장치는 4D 콘텐츠를 구현하는데 필요한 물리 효과를 생성할 수 있다. 예를 들면, 의자 제어 장치는 의자 시트를 상하, 좌우, 전후로 이동시켜 실제 움직이고 있는 듯한 느낌을 구현하거나, 의자 시트를 아래로 갑자기 낙하시켜 떨어지는 느낌을 재현하거나 또는 좌우 이동으로 흔드는 느낌을 재현하거나 또는 전 후 이동으로 가속의 느낌을 재현할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 받침부(10)는 의자 시트(1)를 지지할 수 있다. 예시적으로 의자 시트(1)는 사용자가 앉기 위해 마련되는 좌판을 의미할 수 있다. 예를 들어, 의자 시트(1)는 회전 의자에서 지지봉 및 의자 다리와 분리될 수 있는 부분을 의미할 수 있다. 예시적으로, 의자 시트(1)는 팔걸이 및 등받이를 포함할 수 있다. 또한 받침부(10)는 발 받침 부재(11)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발 받침 부재(11)는 의자 시트(1)에 착석한 사용자의 발을 지지할 수 있도록 마련될 수 있다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 받침부(10)는 의자 시트(1)와 연결될 수 있는 연결 부재(12)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 의자 시트(1)는 그 하단이 받침부(10)의 연결 부재(12)와 결합할 수 있으며, 받침부(10)의 움직임에 대응하여 받침부(10)와 함께 움직일 수 있다. 다른 예로, 연결 부재(12)는 의자 시트(1)의 높이를 조절하기 위한 높이 조절 수단을 포함할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 의자 제어 장치는 의자 시트(1)와 연결되는 연결 부재(12)에 의해, 기존에 사용되는 회전 의자에서 분리된 시트 부분과 연결될 수 있다. 이를 통해 사용자의 취향에 맞는 다양한 의자가 장착될 수 있다. 이에 따라, 연결 부재(12)은 일반적인 회전 의자의 시트 부분과 결합될 수 있는 형태(규격)로 구비될 수 있다.
도 2를 참조하면, 의자 제어 장치는 받침부(10)를 지지하도록 받침부(10)의 하부에 위치하고, 휨 탄성을 갖는 탄성부재(20)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 탄성부재(20)는 받침부(10)의 하단에 연결될 수 있다. 여기서 하단이란, 도 2에 도시된 바와 같이 받침부(10)의 하측면일 수 있다. 예시적으로, 탄성부재(20)는 받침부(10)의 중앙 부분에 연결될 수 있다. 또한, 탄성부재(20)는 후술하는 구동부에 의해 받침부(10)가 기울어지는 경우, 받침부(10)의 기울어짐에 대응하여 휘어질 수 있으며, 원상태로 복원되려고 하는 탄성복원력을 가질 수 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 지지부가 생략된 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 의자 제어 장치는 받침부(10)와 연결되어 받침부(10)를 이동시키는 구동부(31, 32, 33)를 포함할 수 있다. 도3에는 3개의 구동부(31, 32, 33)가 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도 3에서는 설명의 편의를 위해 받침부(10)가 생략되었으나, 구동부(31, 32, 33)는 받침부(10)와 연결되어 탄성부재(20)가 휘도록 받침부(10)를 이동시킬 수 있다. 이때, 받침부(10)의 이동은 수평 방향에 대해 기울어지는 틸트 이동, 상하 방향으로의 이동, 수평 방향으로의 이동 등이 다양하게 조합되는 형태로 구현될 수 있다. 구동부(31, 32, 33)에 의한 받침부(10)의 이동은 보다 뒤에서 자세히 살펴보기로 한다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 구동부의 구성을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 구동부(31, 32, 33)는 구동 유닛(311, 321, 331), 크랭크 유닛 및 각도 감지 센서(315, 325, 335)를 포함할 수 있다. 본원의 일 실시예에 따르면, 구동부(31, 32, 33)는 제1구동부(31), 제2구동부(32) 및 제3구동부(33)를 포함할 수 있다.
예시적으로 구동 유닛(311, 321, 331)은 구동력을 제공할 수 있다. 또한, 상기 구동력은 회전력을 의미할 수 있다. 상기 구동 유닛(311, 321, 331)에는 스테핑 모터, 서보 모터 등이 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
크랭크 유닛은 구동 유닛(311)에 의해 회전하여 받침부(10)와 연결된 부분을 승강시킬 수 있다. 예시적으로, 구동부(31, 32, 33)가 복수개 구비되는 경우, 각 구동부(31, 32, 33)의 구동 유닛(311, 321, 331), 크랭크 유닛 및 각도 감지 센서(325, 335)는 서로 동일한 제원 및 기능을 제공할 수 있다. 따라서 도 4를 참조하는 설명은 하나의 구동부를 중심으로 구동 유닛(311, 321, 331), 크랭크 유닛 및 각도 감지 센서(325, 335)를 설명하며, 예를 들어 구동부(31)의 각도감지 센서와 같이, 도면상에 생략된 부분이라고 하더라도 하기의 설명과 동일하게 이해될 수 있다.
크랭크 유닛은 구동 유닛(311)에 의해 회전하는 크랭크 핀(312)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 구동 유닛(311)과 크랭크 핀(312)은 웜 기어(worm gear) 방식으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 웜 기어 방식은 구동 유닛(311)의 구동력 즉, 회전력을 1/80로 감속하여 크랭크 핀(312)을 회전시킬 수 있다.
또한, 크랭크 유닛은 일단이 크랭크 핀(312)에 힌지 연결되고 타단이 받침부(10)에 힌지 연결되는 커넥팅 로드(313)를 포함할 수 있다. 크랭크 핀(312)과 받침부(10) 사이에 힌지 연결된 커넥팅 로드(313)는 구동 유닛(311)에 의한 크랭크 핀(312)의 회전에 대응하여 받침부(10)와 연결된 부분을 승강시킬 수 있다. 이때 커넥팅 로드(313, 323, 333)는 구면 베어링(314, 324, 334)을 통해 받침부(10)에 힌지 연결될 수 있다. 구동 유닛 (311)이 크랭크 핀(312)를 회전시키면, 크랭크 핀(312)에 연결된 커넥팅 로드(313)는 받침부(10)를 승강시킬 수 있다. 예시적으로, 도 4에는 생략되었으나, 커넥팅 로드(313, 323, 333)가 구면 베어링(314, 324, 334)을 통해 받침부(10)에 연결된 것으로 가정한다. 제1구동부(310)가 구동되면 커넥팅 로드(313)가 승강하게 되고, 받침부(10)와 연결된 부분이 승강될 수 있다. 이때 제2 구동부(320) 및 제3구동부(330)가 구동하지 않는 상태인 경우, 받침부(10)의 나머지 커넥팅 로드(323, 333)와 연결된 부분은 승강이 이루어지지 않으므로, 제1구동부(310)의 커넥팅 로드(313)의 승강에 의해 받침부(10)에 편심이 유발될 수 있다. 결과적으로, 구면 베어링(314)을 통해 편심이 극복될 수 있고, 커넥팅 로드(313, 323, 333)와 받침부(10)의 연결 부분이 각 구동부(310, 320, 330)에 의해 독립적으로 승강될 수 있다. 또한 상기 승강에 따라, 받침부(10)는 커넥팅 로드(313, 323, 333)와의 연결 부분이 상승하도록 기울어지거나 하강하도록 기울어질 수 있다.
