ヘルメット (自転車)

意匠と規格

主に硬質外殻を持つヘルメットと軟質/皮膜外殻を持つものの二種類がある (外殻を持たないヘルメットは希少になっている)。双方のヘルメット共に硬質発泡ポリスチレン内装がつぶれることで、衝撃による頭部への加速度を低減する。
標準規格は、計測用頭部模型をヘルメットを装着した状態で様々な金属床へ落下させて、その効果の確認を要求する。衝撃の速さは、平均的な搭乗時の高さから落下した時の搭乗者の頭部への影響を模擬するように設計してあるが、回転エネルギーや別の乗り物との衝突などは考慮されていない。
衝突エネルギーは、衝撃速度の2乗で変動する。通常のヘルメットは、衝撃速度は時速 20 km 前後の場合に自転車からの頭部落下のエネルギーを吸収するように設計されている。これは、衝撃が時速 50 km の場合にはエネルギーを時速 45 km 程度にしか減少させられないことになるだろう。ヘルメットが壊れてまったく効果がないかもしれない。補助的な効果として、一点への衝撃を頭蓋骨のより広い領域に分散することも期待されている。
硬質外殻を持つヘルメットならより有効に機能するが、重さや通気性が悪くなる。ロード・バイクやマウンテン・バイクよりも BMX の方で愛用されている。加えて、ヘルメットは頭皮の切り傷/擦り傷を軽減する必要がある。硬質外殻のヘルメットでは、頻繁には発生しないが貫通衝撃の軽減も期待できる。

現行規格への非難と新設計

ヘルメットの内装が硬すぎて効果のない可能性がある。いくつかの標準規格では人の頭部より重く硬い頭骨模型を要求するため、人の頭部よりも緩衝材がつぶされかねない。
実際の事故では、
たいていは、内装の緩衝材がほとんど潰れていないことは明かだった。本当の衝突で実際に起こることは、人の頭部が衝撃によって弾力的に変形するということである。剛体の頭部模型を使う標準的な衝撃吸収試験では、結果として全ての加速度減衰は内装の圧縮として現れるので、頭部変形の影響が考慮されていない。
剛体の頭部模型はヘルメットのパッドをつぶしやすいので、衝撃吸収試験に合格するために製造業者はヘルメットに比較的固い緩衝材を用意しなければなかなかった。その結果、表15のイラストのように、剛体には程遠い子供の頭蓋骨が衝撃によってあっさり変形する。この事実は、医療現場では良く知られており、これが子供が思ったより軽症の頭部衝撃でも観察のために入院する理由となっている。衝突の間に生じる子供の頭部の実質的な弾性変形は、きわめて広範囲にびまん性軸索損傷を引き起こす。
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本当の事故では、ヘルメットの破壊は良く起こるけれど、緩衝材がつぶれて意図した通りに働いたというヘルメットを滅多に目にすることはない。
別の情報源として、カスタマーサービスへ返却された破損ヘルメットから得た実地経験があります。1995年の数か月間、私は破損した乳児や幼児用ヘルメットを収集しました。ペシャンコになったヘルメットだけでなく、中身がつぶされているようなヘルメットでさえ見つけられませんでした。
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新設計の内装「コーン・ヘッド」は現在、オートバイ用に製造されており、自転車用ヘルメットはまだ存在しない。このヘルメットは、1987年に行われた研究の成果を元に設計されている。これがあれば、自転車用ヘルメットにもよりよい衝撃吸収性を提供できるようになる。
大部分のヘルメットは、回転衝撃に対する保護を提供しないばかりか、悪影響を与える恐れがある。
「重要な発見として、頭蓋骨は（引用者注: 脳を）回転衝撃から守る重要な役割を担っています」とフィリップス・ヘルメット社は主張している。
ほとんどすべてのヘルメットが頭蓋骨への直接打撃に関与しているだけでなく、頭蓋骨の中で起こる脳の回転によって起こる血管の損傷にも関係している可能性がある。
構造的な制約から、頭部は単一の自在な関節「首」により楕円を描くように回転する。したがって、回転を生じないようにぶつかることはできない。
頭部はそういった力を、頭髪と頭皮や硬い頭蓋骨、さらには脊髄液といった潜在的な防衛機能を組み合わせて減衰させる。衝撃を受けている間、頭髪や頭皮がつぶれたり頭蓋骨上で動くことで回転衝撃を吸収する役割を果たす。これが衝撃からエネルギーを吸収するのである。
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フィリップス社の頭部保護システムは回転傷害が減少するよう設計されているが、これも現在はオートバイ用にしかない。

