人車之間-與時俱進的車用安全配備

人車之間-當時尚與汽車結合
作者:特約撰稿 楊祁諶 圖片提供:各品牌
2018May.31 贊助

過去一百多年來,無論汽、柴油車的基本運作原理並沒有太顯著的改變,但隨著科技進步、引擎馬力越來越大,車子也越跑越快了。為保護車內乘員及行人,車用安全配備如雨後春筍般出現,足以改變你我的命運。

賓士(Mercedes Benz)的創辦人之一戴姆勒(Gottlieb Wilhelm Daimler)於1865年設計出汽油內燃機,並成功打造史上第一部四輪汽車,改變了人類的移動方式。1908年,福特(Ford)T型車誕生,由於創新的生產線概念,使得汽車的價格大幅降低,同時能夠大量生產,讓過去昂貴的交通工具也終於能夠駛入尋常百姓家。

在上個世紀初,汽車的最高時速比現今慢得多,以1908年誕生、搭載2.9升直四引擎的福特T型車為例,極速為每小時72公里。這個數據看似不起眼,甚至連現今50cc速克達都能輕鬆超越它。不過當時汽車卻是標準的「肉包鐵」,除了頂蓬稍微遮蓋烈日風雨,乘客幾乎完全暴露在車艙外,且現今車輛看似「理所當然」的安全帶、安全籠結構及輔助氣囊(SRS,Supplementary Restraint System)等配備當然付之闕如,即便速度不快,倘若不幸發生意外,往往非死即傷。

使用壽命更長、色溫接近日光且照明效果更好的氣體放電式氙氣頭燈(HID,High Intensive Discharge)為是賓士所發明,1995年首度配置在W210世代E-Class轎車上。

使用壽命更長、色溫接近日光且照明效果更好的氣體放電式氙氣頭燈(HID,High Intensive Discharge)為是賓士所發明,1995年首度配置在W210世代E-Class轎車上。

為改善行車安全,各大車廠開始積極研發安全裝置。其中,主動安全配備算是行車安全的第一道防線,可協助駕駛閃避危險,例如防煞車鎖死系統(ABS,Anti-lock Braking System)與車身動態穩定系統等(ESP,Electronic Stability Program);若意外無法避免時,被動安全配備則可將傷害降到最低,例如輔助氣囊和與之配合的預縮式安全帶等。

照明科技不斷進步,奧迪的矩陣式(Matrix)雷射及LED頭燈,比HID照得更廣、更遠。

照明科技不斷進步,奧迪的矩陣式(Matrix)雷射及LED頭燈,比HID照得更廣、更遠。

安全絕非「硬碰硬」

提到車壇安全模範生,Volvo絕對當之無愧。Volvo向來強調生命可貴,此理念也反映在品牌標語「Volvo for Life」上。1944年,Volvo首創「安全籠」概念,取代過往馬車式車體設計,強調車體結構能將車上乘員包覆其中,在撞擊瞬間將傷害降到最低。

過往,鈑金越硬、越能擊潰對手,就越是安全,而Volvo卻徹底扭轉了這個刻板印象,並在1991年以側撞防護系統 (SIPS,Side Impact Protection System)將「以柔克剛」的吸撞概念發揚光大。以多種複合材質打造的車體結構,該硬的地方硬、該軟的地方軟,除可在側撞發生時以「吸收」能量代替頑強抵抗、防止兩敗俱傷外,更能有效降低車重、同時兼顧節能。

1991年Volvo首創SIPS側撞防護系統,以不同硬度的複合材質吸收撞擊力道,保護乘客安全。

1991年Volvo首創SIPS側撞防護系統,以不同硬度的複合材質吸收撞擊力道,保護乘客安全。

同樣來自瑞典的Saab也認為生命無可取代,所以特別強調以堅固無比的車身保護乘客。1980年代末,Saab台灣總代理商富曾推出一支電視廣告,將9000車系以起重機吊至四層樓高,並以自由落體方式重重墜下,結果A柱不但沒有變形、引擎未侵入座艙,就連車門都還能夠輕鬆開啟,顯見車體結構十分紮實可靠,令人留下深刻印象。

