ユーザーの体型に合わせて設計した次世代マットレス「リライム」

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ユーザーの体型に合わせて設計した次世代オーダーメイドマットレス「リライム」

産学連携の共同研究によるウレタンフォームの力学的特性とシミュレーション技術から生まれた設計手法で製作した、あなただけのオーダーメイドマットレス「リライム」の先行発売をMakuake限定でスタート！

若いスタッフの素朴な疑問「体圧分散性能って、寝る人の体重や体型によって変わるんじゃないの？」

一般的な高機能マットレスの重要なスペックは体圧分散性能です。しかし、体圧分散性は同じマットレスであってもマットレスを利用するユーザーによって変化することをご存じでしょうか。大柄なスポーツ選手と小柄な女性が同じマットレスで寝たときの体圧分散性は明らかに違います。

開発のきっかけは開発会議での若いスタッフの素朴な質問でした。

「体圧分散性能って、寝る人の体重や体型によって変わるんじゃないの？」

早速、実験開始。低反発ウレタンと高反発ウレタンを積層して6種類のマットレスを試作し、5人の社員の協力を得てそれぞれの体圧分散性能を測定しました。

5人の被験者のプロフィール

被験者1　30歳女性　身長152cm　体重43kg
被験者2　29歳女性　身長168cm　体重53kg
被験者3　54歳男性　身長167cm　体重60kg
被験者4　27歳男性　身長173cm　体重70kg
被験者5　61歳男性　身長167cm　体重78kg

結果は予想通り、全く異なった体圧分散データとなりました。
そしてこの実験結果を以下の基準で被験者ごとに最も体圧分散性が良いマットレスの順位付けをしました。

▼判定基準▼
① マットレスに接している面積が広い＝身体全体を支えている
② 最大体圧が低い＝身体にかかる負荷が少ない
③ 体圧分散データの平均値が低い＝身体にかかる負荷が少ない

ベストバランス：被験者ごとの最も体圧分散性が良いマットレス

パーソナライズされた快適さを求めた体圧分散性能に特化したマットレス設計

現在市販されている高機能マットレスは同じモデルによる一般的なマットレスとの体圧分散データを比較し、その違いから体圧分散性能の優位性を示しています。しかしながら、上記の実験結果から明らかなように体圧分散性はマットレスが同じでもユーザーの体重や体型で変化します。 では、個々のユーザーに適した体圧分散性のマットレスの設計は可能なのか。

製品開発に必要となる設計技術、シミュレーション技術について、静岡県工業技術研究所と理化学研究所と共同研究を実施し、その研究成果に基づいてオーダーメイドマットレスの製品開発がスタートしました。

従来技術でユーザー個々に対応する体圧分散性能のマットレスを設計するには

「マットレスを試作する➾体圧測定をする」を目標値に到達するまで繰り返し行うことが必要ですが、この作業には膨大な費用と時間が必要となり実際には不可能と言えます。

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しかし、この作業をコンピューターによるシミュレーションで行うことで大幅に費用と時間を削減でき、オーダーメイドマットレスの設計が可能になるのではと考えました。

▼オーダーメイドマットレスの設計手順▼

① マットレスを構成するウレタンフォームの弾性データを測定する。

静岡県工業技術研究所と理化学研究所の協力の下ウレタンフォームの圧縮試験を行い、優しく身体を包み込んで体圧を分散する低反発ウレタンフォームと体重をしっかりと支えて底づき感を無くす高弾性ウレタンフォームの弾性データを測定しました。

② ユーザーの体型データを取得する

開発当初は理化学研究所内のMRIを使用して体型データを取得して実験を繰り返しましたが、レーザースキャナーでの体型データ取得に変更し、さらに今回スマホやタブレットのカメラの撮影データから、株式会社アルモニコスが開発した変換ソフトで体型データを作成しています。これによりお客様が自宅に居ながら体型データの取得が可能になりました。※体型データ作成にはiPhone 12以降の Pro / Pro Maxもしくは iPad第二世代以降のProが必要です。

③カメラの撮影データを株式会社アルモニコスの変換ソフトでマットレス設計のための3次元ポリゴンデータに変換する

このデータからマットレスに寝た状態を想定した体型データを作成する。

④ ①で取得したウレタンフォームの弾性データと③で作成した体型データを基に、低反発ウレタンフォームと高反発ウレタンフォームの積層比を変化させ、目的とするユーザーに適した体圧分散性能のマットレスの設計をします。

弾性構造体の製造方法の特許取得済み

⑤ ④の設計データに基づき自社工場でスライス・カット・積層加工をしてマットレスのクッションを製造します。

⑥ ⑤で作成したクッションをカバーに入れて「世界に一つのあなただけのマットレス」の完成です。

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開発秘話「リライム」オーダーメイドマットレスの誕生

産学連携による革新の始まり

オーダーメイドマットレスリライムは、静岡県工業技術研究所と理化学研究所との共同研究から始まりました。私たちの目標は「一人ひとりの体型に合わせた快適なマットレスを創造すること」

素朴な疑問からの大きな飛躍

開発のきっかけは、若いスタッフの素朴な質問でした。「体圧分散性能って、寝る人の体重や体型によって変わるんじゃないの？」この問いから私たちの研究がスタートしました。

この問いに答えを出すべく、私たちは低反発ウレタンと高反発ウレタンを積層した6種類のマットレスを試作し、5人の社員で体圧分散性能を測定。結果は、、、若いスタッフの予想通り、全く異なる体圧分散データが得られました。

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生体力学シミュレーション技術の応用

ユーザーの体型や体重の違いにより全く異なる体圧分散データが得られたことが分かったので、次は静岡県工業技術研究所と理化学研究所の協力を得て生体力学シミュレーション技術の応用やレーザースキャナーを使用し体型データを取得し、設計技術の開発をすることにしました。衝突や転倒時の人体への影響をシミュレートする生体力学シミュレーション技術を応用することで、個々のユーザーに対応した体圧分散性能を持つマットレスの設計が可能になりました。

オーダーメイドマットレスの製品化が実現

オーダーメイドマットレスの製品化の核心は、スマホやタブレットのカメラの撮影データからユーザーの体型データを取得し、それをマットレス設計のための3次元ポリゴンデータに変換するプロセスとマットレスに寝た状態を想定したデータに加工することに成功したことです。そして開発した設計技術と当社が保有する長年にわたり蓄積されたスポンジ加工のノウハウが融合し、個々のニーズに応えるオーダーメイドマットレスの製品化が実現しました。

クッション製造と完成

マットレスの設計データに基づき、自社工場でマットレスのクッションを製造。肌さわりのよい柔らかいカバーに入れ、「世界に一つのあなただけのマットレス」“リライム”が完成。今、Makuakeでの先行発売を通じ、この革新的なオーダーメイドマットレスを皆さんにお届けします。リライムはただのマットレスではなく、一人ひとりの体型に合わせて設計する、あなただけの睡眠パートナーです。