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キッズデザイン製品開発支援事業シンポジウム「安全安心設計のものづくりの推進」―共創プロジェクトの実施―
キッズ
製品事故分析技術を活用した
キ ズデザイ 事例ズデザイ
キッズデザインの事例イン製品品開発支支援事
西田佳史業 西田佳史産業技術総合研究所デジタルヒューマン研究センター生活・社会機能デザイン研究チーム長
2010/5/28
安全知識循環型社会 傷害データを予防へつなげる
世界的にも新しい業際的・学際的アプローチ⇒日本製品のブランド化キッズ
世界的にも新しい業際的 学際的アプロ チ 日本製品のブランド化
事故情報収集 共創プロジェクトズデザイ
共創 ク
イン製品
科学技術
品開発支支援事
www.kd-wa-meti.com モノづくり技術
業
知識化・原因究明
（企業・業界団体）原因究明
情報発信・共有
2010年度キッズデザイン共創プロジェクトの募集募集期間 5/28～6/25
キッズ
データ収集組織企業/業界団体ズデザイ
必要なデータ・技術 事故関連KD製品開発に役立ち、イ
ン製品
機密デ タ
データ
消防データ
企業・業界団体では、コスト的・技術的に作成困難なデータ
の整備や知見の作成
広く共有可能なデータ・知識を作成
品開発支
製品開発
データ消防デ タ
学校災害データ
の整備や知見の作成
データ収集組織が持つデータを、キッズデザイン製品開発
に活用する技術の開発
支援事
製品開発
身体形状事故解析
製品
業 データ・計測技術
行動特性データ 計測技術
事故解析技術
有限要素解析など
•キッズデザイン タ・計測技術
産総研・研究機関
•キッズデザイン産業振興
•安全な社会の実現
2010年度キッズデザイン共創プロジェクトの募集募集期間 5/28 6/25キ
ッズ
募集期間 5/28～6/25＜募集の目的と対象＞
子どもへの安全性に配慮された製品（キ ズデザイ 製品）の開発やズデザイ
子どもへの安全性に配慮された製品（キッズデザイン製品）の開発や基準策定等に必要なデータの整備、分析を行い、業界内外で共有・利用できるような一般的な知見を導くこと。イ
ン製品
– 企業や業界団体等が、キッズデザイン製品の開発や基準策定等を行う際に必要となるデ タの整備や分析技術に関する品
開発支
等を行う際に必要となるデータの整備や分析技術に関するニーズとキッズデザイン製品・基準策定等への活用方法
– 大規模な事故関連データを保有している機関が、これらのデー支援事
大規模な事故関連デ タを保有し る機関 、 れら デタをキッズデザイン製品開発のために活用する際に必要となるデータ分析技術や情報発信技術に関するニーズとキッズデザイン製品開発・基準策定等のための活用方法
業ン製品開発 基準策定等のための活用方法
本発表で紹介する事例を、キッズデザイン共創プロジェクト本発表で紹介する事例を、キッズデザイン共創プロジ クトの参考資料として見て頂きたい。
キッズキッズデザインの取り組み事例①ズデザイ
キッ デザインの取り組み事例①
製品開発や製品普及に必要なイン製品
製品開発や製品普及に必要なデータ作成の協力
品開発支
(H20-21年度 (株）オージーケーカブトとの共同プロジェクト）
支援事業
自転車転倒による頭部外傷の分析キッズ
シミュレーション技術を用いて、自転車転倒時にヘルメットの
頭部外傷の予防効果を評価。ズデザイイン製品品開発支ヘルメット 頭部FEモデル
自転車転倒実験
支援事
ヘルメットFEモデル
頭部FEモデルシミュレーション
専用自転車とヘルメットの併用業
専用自転車とヘルメットの併用→頭部傷害の危険性が大幅減少(非専用自転車＋ヘルメット未装着と比較して96%の削減効果）
頭部にフ トした ルメ ト頭部にフィットしたヘルメット→脳震盪の抑制効果