此外,為在上市前測試新車安全性,Saab自1997年問世的第一代9-5車系開始走出實驗室,進行車壇少見、模擬實際道路行車環境的撞擊測試。而2010年上市的第二代9-5,大概是車壇「撞」掉最多實車的車款之一了,至少撞毀110部新車、模擬多達71種不同撞擊角度與情境,雖然如此一來研發成本肯定高昂,但最終目的還是為了保護車主與乘客,因而贏得當代全球最安全汽車之美名。雖然Saab汽車幾年前已因破產而走入歷史,但原廠為守護生命財產而做的所有努力,至今仍為車迷津津樂道。

主動安全,防患未然

除了講求車體結構牢靠,能夠在意外發生前防患未然的安全配備,同樣在行車安全的議題上扮演舉足輕重的角色。歐美國家是主動安全配備的領航者,早在1936年,德國Bosch公司便已註冊防煞車鎖死的專利機械裝置。與傳統煞車系統相較,ABS在駕駛者全力踩下煞車踏板緊急煞車時,會透過各車輪轉速及角度訊號進行類似點、放煞車的動作,以防前輪鎖死造成急煞時無法轉向閃避障礙物,或是後輪鎖死導致車輛甩尾等狀況。1976年,Bosch生產的ABS系統首度備應用到賓士S-Class及BMW 7系列頂級轎車上,千禧年之後,ABS不再只是高級車的專利,開始日漸普及,並廣泛運用到各式車款上。

1971年,美國通用汽車公司(General Motors)旗下的別克(Buick)汽車再創新猶,開始採用循跡防滑控制系統(TCS,Traction Control System),在車輛打滑時,電腦會介入控制煞車,限制超過原廠設定值的車輪轉速,以防車輛失控。TCS在濕滑路面特別受用,並與ABS相輔相成,使得車輛在惡劣路況下更容易駕馭。

1995年的賓士S600 Coupe是全球第一部配置ESP系統的量產車。

1995年的賓士S600 Coupe是全球第一部配置ESP系統的量產車。

近代將汽車主動安全推向另一個高峰的重要推手,非電子車身動態穩定控制系統(ESP,Electronic Stability Program)的發明者、德籍工程師Frank-Werner Mohn莫屬!他本人雖曾謙虛的表示:「ESP並不是主動安全的最高成就,而只是個開端」。但事實上,自1995年ESP由賓士首度安裝在S600量產車上以來,已拯救至少百萬條寶貴生命。

賓士於2002年首創Pre-Safe系統,搭載於W220世代S-Class上。當ESP系統偵測到車輛即將失控,便會執行關閉車窗/天窗、束緊安全帶、豎直椅背及預先為煞車系統加壓等防撞動作,以避免撞擊後造成更嚴重的傷害。

賓士於2002年首創Pre-Safe系統,搭載於W220世代S-Class上。當ESP系統偵測到車輛即將失控,便會執行關閉車窗/天窗、束緊安全帶、豎直椅背及預先為煞車系統加壓等防撞動作,以避免撞擊後造成更嚴重的傷害。

雖然各車廠對ESP的稱呼雖不盡相同,例如BMW與日系的Toyota集團便分別稱之為DSC或VDC,但基本作動原理大同小異。當車輛行駛濕滑路面、輪胎失去抓地力之際,ESP系統便會依狀況針對單一或四個車輪進行煞車力道調配,甚至引擎監理電腦(ECM)也會介入限制動力輸出,以防止失控打滑。另在車輛行駛於彎道,面臨轉向過度或是轉向不足時,系統會以分配煞車力道的方式修正行車路線,防止衝出路面。時至今日,ESP不再只由高價車款的車主獨享,部分中價位國產車也開始將這個無比重要的系統列為標配。

