数値解析に基づいたコンピュータ上における寝具の寝心地評価システムの構築

概要

研究成果の概要（和文）：
寝具に寝た際に生体内に生じる応力を人間は寝心地として取得しているので、寝具に寝た際に生じる生体内の応力を知ることができれば有益である。そこで、生体内の応力を推定可能な数値解析を用いて寝具の寝心地に関して検討した。様々な体型の人体数値モデルを構築して生体内の応力を調査したとこ ろ、性差によって寝心地が異なることが示唆された。有限要素解析だけでなく、実際の寝具を用いた評価実験も実施した。敷き布団の臀部周辺の嵩高さの違いが寝心地に与える影響について調査したところ、+10mm以下の嵩高さだと寝心地が良くなることが示唆され、寝心地の良い寝具特性を特定することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義
日本人の5人に1人が睡眠に何らかの悩みをかかえているといわれている。快適な睡眠がとれない要因の1つに寝具が合っていないことが挙げられる。寝心地は曖昧で目で見ることができないからである。一方、寝具に寝た際に生体内に生じる変形とそれに伴う応力を我々は寝心地として感じている。そこで本研究では、数値解析手法を用いて生体内に生じる応力を推定し、曖昧な寝心地を定量化したいと考えた。数値解析を用いると様々な体型をモデル化できるので、その人に合った寝具特性が特定でき、個人対応型寝具を製作することが可能となる。将来的には、コンピュータ上で寝具の寝心地が推定できるシステムを構築していきたい。

研究成果の概要（英文）：
The measurement of stress distribution within the human body would provide valuable information to us. Numerical analysis is considered one of the most desirable methods to estimate stress distribution within the human body. Since human body dimensions have individual differences, it is presumed that the way of the internal stress distribution also changes due to gender difference. Thus, we developed human numerical models reproducing various types of the body forms and investigated the sleeping comfort of mattress by using human-mattress numerical models. From the results of numerical analyses, it is considered that sleeping comfort changes according to the difference of gender difference. And we carried out experiments to evaluate sleeping comfort and clarified the appropriate properties of mattress to achieve comfortable sleeping.

キーワード： 寝心地 感性工学 感性計測 有限要素解析

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