ぴったりのサイズ

ヘルメットを搭乗者に適切に合わせることが重要である。ある研究では 96% で装着が不適切である。
不適切な装着によるヘルメットの効果はかなり低くなると考えられている。ある推計では危険性がほぼ2倍になる。
大部分のメーカーは、通気口が小さいものから大きなものまで各種の、子供用から 大人用のサイズまでのヘルメットを用意している。
サイズが正しいことは重要である。様々な厚みの緩衝パッドを用いて調節するものがある。
ヘルメットはナイロン製ストラップで頭部に固定されるが、ストラップを個々人に合うよう調節しなければならない。デザインによっては、うまくいかない場合もある。大部分のヘルメットにはストラップ上に複数の調節場所があり、ストラップとヘルメットが正確に固定できるようになっている。
さらに、ヘルメットを後頭部に固定する調節クレードルを持っているものもある。ただし、これらは装着感を改善するだけでなんらの保護にもならないため、このような調節機能を持つヘルメットはローラー・スケートやスタント、スケート・ボード、一輪車等には不適切である。
ヘルメットは、眉毛とつばの間に指2本しか入らない深さまでかぶるべきである。ストラップは、下あごの奥ののどに当たる部分に、ヘルメットが頭にしっかりと固定されるよう十分きつくかぶるべきである。ストラップとのどの間に指1本がやっと入る程度になっているべきである。

ヘルメットが必要なほど危険な乗り物か

危険性を表現する決った方法は存在しない。
ヘルメット強制の支持者は頭部負傷者または何らかの負傷者の総数に関する図式を引用する傾向にあり、反対者は搭乗者が重傷を負う確率が低いことに関する見積もりを示しがちである。
ある親ヘルメット派の Web サイトでは、「数多くの情報源からの基本的総数」と題して、2006年に米国の路上で773人の自転車利用者が死亡しており、前年度より11人少なくなった。92% (720人) が自動車等との衝突により死亡した。54万人の自転車利用者が毎年怪我で救急処置室を訪れる。彼らのうち、6万7000人が頭部を負傷し、2万7千人が入院が必要なほどの重傷を負っている。大部分は救急処置室を訪れるほど深刻ではないので、自転車での衝突や負傷は統計には上らない。2006年には、4万4000人の自転車利用者が交通事故によって負傷したことになっている。
子供のヘルメット着用義務化キャンペーンでは「2003年からの3年間で14歳未満の17786人の子供が、搭乗中に受けた負傷により英国 NHS 病院に収容された。」と述べている。
英国の義務化反対者は、「平均的利用者は臨床上深刻な頭部損傷を8000年に1度引き起こし、2万2000年に1度の確率で死亡する」と指摘している。
普通の自転車が、歩行者や自動車より危険だということは明白ではないが、歩行者や自動車運転手にヘルメット着用を奨励する国はない。自転車特有の危険性はささいなことで。自転車の 6 倍の歩行者が交通事故で死亡しているが、交通調査が示すように年間の歩行者の走行距離は自転車の5倍なので、単位距離あたりに歩行者は自転車より危険にさらされている。
自転車搭乗者の負傷のうち頭部負傷の割合は30%で、歩行者のそれと同じである。
全体としては、危険に対する利点は20倍に上るので、自転車は健康によい。

ヘルメットの有効性と望ましい効果

ヘルメットに重傷を予防する効果があるという根拠には反論があり結論が出ていない。この件に関する無作為比較試験 (エビデンスレベル 1) は行われていない。
それゆえ、根拠は主に2つの観察研究に頼っている。ひとつはエビデンスレベル (証拠の格付け) 2 に該当する「時系列解析」で、もうひとつはエビデンスレベル 3 に該当し潜在的間違いを犯しやすい「結果対照試験」である 。ヘルメットに言及する文献の大部分は直接の根拠を持っているわけではなく、これら少数の研究を参照している。
全体として、英国国立自転車団体 CTC (サイクリスト・ツーリング・クラブ、Cyclists’ Touring Club) によれば、
これらの文献の信奉者への支援材料と同じくらい、懐疑論者への支援材料も多く供給されており、今ある証拠は複雑で批判に満ちている。
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結果対照研究