도 4를 참조하면, 각도 감지 센서(315, 325, 335)는 구동 유닛(311, 321, 331)의 회전 구동 각도 또는 크랭크 핀(313, 323, 333)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 예시적으로 각도 감지 센서(315, 325, 335)는 크랭크 핀(313, 323, 333)의 회전 각도를 감지함으로써 구동 유닛(313, 323, 333)의 동작을 정확하게 제어할 수 있도록 한다. 예시적으로, 각도 감지 센서(315, 325, 335)는 마그네틱 엔코더(magnetic encoder)일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 구동 유닛의 회전 각도 범위를 나타낸 개념도이다.
구동 유닛(311)은 크랭크 핀(312)이 편측 회전되도록 제어될 수 있다. 예시적으로 구동 유닛(311)은 후술하는 제어부에 의해 회전이 제어될 수 있다. 상기 편측 회전은 전체 회전 영역을 연직 방향을 기준으로 양측으로 분할하였을 때 어느 한 측에 해당하는 편측 영역 내에서만 회전 이동되는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 도 5를 참조하면, 전체 회전 영역은 크랭크 핀(312)의 회전 가능한 각도인 360°를 의미할 수 있다. 이때 편측 회전이란, 도 5를 기준으로 보았을 때 연직 방향을 따라 도시된 파선을 기준으로 좌측과 우측 중 우측에 해당하는 우측 영역 내에서의 회전을 의미할 수 있다. 예를 들어 도 5를 참조하면, 3시 방향을 0도로 보고 반시계 방향을 따라 각도가 증가되고 시계 방향을 따라 각도가 감소된다고 보았을 때, 편측 회전은 -90도 내지 +90도 범위 내에서의 회전 또는 +90도 내지 +180도 범위 내에서의 회전을 의미할 수 있다. 본원에서는 도5에서 연직 방향 기준으로 우측 영역을 편측 영역인 것으로 주로 설명하나, 편측 영역이 이처럼 우측 영역으로만 한정되는 것은 아님은 물론이다.
이처럼 크랭크 핀(312)이 편측 영역 내에서만 회전 이동되도록 제어됨으로써, 의자 제어 장치를 이용한 의자의 제어가 복잡하지 않고 보다 간명한 계산에 따라 이루어질 수 있다. 크랭크 유닛의 경우 회전 운동을 선형 운동으로 변환하여 주는 구성으로서, 좌측 영역에서의 회전시 크랭크 유닛의 구동 궤적과 우측 영역에서의 회전시 크랭크 유닛의 구동 궤적은 다소 상이할 수 있다. 즉, 크랭크 핀(312)의 회전 구동 범위를 좌측 영역과 우측 영역 중 어느 하나의 편측 영역으로만 한정함으로써, 어느 한 쪽의 구동 궤적만을 고려하여 받침부(10)의 기울임(틸트) 이동 또는 승하강 이동을 계산하고 제어할 수 있어, 의자 제어를 위한 알고리즘의 수립이 보다 용이하고 간명하게 이루어질 수 있다.
도 5를 참조하면, 구동 유닛(311)은 편측 영역 내에서도 기설정된 회전 각도 범위 내에서 크랭크 핀(312)이 회전하도록 제어될 수 있다. 구체적으로, 기설정된 회전 각도 범위는 크랭크 핀(312)의 회전 중 정지시 또는 회전방향 전환시의 회전 관성에 의해 크랭크 핀(312)이 편측 영역을 이탈하는 것을 방지하는 각도 범위일 수 있다. 구동 유닛(311)이 편측 영역의 상측 경계 또는 하측 경계에 가깝게 크랭크 핀(312)을 회전시킬수록, 회전을 정지하더라도 작용되는 회전 관성에 의해 크랭크 핀이(312) 의도치 않게 편측 영역을 벗어나게 될 수 있다. 예를 들어, 구동 유닛(311)이 크랭크 핀(312)을 편측 영역의 경계 중 하나인 상측 경계에 해당하는 90°의 위치까지(도 5를 기준으로 12시 방향까지) 편측 회전시킨 다음 정지하려는 경우, 크랭크 핀(312)은 회전 관성에 의해 상측 경계에서 멈추지 못하고 상측 경계를 지나게 되어 편측 영역을 이탈할 수 있다. 이렇게 크랭크 핀(312)이 상측 경계를 통과하여 편측 영역의 반대편 영역으로 넘어가게 되면, 크랭크 핀(312)에는 상측 경계를 통해 되돌아가려는 구동을 저해하는 방향으로 중력이 작용하게 되므로, 상기 반대편 영역 내에서 더욱 아래쪽으로 회전하려는 경향을 보이게 된다. 이처럼 편측 영역의 경계에 가깝게 크랭크 핀(312)을 회전시키는 경우, 그 회전 관성으로 인해 크랭크 핀(312)이 편측 영역을 벗어나게 될 수 있고, 의도하지 않은 받침부(10)의 승강이 발생할 수 있다.
구동 유닛(311)은 이같이 편측 영역을 벗어난 크랭크 핀(312)을 편측 영역으로 돌아오게 하기 위해 중력에 반하는 힘을 가해야 하므로 많은 구동력이 필요하게 된다. 따라서 크랭크 핀(312)의 회전 각도 범위는 크랭크 핀(312)의 회전 후 정지시 발생되는 회전 관성에 의해 크랭크 핀(312)이 편측 영역을 벗어나게 회전되는 것을 방지할 수 있는 범위로 설정됨이 바람직하다.
다시 말해, 상기 기설정된 회전 각도 범위는 회전 관성을 커버할 수 있을 만큼 상기 연직 방향으로부터 원주 방향을 따라 이격된 각도 범위일 수 있다. 예시적으로, 기설정된 회전 각도 범위는 편측 영역의 상측 경계 및 하측 경계 각각으로부터 소정의 각도만큼 원주 방향을 따라 이격되도록 조정된 각도 범위일 수 있다. 도 5를 참조하면, 기설정된 회전 각도 범위는 하측 경계인 -90도에서 a도만큼 하측 경계로부터 멀어진 각도 내지 상측 경계인 +90도에서 a도만큼 상측 경계로부터 멀어진 각도의 범위일 수 있다. 즉, 기설정된 회전 각도 범위는 -90°+a°에서 +90°-a°까지의 각도 범위일 수 있다. 예를 들어 a는 10°일 수 있으며 이 경우 기설정된 회전 각도 범위는 ±80° 일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 구동 유닛(311)이 크랭크 핀(312)을 90°방향으로 회전시킨 경우, 즉 도 5를 기준으로 12시 방향으로 점차 회전시키는 경우, 크랭크 핀(312)의 회전에 대응하여 커넥팅 로드(313)가 받침부(10)와 연결된 부분은 점차 상승될 수 있다. 또한 크랭크 핀(312)이 6시 방향으로 점차 회전되는 경우, 받침부와 연결된 부분은 점차 하강될 수 있다. 예시적으로, 기설정된 회전 각도 범위가 ±90°인 경우, 받침부(10)의 최대 상승 높이 및 최대 하강 높이는 수평으로부터 ±25mm일 수 있다. 예를 들어, 기설정된 회전 각도 범위가 ±80°인 경우, 커넥팅 로드(313)가 받침부(10)와 연결된 부분은 최대 25sin80° mm까지 상승할 수 있이고, -최소 25sin80° mm까지 하강할 수 있다.
도 6a 및 도6b는 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 탄성부재의 사전압축을 단계적으로 나타내기 위한 개념도이다.