H20年度安全知識循環型社会構築事業報告書
ダミーや数値計算を用いた転落実験
前席後付けシ ト ルメ ト無しキッズ
前席後付けシート、ヘルメット無し
5000ズデザイ 3000
4000
5000
傷害基準
頭部イ
ン製品
1000
2000
3000
頭部
傷 部傷害品
開発支
01st 2nd 3rd
3回実験時の頭部傷害
害発生
支援事
3回実験時の頭部傷害基準値
頭部が直接打撃業 ・頭部が直接打撃
→肩の衝突による減速無し
部傷害基準値 骨折基準を・頭部傷害基準値は骨折基準を大幅に超える
H20年度安全知識循環型社会構築事業報告書
日本人頭部形状分布と既存ヘルメットの適合性分析
子どもの頭部形状計測の実施と代表的モデルの作成キッズ
頭高
子どもの頭部形状計測の実施と代表的モデルの作成・１－７歳 304人
ズデザイ 頭長
頭高最大 頭長最大
イン製品
頭長
頭幅頭幅最小
平均値品開発支
値モデル
支援事シミュレーションの実施
頭幅最大頭長最小
業
θy
シミ レ ションの実施頭高最小
x
H21年度安全知識循環型社会構築事業報告書
7
頭部形状別での転倒解析16a
]
4
5
6
7
stre
ss[k
Pa]
12
16s
stre
ss[M
Pa
2
3
4
mum
shear
s
4
8
um
von
Mis
esen
ter 0
1
normal widthi
width lengthi
length heighti
height
Max
i
0
normal widthi
width lengthi
length heighti
height
Maxi
mu
頭幅最小
頭幅最大
頭長最小
頭長最大
頭高最小
頭高最大
平均値 頭幅最小
頭幅最大
頭長最小
頭長最大
頭高最小
頭高最大
平均値
earc
h C
e
頭蓋骨に作用するミゼス応力 脳に作用する最大せん断応力
min max min max min max
3歳児頭幅最大時モデルで最大ミゼス応力，せん断応力が最大
min max min max min max最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大 最小 最大
man
Res
e 3歳児頭幅最大時モデルで最大ミゼス応力，せん断応力が最大
ヘルメ ト装着の浅さ
原因
ital H
um
ヘルメット装着の浅さヘルメットの淵-側頭部間距離の短縮
1-3歳児のヘルメットでは頭幅
Dig
3歳児(頭幅最大時)3歳児(平均値)
1 3歳児のヘルメットでは頭幅の適合性が特に重要!!
H21年度安全知識循環型社会構築事業報告書
キッズズデザイ
キッズデザインの取り組み事例②イン製品
業界内・社内安全基準やチェックシート成 協品
開発支
作成への協力(H20年度）
支援事業
数値解析による指はさみの安全性の可視化キッズ
数値解析による指はさみの安全性の可視化
指はさみを表す４つのパラメータズデザイ
上半径上半径
オフセットオフセット表
– 指直径
– 下半径
径イン製品
指直径指直径– 上半径
– オフセット
品開発支
下半径下半径
パラメータを系統的に変化させた数値解析支援事
パラメ タを系統的に変化させた数値解析– 指直径：5, 7 mm– 下半径：1, 2, 4, 6, 8, 10 mm
業, , , , ,
– 上半径：1, 2, 4, 6, 8, 10 mm– オフセット：0, 4, 8, 12, 16, 20 mm
指はさみシミュレーションの結果キッズ 指直径：5mm
オ セ ト 0指直径：5mm
オ セ ト 0ズデザイ
オフセット：0mmオフセット：0mm
イン製品
傷害予防＝最大圧力の減少品
開発支
最大圧力の減少
支援事
2mmより小さい半径では最大圧力が急激に増加
片方の半径を大きくするだけでは最大圧力に変化なし
オ が大きくなれば最大 力が減少業オフセットが大きくなれば最大圧力が減少