結果対照研究では頭部負傷した自転車乗り (結果群) と負傷しなかった自転車乗り (対照群) を比較する。
こういった研究はエビデンスレベル 3 に該当し、無作為試験または時系列研究に比べて誤った回答を潜在的に与えやすい方法である。この種の研究手法には、交絡変数 (測定不能な行動/習性の違いによる効果を、ヘルメット選択の違いによるものだと考えること) や思い出しバイアス (人々がヘルメット着用に関する不正確な報告をすること) などに関する潜在的問題のあることが知られている。
このような研究では頭部以外を負傷した対照群に対して、頭部負傷した結果群のヘルメット着用率が一貫して低めに記録されることが知られている。この結果は自転車用ヘルメットが衝突時に有効だという強い証拠だとみなされてきた。
最も広く引用された結果対照研究は、Thompson と Rivara、Thompson によるもので、ヘルメットの利用により頭部負傷の危険が85%減少すると報告した。この研究に対しては、対照群のさまざまな種類の危険因子に起因する効果を含んでいるなど、批判はたくさんある。
Thompson, Rivara が、Thompson の資料と Rivara が同時期に行った路上集計によるヘルメット着用率で代用して行った再調査では、推定した効果が統計的に有意となる基準を下回ってしまった。これは上記の研究には混同があったという証拠だとみなされている。
別の研究でもヘルメット着用者には下半身の重傷を防ぐ力があると考えられている。
ヘルメット非着用はこの調査対象群の深刻な負傷に強く関連している。頭部重傷患者を除いた集団で分析したとしてもこれは真実である。
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以前の研究で少なくともヘルメット着用者にもたらされた何らかの「保護」は、ヘルメット自体の直接の効果というより安全運転習慣として説明される可能性がある。
存在する他の結果対照研究すべてで同様の結果を示している。1977年から1980年のオーストラリアのビクトリアにおけるヘルメット非着用自転車乗りの頭部重傷を含む頭部負傷者の生存率は、ヘルメット着用バイク乗りの生存率の2倍以上あった。

事例証拠

よくある誤解は、ヘルメットが分解することで重傷にならずに済んだのだと思い込むことである。
主な衝撃が私の頭に与えられた。だから、ヘルメットが2つに割れた (設計通りに)。もしヘルメットを着けていなければ頭部が損傷して、このブログ記事を書くことはなかったと思う。きっと死んでいたはずだ。
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ヘルメットは分解することなく潰れるように設計されている。発泡スチロールは少しの衝撃でも吸収して脆性破壊を起すので、いったん破壊すればそれ以後は全くエネルギー吸収しなくなる。
亀裂が部分的または発泡版の厚みを完全に貫くまでに進行すると、衝突と衝撃力吸収時に役に立たなくなる。
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あからさまな分解を防ぐために、大部分のヘルメットは内部をプラスチックネットで補強することで衝突後に分解することを防ぐようになっている。