도 6a 내지 도 6b를 참조하면, 탄성부재(20)는 압축시 탄성복원력을 갖는 부재일 수 있다. 상기 탄성복원력은 탄성부재(20)가 하중에 의해 압축된 상태에서 원상태로 복원되려고 하는 힘을 포함하는 의미로 이해되는 것이 바람직하다. 예시적으로 탄성부재(20)는 압축 헬리컬 스프링, 인장 헬리컬 스프링, 비틀림 헬리컬 스프링이 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본원의 일 실시예에 따르면, 구동부는 상술한 바와 같이 탄성부재(20)가 탄성복원력을 갖도록 사전 압축된 상태로 받침부(10)에 연결될 수 있다. 탄성부재(20)가 사전 압축됨으로써, 의자 시트(1)에 사용자가 착석하더라도 탄성부재(20)의 탄성복원력에 의해 사용자의 하중의 일부가 상쇄될 수 있고, 이에 따라 사용자의 착석시 구동부에 가해지는 하중(자중)이 보다 경감되거나 제거될 수 있어, 의자 제어 장치의 내구성이 향상될 수 있고 유지관리 측면에서의 효율성이 향상될 수 있다.
상기 사전 압축을 도 6a 내지 도6b를 참조하여 설명한다. 구동부는 의자 시트(1)가 초기 높이 및 초기 기울어짐을 갖는 초기 상태(예를 들면, 도 6b에 도시된 바와 같이 크랭크 핀(312)이 수평한 상태)에서, 탄성부재(20)에 미리 설정된 탄성복원력에 대응하는 압축 변형이 발생하도록 받침부(10)에 연결될 수 있다. 예시적으로, 크랭크 핀이 복수개(이를 테면 3개)인 경우, 각각의 크랭크 핀이 모두 수평하게 위치함으로써, 받침부(10) 또한 지면과 소정의 높이에서 수평을 이룬 상태가 될 수 있다. 도 6a를 참조하면, 크랭크 핀(312)이 도 6b에 도시된 상태와 대비하여 90° 방향(도 6a 기준 12시 방향)으로 소정의 각도만큼 회전한 상태에서 커넥팅 로드(313)가 구면 베어링(314)를 통해 받침부(10)에 힌지 연결될 수 있다. 예시적으로, 상기 소정의 각도는 도 6a에 도시된 바와 같이 소정의 각도만큼 들어올려진 크랭크 핀(312)을 도 6b에 도시된 바와 같이 초기 상태로 하향 회전시켰을 때, 탄성부재(20)가 h만큼 압축되면서 상기 h라는 압축량에 대응하는 탄성복원력을 상향으로 작용하게 되는 각도일 수 있다. 예시적으로 상기 h는 4mm일 수 있다.
보다 구체적으로, 도 6a를 참조하면, 크랭크 핀(312)이 소정의 각도만큼 회전하여 받침부(10)가 h만큼 상승되고, 받침부(10)가 상승된 상태에서 받침부(10)의 하부에 탄성부재(20)가 연결될 수 있다. 이후, 크랭크 핀(312)을 아래쪽(도 6a 기준 6시 방향)으로 상기 소정의 각도만큼 회전시키면, 받침부(10)가 h만큼 하강하고, 받침부(10)의 하강에 대응하여 탄성부재(20)에 압축 변형이 발생될 수 있다. 초기 상태는 도 6b에 도시된 바와 같이 크랭크 핀(312)가 수평하게 위치하고 탄성부재(20)에 압축 변형이 가해진 상태일 수 있다. 상술한 예에 따르면, 탄성부재(20)는 h만큼의 압축에 대응하는 탄성복원력을 가질 수 있다.
이에 따라, 초기 상태의 탄성부재(20)는 미리 설정된 탄성복원력을 가질 수 있다. 미리 설정된 탄성복원력은 상기 의자 시트 상에 착석한 이용자의 체중에 의한 하향 하중 중 적어도 일부를 상쇄 가능하도록 설정될 수 있다. 예시적으로 미리 설정된 탄성복원력은 남성의 평균 체중의 편차 범위 및 여성의 평균 체중의 편차 범위 중 어느 하나에 대응하도록 설정될 수 있다. 예시적으로, 의자 제어 장치가 남성을 대상으로 하는 경우, 남성의 평균 체중의 편차 범위에 대응하는 탄성복원력을 갖도록 초기 상태로 세팅될 수 있다. 예를 들어, h(4mm)에 대응하는 탄성복원력은 60kg의 하중을 상쇄시킬 수 있다. 탄성부재(20)의 탄성복원력은 상기 초기 상태가 설정되는 과정에서 크랭크 핀(312)이 회전하는 각도에 따라 변동될 수 있으며, 탄성부재(20)의 성능에 따라서도 변동될 수 있다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치의 구동부의 설명을 위한 개념도이다.
예시적으로, 구동부는 복수개 구비될 수 있다. 받침부(10)를 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향으로 기울이기 위해서는 전후 방향과 좌우 방향에 대한 2개의 축이 조합되어야 하므로 최소 2개의 구동부가 구비될 필요가 있다. 이때 각 구동부가 서로 대향하지 않도록 배치되어야 2축의 조합을 통해 받침부(10)를 전 방향으로 기울일 수 있다.
2개의 축이 서로 직교하도록 구동부가 배치되는 경우에 전 방향에 대한 받침부(10)의 기울임이 가장 효율적으로 이루어질 것이다. 그러나, 2개의 구동부가 서로 대향하지 않도록 받침부(10)와 연결되더라도, 두 지점의 지지만으로는 사용자의 하중이 더해진 받침부(10)의 지지가 불균형해 질 수 밖에 없다. 2개의 구동부는 각 축의 일측에만 연결되어 있기 때문에 사용자가 착석하는 경우 어느 한쪽으로 편향되게 기울어질 가능성이 높으며, 안정적인 지지감을 제공하기 어려운 측면이 있다. 따라서, 사용자의 하중에 대한 균형적인 지지가 가능하도록 받침부(10)의 세 지점을 지지할 수 있는 3개의 구동부가 구비될 수 있다.
도 7을 참조하면, 복수개의 구동부(31, 32, 33)는 받침부(10)와 연결되는 상단 부분(310, 320, 330)이 탄성부재(20)의 상단을 사이에 두고 서로 대향하지 않는 위치에 배치될 수 있다. 상기 상단 부분(310, 320, 330)은 커넥팅 로드(313)가 구면 베어링(314)을 통해 받침부(10)에 연결되는 부분을 의미할 수 있다. 도 7을 참조하면, 상기 상단 부분(310, 320, 330)은 제1구동부(31)의 커넥팅 로드(313)가 구면 베어링(314)을 통해 받침부(10)와 연결되는 부분(310)(이하 구동부의 상단 부분이라 하겠다)과 제2구동부(32)의 상단 부분(320) 및 제3구동부(33)의 상단 부분(330)일 수 있다.
각 구동부(31, 32 33)는 배치된 위치에서 커넥팅 로드(313, 323, 333)를 통해 받침부(10)와 연결되고, 연결된 부분을 승강시킬 수 있다. 예시적으로, 도7을 참조하면, 제3구동부(33)에 의해 받침부(10)는 제1 방향으로 기울어질 수 있다. 여기서 제1방향은 전후 방향을 의미할 수 있다. 전후 방향이란 의자 시트(1)에 착석한 경우 사용자가 바라보는 방향이 전 방향, 반대 방향을 후 방향을 의미할 수 있다. 도 7을 기준으로 설명하면, 발 받침 부재(11)가 위치한 12시 방향이 전 방향, 6시 방향이 후 방향을 의미할 수 있다. 또한 제2방향은 사용자가 바라보는 전 방향을 기준으로 결정되는 좌측 및 우측 방향을 의미할 수 있다. 좌측 방향은 도 7을 기준으로 9시 방향을 의미하고 우측 방향은 3시 방향을 의미할 수 있다. 또한 상하 방향은 사용자에 의해 탄성부재(20)에 하중이 걸리는 방향을 하 방향, 그 반대 방향을 상 방향을 의미할 수 있다. 복수의 구동부(31, 32, 33)가 동시에 동작하는 경우 받침부(10)가 상승하거나 하강할 수 있다.