5mmと7mmの指（直径）では最大圧力の分布に変化なし
製品安全協会：乳母車の認定基準及び基準確認方法の改訂(2009年)
解析事例： ベビーカーの危険性把握支援キッズ
オフセット：10mmオフセット：10mm オフセット：0mmオフセット：0mm
ズデザイイン製品品開発支支援事業
H20年度安全知識循環型社会構築事業報告書
指はさみシミュレーション技術は、H21年度 日本アミューズメントマシン工業協会との共同プロジェクトにも活用
キッズズデザイ
キッズデザインの取り組み事例③イン製品
社内の安全基準作成への協力品開発支
(H21年度 住友林業（株）との共同プロジェクト）
支援事業
什器類の角等の特性による衝突安全性キッズ
• 転倒などに起因する衝突時の頭皮裂傷事例が報告されている
• 頭皮に対する角特性の影響をシミュレーションとダミーで分析ズデザイイン製品
C1 R2
品開発支支援事業
C1 C2 C3
3歳児ダミーを用いた実験 有限要素解析を用いた数値実験
コンピュータ・シミュレーションによるキッズ
角の特性（面取り）と裂傷の関係ズデザイ
40%低下
イン製品品開発支 C1 C3 C5支援事角形状をC1からC3に変更することにより，頭皮に
C1 C3 C5
業角形状を から に変更する とにより，頭皮にかかる最大圧力値を25％低下可能。さらに、C5に変更することにより，40％低下可能．
キッズズデザイ
安全知識創造の取り組み事例④イン製品子どもの行動特性データの計測品開発支
子どもの行動特性デ タの計測
支援事業
センサホームを用いた行動観察・解析技術ユビキタスセンサ製品の日常生活場面での使われ方の科学
キッズ
ユビキタスセンサ– 1000 超音波３次元タグ– カメラ・マイクロフォン
ウェアラブルセンサKid’s roomBathroomToilet
製品の日常生活場面での使われ方の科学
ズデザイ
ウ アラブルセンサ– 筋電センサ– 加速度センサ
乳幼児858人のデータイン製品 3LDK3LDK2LDK2LDK 遊具遊具品開発支
3LDK3LDK((実環境実環境))
2LDK2LDK((研究室研究室))
遊具遊具((保育園保育園//公園公園//屋内屋内))
支援事業
EMG Acceleration LocationLiving/Kitchen
消費電力モニター
よじ登り行動特性の解析事例キッズ
よじ登り行動特性の解析事例
ズデザイ
高さ
広さ
重さ
性別
月齢
発達段階イン製品
因果関係をモデル化
重さ
感触
発達段階
身長
体重品開発支
体重設計パラメータ（操作可能パラメータ）
支援事業
どの要因がどれくらい影響を与えてよじ登り行動に至るのかを理解
よじ登りの起こりやすさを制御
子どものよじ登り行動の計測
キッズズデザイイン製品品開発支支援事業
被験者:月齢10ヶ月～28ヶ月
よじ登り行動「制御」モデルの例キッズ
よじ登り行動「制御」モデルの例
発達段階ズデザイ高さ
発達段階重さ
イン製品
高さ
体重身長よじ登り品
開発支
広さ
身長よじ登り
支援事
月齢
性別感触
業
よじ登り行動は “物” 属性 関 は「広さ と「高さ がよじ登り行動は、“物”の属性に関しては「広さ」と「高さ」が、“乳幼児”の特性に関しては「身長」が大きく寄与している
よじ登り特性の分析結果キッズ
例えば、箱の上面広さ・高さと2歳6カ月の子どものよじ登り確率の関係ズ
デザイ
1.000
子どものよじ登り確率の関係
イン製品
0.800 よじ登 箱の面の広さ品
開発支
0.400
0.600 登り予測
10cm×10cm
20 20
箱の面の広さ
支援事
0.200
測確率
20cm×20cm
30cm×30cm
業 0.000
10cm 20cm 30cm 40cm 50cm
箱の高さ
キッズズデザイ
キッズデザインの取り組み事例⑤イン製品
大規模データの活用支援品開発支
（日本スポーツ振興センターとの取り組み）