ヘルメットは有害? ヘルメット着用の副作用

ヘルメット着用義務化が自転車人口の減少を招くのではないか、ヘルメット着用で危険性が増すのではないかという事に関する関心が高まっている。

自転車人口の減少

オーストラリアでヘルメット義務化法が制定された時、ヘルメットをそれまで着けてこなかった利用者 1/3 強が自転車にほとんど乗らなくなった。
自転車人口の減少は、人々の健康にとってはおそらくどんなプロテクターよりも有害である。自転車利用による長期的な健康への利益は多岐にわたり、広範囲に記録されており、自転車人口のいかなる減少も人々の健康全般に渡って悪影響を与えることが予想される。
1990年代におきた自転車人口の急減はインライン・スケートもしくはその他の娯楽活動の増加を反映したものか、もしくはヘルメットという防具が自転車利用者に拒絶されたことの証拠だということが示唆されている。
ヘルメットの奨励や強制によって、自転車利用を思いとどまる可能性のあるメカニズムがいくつか提案されている。ヘルメット着用や奨励が自転車での移動が自動車よりも危険だという誤解を補強するのかもしれない。
あるキャンペーンで使われた「人間の頭蓋骨」画像に対して、CTCは
病院と死を連想させるこの不気味な画像によっておそらく自転車の利用が減少し、それによって自転車の普及による健康やその他の効能の実現への取り組みを蝕んでゆく
と示唆している。
自転車用ヘルメットの費用が負担になったり、自転車の利便性が損なわれるかもしれない。ヘルメットはかさばるし、自転車と共にしっかり保管することが難しいこともある。髪型によっては兼ね合いの取れない場合もあり、自転車利用後に髪を整えるという手間が増える。結局、自転車用ヘルメットやその他プロテクターなどが面倒でばかばかしいものに思えてくる。
例えば、2006年の映画「がんばれ!ベンチウォーマーズ」では、Jon Heder 扮する Clark が自転車用ヘルメットと戯れる姿が、社交性のなさと運動神経のなさを強調する目的で使われている。

利用者減少の更なる危険 (多数による安全)

自転車人口の減少は、"赤信号みんなで渡れば怖くない (Safety in Numbers)" 効果により、路上に残った利用者の危険性を増加するかもしれない。
ある情報によれば、1人の自転車利用者がドライバーにはねられる確率は、自転車人口の 0.6 乗に反比例して減少する。この計算では、自転車人口が2倍になった場合には、1人の自転車利用者が事故に遭わずに乗り続けられる時間が 1.5 倍になる。乗用車と自転車の出会う頻度の増加が、自転車に注意するドライバーを増やすと考えられている。

安全性の相殺

ヘルメットの着用により交通事故が増えたり大きくなるかもしれない理由を明らかにする様々な仮説が提唱されている。

リスク相殺 (リスク相殺、リスク持続性) 仮説に基づくと、ヘルメット着用者はさらに危険な運転をすることが予想される。これは交通安全に関わるシートベルトやアンチロック・ブレーキ・システムなどでの証拠によって支持されている。子供に関してもいくつか、安全装置に関係した危険性の相殺の証拠がある。多数の搭乗者がヘルメットがあることで安心するという報告がある。
これを着けるだけで、安心する。
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ドライバー側も、ヘルメットをつけた自転車利用者に対しては普段とは違う態度をとるかもしれない。イギリスからの最新の知見によれば、乗用車が自転車を横切る場合、ヘルメットを着けている時のほうが着けていない時よりも自転車と乗用車との間隔が 8.5cm 狭くなった (非着用の場合の平均間隔が 1.2 から 1.3m 以上)。

回転衝撃による頭部損傷

回転による負傷は
ヘルメットが路上を跳ね転がり、頭蓋骨内で脳が回転するときに発生し、これにより脳全体で血管と神経線維が引き剥がされる。この場合、表面上はまったく負傷していないように見えることが頻繁に起こりえる。特に搭乗者が従来のヘルメットを着用していた場合に。損傷は内部で起こっている。
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頭部損傷後の長期的な知的障害や死亡の主要原因はトルクによって引き起こされるびまん性軸索損傷 (DAI、diffuse axonal injury) かもしれない。これは、通常のヘルメットでは軽減できないばかりか悪くしてしまう可能性のある負傷の種類である。ヘルメットをつけていない時に比べてつけている時のほうが頭部重心からの半径が広くなるのでトルクを増大させるかもしれない。
このプロジェクトの一部として遂行された自転車用ヘルメットの衝突模擬実験で、45km/h で走行中にハンドルから転落した場合の非常に高速な回転加速度が明かになった。その回転加速度はフルフェイス型ポリマー製オートバイ用ヘルメットに比べて30%も強いことが分かった。
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あご紐による窒息

二段ベッド、木登り、ジャングルジムなどの遊戯中に自転車用ヘルメットのあご紐による窒息が原因で死亡または深刻な脳損傷を被った幼児の症例がいくつか記録されている。
スウェーデンのある研究者がスウェディッシュ・ヘルメット・イニシアチブに関して次のようにコメントした。
死亡例は知っていたが、救出例は一件も知らなかった。
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価格と効果の無関係性