제1구동부(31) 및 제2구동부(32)가 제3 구동부(33)와 탄성부재(20)의 상단 부분 또는 받침부(10)를 중심으로 대칭하지 않도록 배치됨으로써 제3구동부(33)에 의해 받침부(10)가 제1방향을 따라 기울어지는 제1틸트가 이루어질 수 있고, 제1구동부(31) 및 제2구동부(32)에 의해 제2방향을 따라 기울어지는 제2틸트가 이루어 질 수 있다. 제1틸트는 제2방향을 회전축으로 하여 제1방향(전, 후) 중 어느 한쪽으로 기울어지는 동작을 의미할 수 있다. 또한 제2틸트는 제1방향을 회전축으로 하여 제2방향(좌, 우) 중 어느 한쪽으로 기울어지는 동작을 의미할 수 있다. 도 7을 참조하면, 제3 구동부(33)에 의해 받침부(10)가 제1틸트될 수 있고 제1구동부(31) 및 제2구동부(32)에 의해 받침부(10)가 제2틸트될 수 있다.
상기 틸트는 제1틸트, 제2틸트 뿐만 아니라 제1틸트 및 제2틸트의 조합에 의해 사선 방향으로 기울어지는 것과 같이 수평 방향에 대해 모든 방향으로 기울어지는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 서로 대향하지 않는 복수의 구동부(31, 32, 33)에 의해 모든 방향에 대한 받침부(10)의 틸트가 가능할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1구동부(31)의 상단 부분(310) 및 제2구동부(32)의 상단 부분(320)은, 탄성부재(20)의 상단을 통과하는 제1 방향을 기준으로 상호 대칭으로 위치할 수 있다. 예시적으로, 제1구동부(31)의 상단 부분(310)이 제1방향을 기준으로 좌측에 위치하고, 제2구동부(32)의 상단 부분(320)이 제1방향을 기준으로 우측에 위치할 수 있다. 따라서, 제1구동부(31) 및 제2구동부(32)의 상단 부분(310, 320)이 제1방향을 중심으로 좌우 대칭하여 각각 배치될 수 있고, 이로 인해 제1틸트가 보다 안정적으로 수행될 수 있다. 또한, 제1구동부(31) 및 제2구동부(32)의 상단이 탄성부재(20)의 상단으로부터 동일거리 상에 위치할 수 있다. 도 7을 참조하면 제1구동부(31) 및 제2구동부(32)는 탄성부재(20)의 상단, 예를 들어 탄성부재(20) 상단의 중심으로부터 동일한 b 거리만큼 이격되어 배치될 수 있고, 각 구동부(31, 32)의 상단 또한 b거리만큼 탄성부재(20)의 상단으로부터 이격되어 받침부(10)에 연결될 수 있다. 이와 같은 제1구동부(31) 및 제2구동부(32)의 배치를 통해 제2틸트가 제2방향에 대해 보다 정확하게 수행될 수 있다.
또한, 제3구동부(33)의 상단 부분은 탄성부재(20)의 상단을 기준으로 제1구동부(31)와 상기 제2구동부 사이의 중앙 부분과 상호 대칭되게 위치할 수 있다. 도 7을 참조하면, 제3구동부(33)는 탄성부재(20) 상단의 중심으로부터 제1방향으로 a거리만큼 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 상기 a거리는 제1구동부(31)와 제2구동부(32)사이의 최단거리의 중간으로부터 탄성부재(20) 상단의 중심까지의 거리일 수 있다. 상기와 같이 제3구동부(33)와 제1구동부(31) 및 제2구동부(32)사이의 중간이 탄성부재(20) 상단의 중심으로부터 동일한 거리(a)를 가지도록 배치됨으로써, 받침부(10)의 틸트를 위한 제어 알고리즘을 용이하게 생성할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 의자 제어 장치는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어부는 구동부(31, 32, 33)의 움직임을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부는 받침부(10)의 틸트 또는 승강과 관련된 적어도 하나의 알고리즘을 생성하고, 생성된 알고리즘 중 하나에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 예시적으로, 제어부는 사용자가 시청하고 있는 영상에 기초하여 받침부(10)가 틸트 또는 승강되도록 구동부(31, 32, 33)의 움직임을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있고, 구동부(31, 32, 33)는 제어 신호에 기초하여 받침부(10)를 틸트 또는 승강시킬 수 있다. 이 때, 제어부는 소정 어플리케이션 또는 소프트웨어를 사용하여 받침부(10)의 틸트 또는 승강 및 구동부(31, 32, 33)의 움직임과 관련된 알고리즘을 생성할 수 있다.
또한, 본원은 전술한 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치 및 상기 의자 제어 장치와 연결되어 제어되는 의자 시트를 포함하는 의자를 제공할 수 있다. 이러한 의자에 포함되는 구성들에 대해서는 앞서 살펴 본 바 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 이하에서는 본원의 다른 실시예에 따른 의자 및 그러한 의자를 제조하는 방법에 대해 설명한다. 참고로, 전술한 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치는 후술할 본원의 다른 실시예에 따른 의자와 동일하거나 상응하는 기술적 특징을 적어도 일부 포함한다고 할 것이므로, 전술한 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치 또는 의자에 대한 설명은 후술할 본원의 다른 실시예에 따른 의자 또는 의자 제조 방법에 대해서도 다양하게 조합되어 적용될 수 있고, 반대로 후술할 본원의 다른 실시예에 따른 의자 또는 의자 제조 방법에 대한 설명 또한 전술한 본원의 일 실시예에 따른 의자 제어 장치 또는 의자에 대해 다양하게 조합되어 적용될 수 있음은 물론이다.
도 8은 본원의 다른 실시예에 따른 전체 시스템의 구성도이다. 도8을 참조하면 사용자의 실감을 더해줄 수 있는 시스템은 의자(10)를 포함할 수 있다.
이와 같은 의자(10)의 동작에 대해서는 후술되는 도 9에서 자세히 설명된다. 도 9는 본원 발명의 일 실시예에 따른 의자(10)의 구성도이다. 도 9를 참조하면, 의자(10)는 의자 시트(101), 탄성 부재(102) 및 구동부(103)를 포함한다. 다만, 의자(10)의 구성이 도 9에 도시된 구성들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 의자(10)는 구동부(103)의 제어와 관련된 제어부를 더 포함할 수 있다.
의자 시트(101)는 사용자가 앉을 수 있도록 앉는 자리를 제공할 수 있다. 다만, 의자 시트(101)는 앉는 자리만을 의미하는 것은 아니며, 의자 시트(10)는 등받이, 팔걸이 등의 요소를 더 포함할 수 있다.