被動安全,化險為夷

若撞擊意外已無法避免,輔助氣囊肯定是守護生命的最後一道防線。當設於保險桿或車身內的感應器偵測到某些角度的撞擊及程度以上的G值時,電腦便會以幾毫秒、迅雷不及掩耳的速度觸發氣囊,防止頭、頸、胸因重擊方向盤或儀表板而受到創傷。美國算是車用氣囊廣泛運用最早的國家,早在1971年,福特便在車上裝置了實驗性的駕駛座氣囊;1974年,通用汽車開始在市售車上配備氣囊,之後亦安裝於乘客座,充分保障前座乘員。

1995年Volvo導入SIPS側撞氣囊,成為多氣囊系統之濫觴。新世代車款更配備了側面防護氣簾(IC,Inflatable Curtain)。

1995年Volvo導入SIPS側撞氣囊,成為多氣囊系統之濫觴。新世代車款更配備了側面防護氣簾(IC,Inflatable Curtain)。

歐系車則稍晚才開始使用氣囊,賓士於1980年的S-Class首度導入氣囊。1988年,克萊斯勒開始在媒體上大肆宣傳氣囊的功效,這項劃時代的安全裝置才逐漸受到各大車廠重視。1995年,Volvo在850車系上首度配置防側撞氣囊(SIPS BAG),成為車側氣囊系統之濫觴,搭配前述的SIPS防護裝置,防止側面撞擊發生時人員重度受創。

福特於2009年發表全球首款氣囊式安全帶,與傳統安全帶相比,原廠宣稱能夠分散緊束人體之壓力達5倍之多,降低胸、肩、頸受創的可能性,並緩和劇烈的頭部甩鞭效應。

福特於2009年發表全球首款氣囊式安全帶,與傳統安全帶相比,原廠宣稱能夠分散緊束人體之壓力達5倍之多,降低胸、肩、頸受創的可能性,並緩和劇烈的頭部甩鞭效應。

現在4氣囊及6氣囊已成車市主流,其中兩側車窗的氣簾更可防止車禍中玻璃飛濺及頭部撞擊內裝所造成的死傷。部分車款甚至在後座門板、駕駛座與乘客座膝部都加上了氣囊,以8到10具氣囊建構最固若金湯的安全堡壘。現代化智慧型氣囊更可依車速與撞擊當下的加速度等多種參數決定引爆力道,避免誤傷乘客。此外,氣囊不僅可保護車內乘員,更可使行人免於受到更嚴重的傷害。當車輛與行人不幸發生碰撞時,火藥便會迅速觸發引擎蓋下的氣囊、將之撐起,防止頭、胸等身體要害撞擊車頭最堅硬的A柱。

主動式頭枕可在發生追撞時,防止前方車輛乘客因甩鞭效應造成頸椎受損,早期多出現在歐系高級車上,現則較為普及。圖為Volvo的WHIPS(Whiplash Protection System)系統。

主動式頭枕可在發生追撞時,防止前方車輛乘客因甩鞭效應造成頸椎受損,早期多出現在歐系高級車上,現則較為普及。圖為Volvo的WHIPS(Whiplash Protection System)系統。

早期,國內媒體與車商習慣在氣囊前加上「安全」兩字,但依字面翻譯與其作動原理,稱之為「輔助」(Supplementary)氣囊或許會更恰當些。畢竟若未繫妥安全帶,氣囊不但無法發揮保護作用,反而可能因瞬間引爆的強大力道導致傷亡。現今的預縮式安全帶亦屬被動安全的重要一環,車廠多在內部加裝一次性使用的火藥引爆裝置,配合氣囊彈射,安全帶也會同步收縮束緊,將乘客牢牢固定在座椅上。

早期橫跨腰部左右的兩點式安全帶防護性不足,因此Volvo在1959年推出延伸到肩膀的三點式安全帶。部分新世代車款如XC90等,均會在安全帶插銷處蝕刻「Since 1959」字樣以紀念這個重要的發明。