ヘルメットの着用は最終的に各個人にとって利益と負担の両方になる。
ヘルメット自体の価格や定期交換、何らかの保管費用などが材料費になる。ヘルメットの着脱や運搬や操作に費やした時間や、開放感または満足感といった個人的感覚の抑制、夏には暑さや汗の増大、冬には頭や耳の防寒具の着難さなどが無形費用に含まれる。
個人的な感覚の安心感は利益、もしくはリスクの相殺理論がいう様に事故の危険性を高めるとすれば損害として分類されるかもしれない。防音や日よけ、フロントガラス、バックミラーなどがオプションとして装備できる可能性は、利益に含まれる。
費用と利益の感覚は各個人によって異なる。

立場と主張

論争になった研究があり、どんな問題が関連しており重要かという点で様々な評価がある。多くの研究が、一方の方向または別の方向に偏向している。
Rodgers はヘルメットには効果があることを示したとされるデータを再分析したところ、データの誤差と方法論的脆弱さが深刻なため、実際には「自転車に関連した死亡数はヘルメット利用の増加に明確な正の相関がある」ことを明らかにした。
ある報告書はヘルメット着用が怪我の 60% の減少に結びつくと結論付けたが、これは単純な統計誤差による誤りであることが判明し、誤差を修正するためには186%の効果が必要であると結論付けた。これにもかかわらず、その報告書の著者は、この結果は有効だと主張し続けている。
英国政府の依頼により作成された報告書は、自転車用ヘルメットの普及促進を支持していた。しかし、多くの矛盾する証拠は調査不十分であるとして却下しており、主著者はの強力な親ヘルメット派団体 CAPT (小児事故防止トラスト、Child Accident Prevention Trust) の関係者でもある。
ヘルメットと外傷性脳損傷に関する論文の著者である Curnow は、親ヘルメット派研究に関する批判書を出版している。

支持者

多くの著名な団体や個人が、ヘルメットが頭部負傷を軽減できるだけでなく、人命を守れると思っている。
世界保健機関は、自転車事故や落車による頭部負傷を防ぐための戦略として、ヘルメットの利用を推奨している。
米国では自転車用ヘルメットの利用が、米国医師会や米国安全性評議会を含む多くの団体によって支持されている。1991年にはすでに、米国自転車競技連盟が自転車用ヘルメットを米国の「非常に身近な」問題と表現していた。
2004年には、英国医師会の科学教育委員会が、英国政府に自転車用ヘルメット立法の提出を求める立場をとり、2005年の年次代表者会議に伴う15分の議論により承認された。
著名な米国の自転車活動家 John Forester はヘルメットの着用により米国で年間300人の命を救える可能性を示唆した。彼の著書 Effective Cycling によって500人が救われ、その他の安全確保により合計で 1030 人を救えるとしている。