또한, 의자 시트(101)는 의자 시트(101)의 하부에 소정 크기를 갖는 가이드 홈을 포함하는 시트 연결부(1011)를 더 포함할 수도 있다. 시트 연결부(1011)에 대한 설명은 후술되는 도 10 및 도 11a 내지 도 11d를 통해 다시 한번 설명된다
탄성 부재(102)는 의자 시트(101)를 지지하도록 의자 시트(101)의 하부에 위치하고, 휨 탄성을 가질 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(102)는 압축 헬리컬 스프링, 인장 헬리컬 스프링, 비틀림 헬리컬 스프링이 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 여러 가지 예가 더 있을 수 있다. 일반적으로 탄성 부재는 가한 힘에 대하여 변형된 길이를 말하는 탄성 계수를 가질 수 있다. 직렬로 연결된 탄성 부재의 탄성 계수는 각각의 탄성 부재의 탄성 계수의 역수의 합의 역수와 같으며, 병렬로 연결된 용수철의 탄성 계수는 각각의 용수철의 탄성 계수들의 합과 같을 수 있다.
본원에서 탄성 부재(102)는 의자에 사용자가 앉는 경우 의자 시트(101)가 무게에 의해 연직방향 즉, 의자 시트(101)를 중심으로 앉는 방향으로 이동할 수 있다. 이동 거리는 스프링의 강도와 의자 시트(101)에 걸리는 하중에 의해 결정될 수 있다. 이 경우, 탄성 부재(102)에 작용하는 하중은 탄성 부재(102)에 연직 방향의 힘 즉, 압축이지만, 탄성 부재(102)의 와이어는 하중이 어느 코일에 작용하더라도 축에 대하여 와이어를 비틀려는 경향으로 비틀림을 받을 수 있으며, 이 때, 스프링의 처짐은 수학식 1과 같다.
Figure 112019099076948-pat00001
이때, δ는 탄성 부재의 처짐량, N은 탄성 부재의 유효 감김수, D는 탄성 부재의 외경, G는 재료의 횡탄성 계수, d는 코일의 직경이고, P는 탄성 부재(102)에 걸리는 하중일 수 있다.
구동부(103)는 의자 시트(101)와 연결되어, 의자 시트(101)를 이동시킬 수 있으며, 적어도 하나 이상의 구동부(103)가 의자 시트(101)와 연결될 수 있다. 이때, 구동부(103)는 탄성 부재(102)가 휘도록 의자 시트(101)를 이동시킬 수 있다.
구동부(103)는 상하 방향으로 이동하면서 의자 시트(101)를 전후 좌우 및 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 때, 전후 방향은 사용자가 의자(10)에 앉았을 경우, 사용자가 바라보는 방향을 의미할 수 있으며, 사용자가 바라보는 방향을 전방향, 전 방향의 반대 방향을 후 방향이라고 할 수 있다. 좌우 방향은 사용자가 의자(10)에 앉았을 경우, 전 방향을 기준으로 결정되는 좌측 또는 우측 방향일 수 있고, 상하 방향은 연직 방향 즉, 사용자에 의해 의자(10)에 하중이 걸리는 방향을 하 방향, 그 반대 방향을 상 방향이라고 할 수 있다.
예를 들면, 구동부(103)는 탄성 부재(102)를 기준으로 의자 시트(101)의 아래 측에 의자 시트(101)의 후 방향과 대응하도록 연결되어, 구동부(103)가 상하 방향으로 이동하면서, 의자 시트(101)를 후 방향으로 이동시킬 수 있고, 구동부(103)는 탄성 부재(102)를 기준으로 의자 시트(101)의 아래 측에 의자 시트(101)의 좌 방향과 대응하도록 연결되어, 구동부(101)가 상하 방향으로 이동하면서, 의자 시트(101)를 좌 방향으로 이동시킬 수 있다.
구동부(103)는 제 1 구동부 및 제 2 구동부를 포함할 수 있고, 제 1 구동부가 상하 방향으로 이동하면서 의자 시트(101)를 이동 시킬 수 있으며, 제 2 구동부 는 의자 시트(101)의 이동에 따라 회전 이동 할 수 있다. 이 때, 제 1 구동부는 탄성 부재를 중심으로 제 1 축 상에 위치하고, 제 2 구동부는 제 1 축과 직각인 제2 축 상에 위치할 수 있다.
예를 들면, 제 1 구동부는 탄성 부재(102)를 기준으로 의자 시트(101)의 아래 측에 의자 시트(101)의 후 방향과 대응하도록 연결되고, 제 2 구동부(102)는 의자 시트(101)의 아래 측에 의자 시트(101)의 좌 방향과 대응하도록 연결될 수 있다. 제1 구동부 및 제 2 구동부는 의자(10)를 위에서 바라봤을 때, 탄성 부재(102)를 중심으로, Y 축의 아래 부분에 제 1 구동부가 위치하고, Y 축과 직각을 이루는 X 축의 왼쪽 부분에 제 2 구동부가 위치할 수 있으며, 제 1 구동부가 상하 방향으로 이동하면서, 의자 시트(101)를 후 방향으로 이동시킬 수 있고, 의자 시트(101)의 이동에 따라 제 2 구동부가 회전 이동할 수 있다.
이와 같은 구동부(103)의 동작은 아래 도 10을 통해 다시 한번 설명하고자 한다. 도 10은 본원의 다른 실시예에 따른 구동부(103)의 구성도이다. 도 10을 참조하면, 구동부(103)는 이동부(미도시), 지지부(1032), 연결부(1033) 및 몸체부(1031)를 포함할 수 있다. 다만, 구동부(103)의 구성이 앞서 예시된 것들로 한정되는 것은 아니다.
이동부는 모터의 동작에 따라 상하 이동할 수 있다.
지지부(1032)는 이동부가 이동 경로에 따라 이동하도록 할 수 있다. 예를 들면, 지지부(1032)는 이동부가 상하 이동할 수 있도록 가이드 홀을 가질 수 있고, 이동부는 모터의 동작에 따라 가이드 홀에 기초하여 상하로 이동할 수 있다
연결부(1033)는 몸체부(1031)과 힌지 결합할 수 있다. 연결부(1033)는 몸체부(1031)를 어느 하나의 이동 축에 기초하여 회전이동 시킬 수 있다. 예를 들면, 연결부(1033)는 몸체부(1031)과 힌지 결합하고, 몸체부(1031)를 좌우 방향으로 회전이동 시킬 수 있다.
몸체부(1031)는 연결부(1033)과 힌지 결합되고, 타단이 시트 연결부(1011)와 힌지 결합할 수 있다. 몸체부(1031)는 연결부(1033)와의 힌지 결합에 기초하여 제1 이동 축에 따라 회전 이동하되, 시트 연결부(1011)와의 힌지 결합에 기초하여 제1 이동 축과 수직인 제 2 이동 축에 따라 회전 이동할 수 있다. 이 때, 시트 연결부(1011)는 의자 시트(101)의 하부에 소정 크기를 갖는 가이드 홀을 포함할 수 있다.
S301 내지 S303은 몸체부(1031) 및 연결부(1033)의 모습을 나타낸다. S301 내지 S302를 참조하면, 몸체부(1031)와 연결부(1033)는 힌지 결합되어 S303과 같이 제 1 이동 축에 따라 회전이동 할 수 있다. 한편, 몸체부(1031)는 시트 연결부(1011)와 힌지 결합되어, 가이드 홀에 따라 제 1 이동축에 수직인 제 2 이동축에 따라 회전이동 할 수 있다. 도 10을 참조하면 제 1 이동축은 좌우 방향 이동이고, 제 2 이동축은 상하 방향 이동일 수 있다.