支援事業
コスト分析による傷害予防アプローチ
キッズ 総制
御遊具
製品別コスト分析ズデザイ災
総額が高
危険
（単価が
御・改善
具の改良
板 支柱
基イン製品
害共済
高い物体
険な物体
が高い）
善可能か
良・児童鎖 柵
基本統計品
開発支
済給付金
体体）
総
か
制
童への指
鎖
例）ブランコの場合
状況別コスト分析
計データ支
援事
金データ
総額が高
危険
（単価
制御・改善
指導など
状況別 分析
乗っていて飛び降りた
乗っていてバランスを崩す
タ分析
業タ 高い行動
険な行動
価が高い
善可能
どの対策
降りようとしバランスを崩す
他人がブランコに衝突動動い
）能か
策
例）ブランコの場合
遊具別給付件数遊具別給付件数基本統計データ分析
キッズ
437945005000 ブランコの給付件数が最も多い
ブランコについて分析ズデザイ
3350 318228693000
35004000 →ブランコについて分析
合計：イン製品 13411500
200025003000 合計：
18609件品開発支
1341932 869 713 662
31250010001500
支援事
0
業
ブランコの負傷別医療費ブランコの負傷別医療費基本統計データ分析
キッズ 35000
4000035004000
医療費総額]ズデザイ
3000035000
3000 3500 費
件数
平均医療費万円
]
費[円
]
イン製品
2014件2000025000
2000 2500 平均医療費
総額
[
医療
費
品開発支
994件
463件 1000015000
1000 1500
療費
総
平均
医
支援事
382件101件
463件
6 76 9 134 66 47 4 05000
0500 医
療
平
業00
骨折
捻挫
脱臼
傷・打
撲
挫創
刺創
切創
割創
裂創
擦過
傷
牙破
折
その
他
挫傷
擦
歯牙 そ
ブランコの負傷別医療費ブランコの負傷別医療費基本統計データ分析
キッズ 35000
4000035004000
医療費総額] 骨折部位割合ズデザイ
3000035000
3000 3500 費
件数
平均医療費万円
]
費[円
]骨折部位割合
イン製品
2014件2000025000
2000 2500 平均医療費
総額
[
医療
費
手・手品開発支
994件
463件 1000015000
1000 1500
療費
総
平均
医指部32%
その他
28%支援事
382件101件
463件
6 76 9 134 66 47 4 05000
0500 医
療
平32%
上腕部
手関節
8%業
00
骨折
捻挫
脱臼
傷・打
撲
挫創
刺創
切創
割創
裂創
擦過
傷
牙破
折
その
他
前腕部
23%上腕部
9%8%
挫傷
擦
歯牙 そ
手・手指部の骨折の原因手・手指部の骨折の原因製品別コスト分析
キッズ
手・手指部の骨折の原因→地面・鎖
ズデザイ 原因物体の割合支柱イン製品
原因物体の割合
板
支柱2%
その他1%品
開発支
鎖鎖
板3%
2% 1%
支援事
地面地面59%59%
鎖鎖35%35%
業 59%59%
手・手指部の骨折の原因手・手指部の骨折の原因製品別コスト分析
キッズ
手・手指部の骨折の原因→地面・鎖テキストマイニングを用いて原因を分析した（地面と鎖の共起関係を調べた）
ズデザイ 原因物体の割合支柱
（地面と鎖の共起関係を調べた）
共起単語ネットワ ク地面への落下イン製品
原因物体の割合
板
支柱2%
その他1%
共起単語ネットワーク地面への落下
品開発支
鎖鎖
板3%
2% 1%
鎖による支援事
地面地面59%59%
鎖鎖35%35%
鎖による指の巻き込み
業 59%59%
状況別医療費状況別医療費状況別コスト分析
キッズ
医療費総額[万円]ズデザイ
１人で乗っていてバランスを崩す
１人で乗っていて飛び降りたイン製品