反対者

ヘルメット着用または着用義務化が有益だとする主張に賛同しない人々には、多数の著名な教員や、研究者、自転車利用者による圧力団体などが含まれる。
Robinson が法制化によってヘルメット利用が増加した地区のデータを審査し、ヘルメットの利用によって搭乗者の頭部損傷が明白には減少していなかったと結論づけた。
英国の運輸と交通安全の分析学者である Mayer Hillman は、自動車との衝突時には非常に限定的な価値しかなく、リスクの相殺によって保護効果が無効にされると論じ、ヘルメット利用の普及促進が注意責任を自転車側に無条件におしつけていると感じるためヘルメットの利用に賛同していない。彼はまた、様々な専門家による議論の中で外科医の忠告を最重視することに対して、当選者の意見を集めて宝くじを買う価値があるかどうかの結論を出すようなものだと警告している。
英国の著名な自転車活動家 John Franklin は、車両整備や乗車能力などの未然防止策の方が重要だとして、ヘルメットの実力に懐疑的である。
自転車利用者の代表者団体が、ヘルメットに注目が集まることで、自転車の安全にとってより重要な問題、例えば交通危険箇所の修正や訓練、運転技術、自転車の整備などに対する関心が削がれると、訴えている。2004年の報告書に記載された28の自転車安全対策の公的な支援の内、24がヘルメットの普及促進に対するものだった。これに関連して、種々の自転車安全対策の相対的な効果についてのある評価の推定によれば、27% の死傷者が様々な対策によって予防することができたはずで、自転車工学とヘルメット利用の応用によって達成できるのはたった 1% だという。
1998年に欧州自転車連盟は、健康への影響がむしろ悪くなるとして、義務ヘルメット法を拒否する方針説明書を採択した。
英国の自転車愛好家クラブ CTC (Cyclists' Touring Club) は、「義務ヘルメットの総合的な健康効果は否定的」だと信じている。英国交通大臣は、ヘルメットが人命を救うという主張には支援材料が無いということを知っていた。
英国小児局は、
「自転車ヘルメット強制を支持するとの決定を発表した2004年度の英国医師会の声明文は、事故統計のいい加減な利用が不幸な結果をどのように招くかということを示している — 
と述べている。同報告書では、全員のヘルメット利用により救える15歳以下の子供の人命は多く見積もっても3人だろうとしている。この数字は
全員が正しくヘルメットを着用したと想定し、リスク相殺は起こらず、ヘルメット着用による窒息やその他の傷害による子供の死亡がないと仮定したときのもの。現実には最もありえない前提になっている。
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普及

自転車用ヘルメットの利用、宣伝、義務化をめぐる非常に長い論争がある。ヘルメットの利用は1980年代以降、ヘルメットの宣伝と義務化を主因としていくつもの地区で広まっているが、まだ多数ではない。ヘルメット着用を義務化する法律には、最も苛烈な論争が取り巻いている。

プロモーション

大規模なプロモーションは、自転車事故における自転車用ヘルメットの有効性を評価する疫学的研究に先んじて行われていた。
いくつかの英語圏で一般的な意見は、自転車用ヘルメットは効果的だから全員が着用すべきだ、というもの。全米サイクリスト同盟によれば、1991 年にはヘルメットは、「ママやアップルパイ」のように身近な問題となった。
オランダ交通安全研究所 (The Dutch Institute for Road Safety Research、SWOV) は、ヘルメット着用とヘルメット法が自転車の安全性をさらに向上させると主張している。これはオランダに限ったことではなく、親ヘルメット新聞は、「このインタビューに応じたオランダの自転車専門家と立案者はヘルメットの着用に確固とした反対をして、ヘルメットが利便性や快適性、見た目を悪くすることで自転車の利用が妨げられると主張している。彼らはヘルメットが利用者に誤った安心感を与えることが危険運転を促進するので自転車をさらに危険にする、という可能性についても言及している。」と述べている。
ヘルメットに実負傷減少率の表示が義務づけられるのではという懸念が 1996 年に後退したので、2人の親ヘルメット医師が「ヘルメット着用の利点は明白でわかりきったことなのに、それにどれほどの根拠が必要だろうか。髪型がくしゃくしゃになる以外に、ヘルメット着用の欠点はあるのだろうか」と問いただした。彼らの一方は自転車愛好者で、1972 年に始まった支援運動の経歴は今、負傷予防の専門誌の編集者になっている。彼はこういった立場のため、ヘルメット着用に効果なしといった学術的論争はやっかいなことだと思うようになった。
Rivara は、1989年に開始された Thompson、Rivara、Thompson の結果対照研究の前から、ヘルメット利用の調査と政治活動に従事しており、コクラン共同計画 のための Thompson と Rivara、Thompson による報告書が、彼らの主張に強く影響されすぎているという批判が起こっているのもかかわらず従事しつづけている。
ヘルメットのプロモーションがさらなる問題を引き起こしている。ヘルメット製造大手の Bell がヘルメットのプロモーションと立法化の両方を支援している。
自転車愛好家の視点からは、ヘルメットのプロモーションにおける重大な問題は彼らの解決策に上手くあう問題のアイデアを紹介する手段になるなど、主催者が自転車の危険性を過剰に取り上げがちであること。自転車というのは、歩行者よりもずっと安全なものであるから。