이 때, 시트 연결부(1011)에 포함된 가이드 홀의 길이 또는 크기는 의자 시트(101)에 앉는 무게와 탄성 부재(102)의 감김수, 외경 및 직경 등을 감안하여 결정될 수 있으며, 사용자가 앉는 경우, 의자 시트(101)와 의자 시트(101)에 고정된 시트 연결부(1011)가 하중에 비례하여 하 방향으로 이동될 수 있고, 구동부(103)의 몸체부(1031)는 시트 연결부(1011)와 연결될 수 있다.
구동부(103)는 몸체부(1031)가 이동 경로를 따라 상하 방향으로 움직임에 따라 의자 시트(101)를 전후 또는 좌우 방향 중 어느 하나의 방향으로 움직일 수 있다.
본원 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따르면, 구동부(103)는 제 1 구동부 및 제 2 구동부를 포함하되, 제 1 구동부가 상 방향으로 이동하고, 제 1 구동부와 맞은 편에 위치한 제 2 구동부가 하 방향으로 이동하면서 탄성 부재가 제 2 구동부 방향으로 휘도록 의자 시트를 이동시킬 수 있고, 본원 발명의 다양한 실시예 중 하나에 따르면, 구동부(103)는 제 3 구동부 및 제 3 구동부의 맞은편에 위치하는 제 4 구동부를 더 포함할 수 있고, 제 3 구동부 및 제 4 구동부는 의자 시트(101)의 이동에 따라 회전이동 할 수 있다.
이와 같은 구동부(103)의 동작에 따라 의자 시트(101)가 이동하는 것과 관련하여 도 11a 내지 도11d를 참조하여 자세히 설명하고자 한다. 도 11a를 참조하면, S401은 동작하지 않는 의자(10)의 모습을 나타낸다. 구동부(103)는 제 1 구동부(113), 제 2 구동부(133), 제 3 구동부(123) 및 제 4 구동부(143)를 포함할 수 있으며, 제 1 구동부(113)의 맞은편에 제 2 구동부(133)가 위치하고, 제 1 구동부(113)가 위치한 제 1 축에 수직인 제 2축에 제 3 구동부(123)가 위치하고, 제 3구동부(123)의 맞은편에 제 4 구동부(143)이 위치할 수 있다.
도 11b를 참조하면, S402에서 제 1 구동부(113)가 상 방향으로 이동하여, 의자 시트(101)를 전 방향으로 이동시킬 수 있으며, S403에서 제 1 구동부(113)가 하 방향으로 이동하여 의자 시트(101)를 후 방향으로 이동시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 제 2 구동부(133)가 상 방향으로 이동하여 의자 시트(101)를 좌 방향으로 이동시킬 수 있으며, 제 2 구동부(133)가 하 방향으로 이동하여 의자 시트(101)를 우 방향으로 이동시킬 수도 있다.
도 11c를 참조하면, S404에서 제 1 구동부(113)가 하 방향으로 이동하고, 제1 구동부(113)의 맞은편에 위치한 제 2 구동부(133)가 상 방향으로 이동하면서, 탄성 부재(102)가 제 1 구동부(113) 방향으로 휘도록 의자 시트(101)를 이동시킬 수 있다. 다시 말하면, 의자 시트(101)는 후 방향으로 이동될 수 있다. S405에서 S404와 반대로 제 1 구동부(113) 상 방향으로 이동하고, 제 2 구동부(133)가 하 방향으로 이동할 수 있고, 이 때 의자 시트(101)는 전 방향으로 이동될 수 있다.
한편 제 3 구동부(123)가 하 방향으로 이동하고, 제 3 구동부(123)의 맞은편에 위치한 제 4 구동부(143)가 상 방향으로 이동하면서, 탄성 부재(102)가 제 3 구동부(123) 방향으로 휘도록 의자 시트(101)를 이동시킴으로써, 의자 시트(101)를 우 방향으로 이동시킬 수 있고, 반대로 제 3 구동부(123)가 상 방향으로 이동하고, 제 4 구동부(143)가 하 방향으로 이동할 수 있고, 이 때 의자 시트(101)는 좌 방향으로 이동될 수 있다
다른 실시예에서, 제 1 구동부(113) 및 제 3 구동부(123)가 하 방향으로 이동하는 경우, 제 2 구동부(133) 및 제 4 구동부(143)는 상 방향으로 이동하고, 의자 시트(101)는 후좌 방향으로 이동될 수 있다.
도 11b를 참조하면, S406에서 사용자가 의자 시트(101)에 앉는 경우, 의자 시트(101)와 의자 시트(101)에 고정된 시트연결부(1011)가 하중에 비례하여 하 방향으로 이동될 수 있다. 시트 연결부(1011)에 포함된 가이드 홀의 길이 또는 크기는 의자 시트(101)에 앉는 무게와 탄성 부재(102)의 감김수, 외경 및 직경 등에 감안하여 결정될 수 있다.
S407에서 제 1 구동부(113) 내지 제 4 구동부(143)가 하 방향으로 이동하고, 의자 시트(101)는 하 방향으로 이동될 수 있다. 제 1 구동부(113) 내지 제 4 구동부(143)가 상 방향으로 이동하는 경우, 의자 시트(1010)는 상 방향으로 이동될 수 있다.
도면에 표시되지는 않았으나, 의자(10)는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제어부는 구동부(103)의 움직임을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부는 의자 시트(101)의 위치 및 움직임과 관련된 적어도 하나의 프로파일(Profile)을 생성하고, 생성된 프로파일 중 하나에 기초하여 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어 제어부는 사용자가 시청하고 있는 영상에 맞춰 의자 시트(101)가 이동하도록 구동부(103)의 움직임을 제어하는 제어 신호를 생성할 수 있고, 구동부(103)는 제어 신호에 기초하여 의자 시트(101)를 이동시킬 수 있다. 제어부는 콘텐츠 또는 영상 각각에 대응하여 의자 시트(101)가 움직이도록 프로파일을 생성하여 저장할 수 있고, 복수의 프로파일 중 어느 하나에 기초하여 구동부(103)의 움직임을 제어하도록 제어 신호를 생성할 수 있다. 이 때, 제어부는 소정 어플리케이션 또는 소프트웨어를 사용하여 의자 시트(101)의 위치 및 구동부(103)의 움직임과 관련된 프로파일을 생성할 수 있다.
한편, 구동부(103)는 드라이브(미도시), 모터(미도시) 및 위치 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다.
제어부는 의자 시트(101)가 원하는 위치 및 방향으로 이동하도록 제어 신호를 생성할 수 있고, 드라이브는 이에 기초하여 모터의 동작에 필요한 전류를 생성할 수 있다. 제어 신호는 의자 시트(101)가 원하는 위치 및 방향으로 이동하도록 모터의 경로, 모터를 위한 신호 출력 등의 정보를 더 포함할 수 있다.
모터는 생성된 전류에 기초하여 운동과 관련된 토크(Torque)를 생성할 수 있다. 좀 더 상세히 말하면, 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 바꾸고 원하는 타겟 위치로 운동하기 위해 필요한 토크를 생성할 수 있다. 이동부는 생성된 토크에 기초하여 이동할 수 있다. 이 경우, 모터는 스테핑 모터(Stepping motor) 또는 서보(Servo motor)가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
일반적으로 스테핑 모터는 펄스에 의해 디지털적으로 위치 및 속도의 제어가 가능하고, 모터의 회전자 위치를 검출하기 위한 피드백이 없어도 정해진 각도를 회전하고 높은 정확도로 정지할 수 있다. 또한, 정지 시 매우 큰 유지 토크를 가지기 때문에 전자 브레이크 등의 토크 유지 기구를 별도로 필요로 하지 않고, 펄스 신호의 주파수에 비례하는 회전속도를 얻을 수 있어, 속도 제어가 용이하고 기동, 정지, 정회전, 역회전 및 변속에 용이하고 응답 특성이 좋은 특징을 가진다.
