人因床墊之創新設計評估研究

王奕璇(Wang, Yi Hsuan)

指導教授 ： 王茂駿

國立清華大學/工學院/工業工程與工程管理學系/碩士(2014年)

摘要

2013年研究調查發現，台灣五位民眾中就有一人有失眠的困擾，而人類一生的活動中，大約花三分之一的時間於睡眠上，有很多文獻研究指出睡眠的重要性，以及睡眠品質如何影響生活品質。床墊良好與否是影響睡眠品質的重要變因，因此提供一個舒適的床組是很重要的課題。本實驗目的為設計出符合人體生理以及心理需求的床墊，進而提升國人睡眠品質。
本研究分為兩實驗。實驗一招募32位受試者。針對四種不同表面加工設計，以及不同材質疊加的床墊組合進行人因評估實驗，透過收集生理訊號及主觀問卷進行分析。生理訊號包含全身壓力分佈、全身溫度分佈以及微氣候溫濕度。在實驗一研究結果的基礎之下，進行第二階段的實驗以補實驗一結果之不足。實驗二招募12位受測者，針對六張新款材質，與不同表面紋路設計的床墊組合進行實驗，收集的數據如同實驗一，包含生理與心理兩部分。
在全身壓力分佈方面，實驗一以沒有進行表面設計加工的床墊壓力值較低，實驗二結果可知壓力大小與床墊厚度無關，而全身壓力最大的地方皆位於臀部。全身溫度方面，實驗一中有加工的床墊溫度值較低，可見加工有達到通風散熱的目的，而實驗二溫度較低的三款床墊皆使用到相同成分的材料，僅表面處理方式不同，因此可推測實驗二影響溫度的主因是材料本身的特性，以及再次證明表面加工的加乘效果。微氣候溫度於實驗一結果與全身溫度分佈相同，亦為有加工的床墊溫度值較低。微氣候濕度的部分表現較佳的床墊與溫度結果相反，溫度低的床墊相對的濕度也較高。主觀數據的部分，實驗一的部分床墊主觀感受無太大差異，而實驗二為經表面切割與疊加的床墊在各項目普遍為排序第一。
本研究之結果將提供業界不同床墊的生理數據，以及消費者的主觀感受，未來廠商開發新型床墊將能由此方向進行設計。

關鍵字

床墊 ； 表面加工設計 ； 全身壓力分佈 ； 全身溫度分佈 ； 微氣候

並列摘要

It has been reported that one-fifth of people in Taiwan have insomnia problems. Many studies also pointed out the importance of sleep, and how sleep quality affected the quality of life. The characteristics of mattresses tend to affect the quality of sleep. Thus, providing a comfortable mattress is a very important issue. The purpose of this study is to evaluate the new mattresses design based on ergonomics considerations.
The study was divided into two experiments. In experiment I, we evaluated four mattress toppers with different surface design and different material combinations with 32 subjects. Physiological measures included body pressure distribution, body temperature distribution and microclimate. Subjective ratings were also collected. In experiment II, we evaluated the mattresses with six new designs. The data collected were the same as experiment I.
The results showed that the pressure distribution of mattresses without surface design was lower than others. The body temperature was found to be lower with surface design, due to the material features. The results in microclimate temperature were the same as the body temperature. The mattress with lower microclimate temperature had higher microclimate humidity. For the subjective questionnaire, there was no significant difference in experiment I. The mattress with surface and stacked design had the best subjective feeling in experiment II.
This study can provide useful information for mattress toppers design and selection.

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