１人で乗っていて降りようとしてバランスを崩す
ブランコが目的で移動したり待っているときに、他者か物の相互作用により、ブランコエリアに入る
一人で乗っているとき品開発支
人で乗っているとき、他者か物の相互作用により事故
ブランコ以外が目的で移動しているときに、
他者か物の相互作用により、ブランコエリアに入る
ブランコ以外の遊びをしているときに支援事
ブランコ以外の遊びをしているときに、
他者か物との相互作用により、ブランコエリアに入る複数人で乗っていてバランスを崩
す１人で乗っていて飛び降り
業ようとしバランスを崩した１人で乗っている時、落ちる、飛び降りる以外の
怪我
平均医療費[円]飛び降り行動が高コスト
キッズズデザイ
新しいリスクアセスメント・製 計 方法論
イン製品
製品設計の方法論品開発支支援事業
消費生活用製品向けリスクアセスメントキッズ
リスクアセスメントの開始リスクアセスメントの範囲
ズデザイ
使用および予見可能な誤使用の明確化
イン製品
危険源の特定 リスク分析
品開発支
リスクの見積もり
リスクの評価 経済産業省 消費生活用製品支援事
リスクの評価
受入れ可能な リスクアセスメントYes
経済産業省 消費生活用製品向けリスクアセスメントのハンドブック(2010年)
業受入れ可能な
リスクか？リスクアセスメント
の終了
No • JIS B 9702:2000
リスク対策安全方策の選択と実施
(ISO 14121:1999)
• JIS Z 8051:2004(ISO/IEC Guide 51:1999)
消費生活用製品向けリスクアセスメントキッズ 「経済産業省 消費生活用製品ズデザイ
経済産業省 消費 活用製品向けリスクアセスメントのハンドブック(2010年)」は、以下のホームページから公開予定イ
ン製品
ホ ムペ ジから公開予定
http://www meti go jp/product品開発支
http://www.meti.go.jp/product_safety/index.html（経済産業省 製品安全ガイドのホ ムペ ジ）支
援事
経済産業省 消費生活用製品向けリスクアセスメントのハンドブック(2010年)
のホームページ）
業ック( 年)
企業内での安全知識循環の課題組織内での安全知識循環の仕組みづくりを考えたい！
キッズ
組織内での安全知識循環の仕組み くりを考えたい！（社会＝業界＝企業の連携プレー）
カスタマー渉 室
ズデザイ
カスタマサービスセンター
渉外室
イン製品
クレーム情報 工場・技術部カスタマー
対応（クレーム情報・不備情報・謝罪）
品開発支
購入・使用病院で収集された事故情報
の利用
不備情報 謝罪）
リンケージ分析（過去の事故事例と設計している製支
援事 商品企画・
デザイン販売量販店
販売情報
（過去の事故事例と設計している製品とを結びつける分析）
業 デザイン
工場での デザインの
販売販売情報
製造 チェック部門（品質保証）
データに基づく企業内基準・
業界基準
製品・状況特徴と事故の因果関係分析技術en
ter
earc
h C
e
ベイジアンネ ト ク
man
Res
e ネットワーク技術（子ども、製品、環
ital H
um
（子ども、製品、環境のどのような組み合わせが、どのようにまずいかを予測）
Dig 予測）
35
リンケ ジ サ ビスキッズ
リンケージ・サービス（製品設計時使われ方・事故予知支援）
ズデザイ
事故予知支援）
過去の事故・傷害データベーイン製品
スから、設計しようとしている製品と同じものだけでなく、製品特長が似ているものに品
開発支
製品特長が似ているものによる事故を探してくれる機能。
支援事テキストマイニング
ベイジアンネ ト ク業ベイジアンネットワーク
36
共創プロジェクトと参加組織の関係
行動計測・解析技術
産総研・研究機関 共創プロジェクトで得られた成果は、公表し、社会で広く共有する。ただし、何を公開情報とし、何を守秘すべき情報にするかにつ