한편, 서보 모터는 소정 제어 신호에 기초하여 동작하고, 동작의 정확도를 높이기 위해 자체적인 피드백 제어 장치를 가질 수 있다. 위치 센서는 모터에 포함된 회전자의 위치를 판별할 수 있다. 예를 들면, 위치 센서는 서보 모터에서 회 전자의 위치 판별 및 위치를 카운팅 할 수 있다. 회전자의 위치 판별은 서모 모터가 동작함에 있어, 최적의 조건으로 동작할 수 있도록 할 수 있고, 위치의 카운팅은 서보 모터의 동작의 정밀도를 높일 수 있다. 다시 말해, 위치 센서는 제어 신호에 기초하여 모터가 동작되는 동안 탈조가 발생하여 위치가 틀어지는 문제 등을 방지할 수 있으며, 위치 센서는 모터의 위치를 감지하여 구동부(103)의 오작동을 방지할 수 있다.
도 12는 본원의 다른 실시예에 따른 의자를 제조하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 12에 도시된 의자를 제조하는 방법은 앞서 도8 내지 11d를 통해 설명된 의자(10)를 제조하는 방법을 나타낸다. 따라서, 이하 생략된 내용이라고 하더라도, 도8 내지 도 11d를 통해 설명된 의자(10)에 대하여 설명된 내용은 도 12에도적용된다.
도 12를 참조하면, 의자를 제조하는 방법에 있어서, 단계 S501에서 의자 시트를 위치시키고, 단계 S502에서 휨 탄성을 갖는 탄성 부재를 의자 시트를 지지하도록 의자 시트의 하부에 위치시키고, 단계 S503에서 의자 시트를 이동시키는 적어도 하나의 구동부를 의자 시트에 연결할 수 있다. 이 때, 구동부는 탄성 부재가 휘도록 의자 시트를 이동시킬 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 의자 시트
10: 받침부, 의자
11: 발 받침 부재
12: 연결 부재
20, 102: 탄성부재
31: 제1구동부
32: 제2구동부
33: 제3구동부
103: 구동부
311, 321, 331: 구동 유닛
312, 322, 332: 크랭크 핀
313. 323. 333: 커넥팅 로드
314, 324, 334: 구면 베어링
325, 335: 각도 감지 센서
1011: 시트 연결부
1032: 지지부
1033: 연결부
1031: 몸체부

Claims (26)

  1. 의자 제어 장치에 있어서,
    의자 시트를 지지하는 받침부;
    상기 받침부를 지지하도록 상기 받침부의 하부에 위치하고, 휨 탄성을 갖는 탄성부재; 및
    상기 받침부와 연결되어 상기 받침부를 이동시키는 구동부를 포함하되,
    상기 구동부는 상기 탄성부재가 휘도록 상기 받침부를 이동시키고,
    상기 탄성부재는 압축시 탄성복원력을 갖는 부재이고,
    상기 구동부는, 상기 의자 시트가 초기 높이 및 초기 기울어짐을 갖는 초기 상태에서, 상기 탄성부재에 미리 설정된 탄성복원력에 대응하는 압축 변형이 발생하도록 상기 받침부에 연결되고,
    상기 미리 설정된 탄성복원력은 상기 의자 시트 상에 착석한 이용자의 체중에 의한 하향 하중 중 적어도 일부를 상쇄 가능하도록 설정되고,
    상기 구동부는,
    구동력을 제공하는 구동 유닛; 및
    상기 구동 유닛에 의해 회전하여 상기 받침부와 연결된 부분을 승강시키는 크랭크 유닛을 포함하되,
    상기 크랭크 유닛은 상기 구동 유닛에 의해 회전하는 크랭크 핀 및 일단이 상기 크랭크 핀에 힌지 연결되고 타단이 상기 받침부에 힌지 연결되는 커넥팅 로드를 포함하고,
    상기 구동부는 상기 탄성부재를 사이에 두고 서로 대향하지 않는 위치에 복수개 구비되고,
    상기 커넥팅 로드는 구면 베어링을 통해 상기 받침부에 힌지 연결되는 것인, 의자 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미리 설정된 탄성복원력은 남성의 평균 체중의 편차 범위 및 여성의 평균 체중의 편차 범위 중 어느 하나에 대응하도록 설정되는 것인, 의자 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 유닛은 상기 크랭크 핀이 편측 회전되도록 제어되고,
    상기 편측 회전은 전체 회전 영역을 연직 방향을 기준으로 양측으로 분할하였을 때 어느 한 측에 해당하는 편측 영역 내에서만 회전 이동되는 것인, 의자 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동 유닛은 상기 편측 영역 내에서도 기설정된 회전 각도 범위 내에서 상기 크랭크 핀이 회전하도록 제어되고,
    상기 기설정된 회전 각도 범위는, 상기 크랭크 핀의 회전 중 정지시 또는 회전방향 전환시의 회전 관성에 의해 상기 크랭크 핀이 상기 편측 영역을 이탈하는 것을 방지하는 각도 범위인 것인, 의자 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기설정된 회전 각도 범위는, 상기 회전 관성을 커버할 수 있을 만큼 상기 연직 방향으로부터 원주 방향을 따라 이격된 각도 범위인 것인, 의자 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 구동 유닛의 회전 구동 각도 또는 상기 크랭크 핀의 회전 각도를 감지하는 각도 감지 센서를 더 포함하는 것인, 의자 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는 복수개 구비되되, 상기 받침부와 연결되는 상단 부분이 상기 탄성부재의 상단을 사이에 두고 서로 대향하지 않는 위치에 배치되는 것인, 의자 제어 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구동부는 제1구동부, 제2구동부 및 제3구동부를 포함하는 것인, 의자 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1구동부의 상단 부분 및 상기 제2구동부의 상단 부분은,
    상기 탄성부재의 상단을 통과하는 제1 방향을 기준으로 상호 대칭으로 위치하고, 상기 탄성부재의 상단으로부터 동일거리 상에 위치하고,
    상기 제3구동부의 상단 부분은 상기 탄성부재의 상단을 기준으로 상기 제1구동부와 상기 제2구동부 사이의 중앙 부분과 상호 대칭되게 위치하는 것인, 의자 제어 장치.