早期橫跨腰部左右的兩點式安全帶防護性不足,因此Volvo在1959年推出延伸到肩膀的三點式安全帶。部分新世代車款如XC90等,均會在安全帶插銷處蝕刻「Since 1959」字樣以紀念這個重要的發明。

總歸來說,安全帶與氣囊是意外發生時的重要保命符,但絕對不是萬靈丹,若未正確使用它們反而可能致命,尤其是脆弱的幼童。通常幼兒仍建議使用符合規範與年齡的兒童安全座椅,並乘坐於後座,以免遭安全帶勒傷或被氣囊砸傷。若不得已需要坐在副駕駛座,也得確認乘用車型右前座氣囊可手動關閉,同時務必將兒童以面向椅背的方式安放。

自動駕駛,美夢成真

21世紀是個科技昌明的年代,安全防護的概念已從過去單純的「預防發生」與「保護乘客」,進化到汽車會自行趨吉避凶、遠離危險。透過雷達、動態攝影機或紅外線,電腦可自動偵測隔壁車道來車並適時提醒;遇到障礙物、單車、行人則會自動煞停,車主甚至可短暫放開方向盤達成半自動駕駛,並跟隨前方車流行進,這些早已不是科幻片中的橋段。

源自航太科技的抬頭顯示器(HUD,Head-Up Display)可將時速、導航與車輛警告訊息等行車資訊投影在擋風玻璃上,防止駕駛分神;以紅外線進行熱感應的夜視系統,則可在幽暗環境避免撞擊大型動物或行人。

源自航太科技的抬頭顯示器(HUD,Head-Up Display)可將時速、導航與車輛警告訊息等行車資訊投影在擋風玻璃上,防止駕駛分神;以紅外線進行熱感應的夜視系統,則可在幽暗環境避免撞擊大型動物或行人。

其中賓士的智慧駕駛系統(Intelligent Drive)與Volvo的PA2半自動駕駛輔助系統算是近期市售車中的佼佼者,兩者技術皆非常成熟,宛若影集「霹靂車」中「夥計」的角色,雖然不能完全取代真人,但卻可在駕駛者偶爾分神時避免意外發生,不致造成無法挽回的遺憾。

半自動駕駛甚至Level 4全自動駕駛已不是科幻電影中的橋段,Audi帶領人們駛入未來!

半自動駕駛甚至Level 4全自動駕駛已不是科幻電影中的橋段,Audi帶領人們駛入未來!

近期奧迪(Audi)發表的Level 4全自動駕駛技術又更勝一籌,能夠讓車主完全忽略油門、煞車及方向盤的存在,行駛於特定硬體建置完成的道路上。去年底,國、內外媒體便曾親臨德國A9高速公路,體驗全新世代A8轎車的神奇功能。不過,礙於硬體設施及法規,目前國內仍無法實踐全自動駕駛的夢想,但相信不久的將來即將美夢成真。

賓士Park Pilot是目前市售車中最便利的自動停車輔助系統,只要停車位合乎容許範圍,無論倒車入庫及路邊停車都可以由電腦代勞,駕駛者完全不必操作油門、煞車、方向盤及排檔。

賓士Park Pilot是目前市售車中最便利的自動停車輔助系統,只要停車位合乎容許範圍,無論倒車入庫及路邊停車都可以由電腦代勞,駕駛者完全不必操作油門、煞車、方向盤及排檔。

瞻前也得顧後,部分歐、日系進口車標配之後方車流警示系統,讓您倒車也無後顧之憂。若後保險桿雷達偵測到後方左右來車,不但會以聲光警告車主,必要時更會介入控制煞車、防止碰撞。此外,越來越常見的自動停車輔助系統及環景攝影機,對於停車位狹窄的台灣駕駛者來說更是福音。不過,部分高科技配備仍未全面普及,想要享受便利及安全的設備,可能得多付出點代價。

BMW近期積極發展互連駕駛技術(Connected Drive),車輛上鎖、防盜與剩餘燃油行駛距離透過手機一目瞭然,更可透過遠端3D監控功能鳥瞰停車周圍環境,確保車主人身安全。

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