デ タ保有機関等企業 業界団体等
解析技術
事故解析技術
身体形状・行動特性データ
いては、採択者と協議の上で決定します。
ente
r
データ保有機関等企業・業界団体等共同研究契約 共創プロジェクトで
評価分析・会議等製品開発・基準策定等のニーズ
製品開発等のためのデータ分析・提供
共同研究契約
earc
h C
e
デ 保有 等が デ
企業・業界団体等では、コスト的・技術的に作成困難な
データ・知見必要なデータ・技術
等のニーズ
大規模な事故データ無償提供
データ無償提供
共同研究参加
man
Res
e データ保有機関等が持つデータを、製品開発等に活用できる
ようにする技術
機密データ・自主調査等
大規模な事故関連等のデータ共同研究
参加
参加
ital H
um 製品開発・基準策定等
データ分析・提供等
共有可能な一般的な知見
情報共有のため公開
Dig
本事業により費用負担企業・業界団体等により費用負担 データ保有機関等により費用負担
情報共有のため公開
共創プロジェクトのスケジュール募集期間(5/28-6/25) 詳細情報 お手元の資料 ホ ムキ
ッズ
募集期間(5/28-6/25)採択通知（7/30までに）
共創プロジェクトを共同で実施する研究機関の選定（７－８月）
研究機関との共同研究契約の締結（８－９月）
共創プロジェクトの実施、ミーティング３回程度（９－１月）
詳細情報：お手元の資料、ホームページ（http://www.kd-wa-meti.com）
質問・相談：事業事務局ズデザイ
①共創プロジェクト公募（5/28（金）より）
②提案申請書応募（6/2 (金)18時必着）
共創プロジェクトの実施、ミ ティング３回程度（９ １月）
共創プロジェクトの報告書の提出（２月）
イン製品
（6/25(金)18時必着）
③（必要に応じ）聞き取り調査④審査キッズデザイン製品開発支援
事業推進委員会
⑤審査結果通知（7/30（金）まで）品
開発支
（独）産業技術総合研究所
企業・業界団体
（7/30（金）まで）
⑥研究機関の選定・連絡
⑦共同研究契約の締結
プ
⑦共同研究契約の締結
研究機関
支援事
業界団体
・その他機関等
⑩報告書の提出⑪全体報告書の提出
⑧共創プロジェクトの実施、ミーティング3回程度実施
業経済産業省提出
⑨設置
コンソーシアム（仮称）
⑨参画
共創プロジェクトの対象製品
キッズ 350
4004505005.36%
4.86%4.55%
4 03%
自転車
階段
椅子ズデザイ 150
2002503003504.03%
3.44%
3.13%
遊具
ベッド
テーブル・机イン製品
050
100
車 段 子 具 ッド 机 ア 車 ゃ
ファ
2.63%2.17%1.77%
1.41%66.65%
ドア
自動車
おもちゃ
ソファ品開発支
自転
車
階段
椅子
遊具
ベッ
テー
ブル
・机
ド
自動
車
おも
ち
ソフソファ
その他
傷害 主な製支援事子供用自転車 ベビーベッド おもちゃなどの子ども用製品だけでなく 大人用製
傷害に関係した主な製品（産総研が保有する傷害データN=8,334)
傷害に関係した主な製品（産総研が保有する傷害データN=8,334)
業子供用自転車、ベビ ベッド、おもちゃなどの子ども用製品だけでなく、大人用製品でも多くの傷害が発生。すなわち、メインユーザが大人の製品にもキッズデザイン（子どもの安全に配慮されたデザイン）が重要。
キッズデザイン共創プロジェクトでは 子ども用製品だけでなく メインユーザがキッズデザイン共創プロジェクトでは、子ども用製品だけでなく、メインユーザが大人の製品であっても、キッズデザイン（子どもへの配慮）の必要がある製品はすべて対象となります。
http://kd-wa-meti.com/news.html
キッズズデザイイン製品品開発支支援事業