  12. 의자 시트;
    상기 의자 시트를 지지하도록 상기 의자 시트의 하부에 위치하고, 휨 탄성을 갖는 탄성부재; 및
    상기 의자 시트와 연결되어, 상기 의자 시트를 이동시키는 적어도 하나 이상의 구동부를 포함하되,
    상기 구동부는 상기 탄성부재가 휘도록 상기 의자 시트를 이동시키고,
    상기 탄성부재는 압축시 탄성복원력을 갖는 부재이고,
    상기 구동부는, 상기 의자 시트가 초기 높이 및 초기 기울어짐을 갖는 초기 상태에서, 상기 탄성부재에 미리 설정된 탄성복원력에 대응하는 압축 변형이 발생하도록 사전 압축된 상태로 받침부에 연결되고,
    상기 미리 설정된 탄성복원력은 상기 의자 시트 상에 착석한 이용자의 체중에 의한 하향 하중 중 적어도 일부를 상쇄 가능하도록 설정되고,
    상기 구동부는,
    구동력을 제공하는 구동 유닛; 및
    상기 구동 유닛에 의해 회전하여 상기 받침부와 연결된 부분을 승강시키는 크랭크 유닛을 포함하되,
    상기 크랭크 유닛은 상기 구동 유닛에 의해 회전하는 크랭크 핀 및 일단이 상기 크랭크 핀에 힌지 연결되고 타단이 상기 받침부에 힌지 연결되는 커넥팅 로드를 포함하고,
    상기 구동부는 상기 탄성부재를 사이에 두고 서로 대향하지 않는 위치에 복수개 구비되고,
    상기 커넥팅 로드는 구면 베어링을 통해 상기 받침부에 힌지 연결되는 것인, 의자.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구동부가 상하 방향으로 이동하면서 상기 의자 시트를 전후, 좌우 및 상하 방향으로 이동시키는 것인, 의자.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동부는 제 1구동부 및 제 2 구동부를 포함하되,
    상기 제 1 구동부가 상하 방향으로 이동하면서 상기 의자 시트를 이동시키고, 상기 제 2 구동부는 상기 의자 시트의 이동에 따라 회전 이동하는 것인, 의자.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제 1 구동부는 상기 탄성부재를 중심으로 제 1 축 상에 위치하고, 상기 제 2 구동부는 상기 제 1 축과 직각인 제 2 축 상에 위치하는 것인, 의자.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 의자 시트는
    상기 의자 시트의 하부에 소정 크기를 갖는 가이드 홀을 포함하는 시트 연결부를 포함하고,
    상기 구동부는,
    모터의 동작에 따라 상하 이동하는 이동부;
    상기 이동부가 이동 경로에 따라 이동하도록 하는 지지부;
    상기 이동부와 힌지 결합하는 연결부;
    일단이 상기 연결부와 힌지 결합하고, 타단이 상기 시트 연결부와 힌지 결합하는 몸체부를 포함하는 것인, 의자.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 몸체부는 상기 연결부와의 힌지 결합에 기초하여 제 1 이동 축에 따라 회전 이동하되, 상기 시트 연결부와의 힌지 결합에 기초하여 상기 제 1 이동 축과 수직인 제 2 이동 축에 따라 회전 이동하는 것인, 의자.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 구동부의 이동을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 구동부는 상기 제어 신호에 기초하여 상기 의자 시트를 이동시키는 것인, 의자.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 몸체부가 상기 이동 경로를 따라 상하 방향으로 이동에 따라 상기 의자 시트를 전후 또는 좌우 방향 중 어느 하나의 방향으로 이동하는 것인, 의자.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동부는 제 1 구동부 및 제 2 구동부를 포함하되,
    상기 제 1 구동부가 상 방향으로 이동하고, 상기 제 1 구동부와 맞은 편에 위치한 제 2 구동부가 하 방향으로 이동하면서, 상기 탄성부재가 상기 제 2 구동부 방향으로 휘도록 상기 의자 시트를 이동시키는 것인, 의자.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 구동부는 제 3 구동부 및 상기 제 3 구동부의 맞은 편에 위치하는 제 4구동부를 더 포함하되,
    상기 제 3 구동부 및 상기 제 4 구동부는 상기 의자 시트의 이동에 따라 회 전 이동하는 것인, 의자.
  22. 제16항에 있어서,
    상기 구동부는
    제어 신호에 기초하여 동작에 필요한 전류를 생성하는 드라이브; 및 상기 생성된 전류에 기초하여 운동과 관련된 토크(Torque)를 생성하는 모터를 포함하고,
    상기 이동부는 상기 토크에 기초하여 이동하는 것인, 의자.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 모터에 포함된 회전자의 위치를 판별하는 위치 센서를 더 포함하는 것인, 의자.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 의자 시트의 위치 및 이동과 관련된 적어도 하나의 프로파일(Profile)을 생성하고, 상기 생성된 프로파일 중 하나에 기초하여 제어 신호를 생성하는 것인, 의자.
  25. 의자를 제조하는 방법에 있어서,
    의자 시트를 위치시키는 단계;
    휨 탄성을 갖는 탄성부재를 상기 의자 시트를 지지하도록 상기 의자 시트의 하부에 위치시키는 단계; 및
    상기 의자 시트를 이동시키는 적어도 하나 이상의 구동부를 상기 의자 시트에 연결하는 단계를 포함하되,
    상기 구동부는 상기 탄성부재가 휘도록 상기 의자 시트를 이동시키고,
    상기 탄성부재는 압축시 탄성복원력을 갖는 부재이고,
    상기 구동부는, 상기 의자 시트가 초기 높이 및 초기 기울어짐을 갖는 초기상태에서, 상기 탄성부재에 미리 설정된 탄성복원력에 대응하는 압축 변형이 발생하도록 사전 압축된 상태로 상기 의자 시트에 연결되고,
    상기 미리 설정된 탄성복원력은 상기 의자 시트 상에 착석한 이용자의 체중에 의한 하향 하중 중 적어도 일부를 상쇄 가능하도록 설정되고,
    상기 구동부는,
    구동력을 제공하는 구동 유닛; 및
    상기 구동 유닛에 의해 회전하여 받침부와 연결된 부분을 승강시키는 크랭크 유닛을 포함하되,
    상기 크랭크 유닛은 상기 구동 유닛에 의해 회전하는 크랭크 핀 및 일단이 상기 크랭크 핀에 힌지 연결되고 타단이 상기 받침부에 힌지 연결되는 커넥팅 로드를 포함하고,
    상기 구동부는 상기 탄성부재를 사이에 두고 서로 대향하지 않는 위치에 복수개 구비되고,
    상기 커넥팅 로드는 구면 베어링을 통해 상기 받침부에 힌지 연결되는 것인, 의자 제조 방법.
  26. 제1항에 따른 의자 제어 장치 및 의자 시트를 포함하는 의자.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220165903A (ko) 2021-06-09 2022-12-16 서경배 착석 수단의 구동 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102189435B1 (ko) * 2020-04-28 2020-12-11 전북대학교병원 가상현실 트라이어 사회스트레스 검사 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004521706A (ja) 2001-08-29 2004-07-22 デコス インタラクティブ インコーポレイテッド モーションシミュレーションパッド
CN201256771Y (zh) 2008-10-08 2009-06-17 张铁军 一种受控电动座椅
KR100986602B1 (ko) 2010-02-24 2010-10-11 유경옥 시뮬레이터 모션장치와 이를 이용한 시스템
KR101005320B1 (ko) * 2010-07-28 2011-01-05 (주)에스엘포디 오감체험형 디지털 시네마 시스템
JP2011021681A (ja) 2009-07-15 2011-02-03 Hosei Univ 自由運動シミュレータ装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5613255A (en) * 1994-12-27 1997-03-25 Hill-Rom, Inc. Hospital bed having scissors lifting apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004521706A (ja) 2001-08-29 2004-07-22 デコス インタラクティブ インコーポレイテッド モーションシミュレーションパッド
CN201256771Y (zh) 2008-10-08 2009-06-17 张铁军 一种受控电动座椅
JP2011021681A (ja) 2009-07-15 2011-02-03 Hosei Univ 自由運動シミュレータ装置
KR100986602B1 (ko) 2010-02-24 2010-10-11 유경옥 시뮬레이터 모션장치와 이를 이용한 시스템
KR101005320B1 (ko) * 2010-07-28 2011-01-05 (주)에스엘포디 오감체험형 디지털 시네마 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220165903A (ko) 2021-06-09 2022-12-16 서경배 착석 수단의 구동 시스템
KR20230002248A (ko) 2021-06-09 2023-01-05 서경배 착석 수단의 구동 시스템

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