現代の設計では、「代表体重(representative mass)」は単なる統計値ではなく、安全性・信頼性・国際適合性の基準として扱われます。
自動車、昇降機(エレベータ)、義肢装具、訓練用ダミーなど、人が関与する機器はすべて、この仮定体重を基に構造や強度が決定されます。
世界の主流は、
という体系で運用されています。
設計者はこの差を理解し、対象市場ごとに適切な値を選択・明示する必要があります。
■ 自動車分野
欧州では EU Regulation No.1230/2012 が「75kg/人(68kg+手荷物7kg)」を規定し、車両の重心位置や座席設計(R点)に反映されます。
米国の FMVSS(Federal Motor Vehicle Safety Standards) では「68kg/座席(150lb)」が依然として使用されており、国際自動車メーカーでは両基準に対応した試験を行う「デュアル適合(dual compliance)」が一般化しています。
■ 昇降機分野
ISO 8100-1:2019/EN 81-20:2020 では、エレベータの設計に「乗員1人=75kg」を明記。定員×75kgが定格荷重(rated load)の算出基準です。
日本の JIS A 4301 もこれに完全整合しており、世界的に見ても75kg統一が達成されています。
■ 義肢装具分野
ISO 10328:2016(下肢義足構造強度試験) では、P3〜P8の試験区分があり、一般成人はP5(100kg級)が標準です。
これは「平均体重約70kg+安全率約30%」を意味し、疲労強度・破断限界を含めた設計に適用されます。
厚生労働省「令和6年(2024年)国民健康・栄養調査」によると、
成人男性の平均体重は 67〜70kg、成人女性は 53〜56kg。
この数値を国際基準と比較すると、欧州基準75kgに対して約10〜25%軽いことがわかります。
したがって、設計時には平均値に一定の上乗せ(安全率)を行い、男性=75kg/女性=60kg前後を代表値とするのが妥当です。
これにより、国内データと国際規格の両立が図れます。
ISOおよび欧州標準化委員会(CEN)は、人体データの国際整合を進めています。
特に ISO/TC 159(人間工学) や ISO/TC 173(補装具技術) では、
各国の体格・体重データを統合した
Anthropometric Big Data(アンスロポメトリック・ビッグデータ) の整備が進行中です。
このプロジェクトでは、年齢・性別・地域別の統計をAIで解析し、動的に更新される設計基準を目指しています。
将来的には、設計ソフトウェア(CAD/CAE)が最新の体重分布データを自動反映し、
「平均値ベース」から「リアルタイム適合型(adaptive mass model)」へと進化する見通しです。
日本では、国際規格との整合を意識したJIS改訂が進んでいます。
特に次の3つが重要です。
1) JIS D4604(自動車用シートベルト)
– ダミー質量75kgを採用し、国際基準と同値化。
2) JIS A 4301(エレベータのかご及び昇降路の寸法)
– ISO 8100-1との完全整合。
3) JIS T系列(医療・義肢装具)
– ISO 10328試験方法の国内適用化。
また、産総研や大学研究機関を中心に、日本人標準体格モデル(Digital Human Model for Japan) の整備も進められています。
これにより、「ISO基準+日本データ補正」という新しい標準モデルが確立される見込みです。
代表体重を正しく扱うためには、以下の3つの工程を一体化することが推奨されます。
この一連の流れを明文化することで、製品の安全審査・国際認証・研究論文での引用が容易になります。
今後、代表体重の概念は固定値から動的値へと移行していくと考えられます。
AIが各国の健康統計を解析し、年齢・地域・性別に応じた設計条件を提案する時代が目前に迫っています。
今後は国際基準と日本人データの両立を重視し、透明性の高い技術情報の公開を続ける企業が多分野のダミー・義肢・試験治具を開発する鍵となるでしょう。
Glossary(用語解説)
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用語 |
説明 |
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代表体重(Representative Mass) |
設計・試験で仮定する平均体重+安全率の値。 |
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ISO(International Organization for Standardization) |
国際標準化機構。世界各国の規格を統一。 |
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EN(European Norm) |
欧州規格。CEN/CENELECが制定。 |
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FMVSS(Federal Motor Vehicle Safety Standards) |
米国連邦自動車安全基準。68kgを基準とする。 |
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MDR(Medical Device Regulation) |
欧州医療機器規則。義肢など医療機器の適合指針。 |
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Anthropometric Big Data |
各国の体格・体重データを統合した人間工学的データ群。 |
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Dual Compliance(デュアルコンプライアンス) |
欧州と米国の双方の基準に同時適合させる設計方式。 |
出典
作成日:2025年10月29日
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