Developing a Children’s Helmet Adjustability System for Enhanced Comfort, Fit and Ease of Use: Designed for Integration with Mips' Integra Split Model Applying a User-centered Approach
2025 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
The purpose of this project was to develop a new adjustable helmet system forchildren aged 2–15 that accommodates a wider range of head sizes and shapes thantraditional retention systems. The goal was to create a functional prototype forevaluation of comfort, fit, and usability, designed for integration with the IntegraSplit model. The system aimed to achieve a size range of 54–58 cm in circumference.
Poorly fitting helmets are common among children. Studies show that up to 53% wear their helmets too far up on the forehead, leaving them vulnerable to headinjuries. A key reason appears to be that helmets are often too wide for a child’shead.
User research, including interviews, observations, and surveys, showed that currenthelmet sizing systems do not account for variations in head shape. Children’s headshapes vary just as much as adults’, and many parents struggle to find a properfit. They may settle for an ill-fitting helmet or buy one that is too large to allowfor growth. Cost concerns and lack of knowledge about helmet fit and safety alsocontribute to the problem. Few parents adjust helmets correctly, and informationon proper fit is rarely provided unless actively sought out.
Based on the research findings, a final concept was developed through several iterations. The concept aims to adapt to different head shapes while being quick andeasy for parents to adjust and fit on their child. The result was a helmet with anadjustable size range of 54 to 58 cm, featuring a retention system based on elasticbands that automatically conform to the child’s head when the helmet is put on,eliminating the need for parents to manually tighten a dial before each use. The helmet allows for independent adjustment in length, width and depth and only requiresan initial adjustment before first use.
The shake test showed that the prototype outperformed the standard helmet byshifting two to four times less when shaken in different directions. User testingindicated that the prototype was perceived as more comfortable, faster, and easierto put on, both for oneself and others. However, initial width adjustment was lessintuitive, highlighting an area for improvement.
Although not required within the project scope, a safety impact test was performed.The prototype exceeded the helmet without Mips technology.
The final prototype met most of the requirements in the design specification, but itfell short in two areas: ensuring that users could understand the adjustment systemwithout separate instructions and guaranteeing that the helmet was always correctlypositioned on the head. Though it is more comfortable and faster to put on afterthe initial adjustment.
Abstract [sv]
Syftet med detta projekt var att utveckla ett nytt justerbart hjälmsystem för barn i åldern 2–15 år som kan anpassas till ett bredare spann av huvudstorlekar och huvudformer än traditionella retentionssystem. Målet var att skapa en fungerandeprototyp för utvärdering av komfort, passform och användarvänlighet, designad förintegration med Intergra Split modellen. Systemet syftade till att täcka storleksintervallet 54–58 cm.
Dåligt sittande hjälmar är vanligt bland barn. Studier visar att upp till 53 % bärhjälmen för högt upp på pannan, vilket gör dem sårbara för huvudskador. En viktigorsak verkar vara att hjälmar ofta är för breda för barnets huvud.
Användarstudier, inklusive intervjuer, observationer och enkäter, visade att nuvarande hjälmstorlekssystem inte tar hänsyn till variationer i huvudform. Barnshuvudformer varierar lika mycket som vuxnas, och många föräldrar har svårt att hitta en hjälm som passar ordentligt. De kan antingen nöja sig med en hjälm sominte passar bra, eller köpa en som är för stor för att "växa i". Kostnadsaspekter och bristande kunskap om hjälmpassform och säkerhet bidrar också till problemet. Få föräldrar justerar hjälmar korrekt, och information om rätt passform ges sällan omman inte aktivt söker upp den.
Baserat på insikterna från researchen utvecklades ett slutgiltigt koncept genom eniterativ process. Lösningen är utformad för att anpassa sig till varierande huvudformer på ett sätt som gör det enkelt och snabbt för föräldrar att sätta hjälmen på sitt barn. Resultatet blev en hjälm som täcker storleksspannet 54–58 cm tackvare ett justersystem baserat på resårband som automatiskt omsluter barnets huvud när hjälmen sätts på. Detta eliminerar den tidskrävande aspekten för föräldrar att behöva justera hjälmen inför varje användningstillfälle. Hjälmen kan justerasoberoende i längd, bredd och djup och behöver bara justeras en gång, initialt vidförsta användningen.
Skaktestet visade att prototypen presterade bättre än standardhjälmen genom att förflyttas två till fyra gånger mindre när den skakades i olika riktningar. Användartester visade att prototypen upplevdes som mer bekväm, snabbare och enklare att ta på, både på sig själv och på andra. Däremot var den initiala breddjusteringenmindre intuitiv, vilket pekar på ett förbättringsområde.
Även om det inte krävdes inom projektets ramar genomfördes ett krashtest. Prototypen överträffade hjälmen utan Mips-teknologi.
Den slutgiltiga prototypen uppfyllde majoriteten av kraven i designspecifikationen,men det fanns två brister: användare kunde inte intuitivt förstå justeringssystemetutan separat instruktion, och hjälmen garanterade inte alltid en korrekt placering påhuvudet. Efter den inledande justeringen upplevdes den dock som både bekvämareoch snabbare att ta på.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 134
Series
TRITA-ITM-EX ; 2025:190
Keywords [en]
Children’s helmet, Adjustment system, Comfort, Fit, Usability Head shape, Prototype, Safety
Keywords [sv]
Barnhjälm, Justersystem, Komfort, Passform, Användarvänlighet, Huvudform, Prototyp, Säkerhet
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-370576OAI: oai:DiVA.org:kth-370576DiVA, id: diva2:2001515
Supervisors
Examiners
2025-09-262025-09-26