撞見高下防護安全面面觀

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2008.06.23　作者：車訊網　

隨著汽車的性能日益提昇，對於安全自然更加要求。拜車身設計、使用材料與電子科技的進步所賜，現代車輛在主、被動防護上都有一定水準；其中具公信力的撞擊測試也督促著車廠不斷修正，「Safety」儼然已是購車時必須考量的項目！

●車體→Euro NCAP督促進化
●操駕→循跡防滑抑制失控
●整合→全方位分層防護
●照明→由主動轉向HID演變

有關於車輛安全的背書，「Euro NCAP五顆星」絕對是最有力的認證，這是汽車在防護上的最高表現，且對新車設計產生了莫大的影響。通常在購車時大家對於安全一項，除了會參考Euro NCAP（歐洲新車評鑑計畫）、NHTSA（美國國家公路交通安全局）所公佈的撞擊測試成績外，最常見的就是從目錄中查看如ABS、氣囊數等相關配備來作為依據。

其實各家車廠在此投入的技術自有其概念，例如M.Benz「Pre-Safe」為整合式的全面保護、Volvo近來致力發展車距控制，而BMW則把車輛的操控性視為第一要務，在逼近極限的關頭才介入電子輔助，但無論如何它們的最終目的都相同，不同之處只在於「防護的過程」。附帶一提的是，所謂主、被動安全是以撞擊發生前後來劃分，防滑循跡系統為前者、氣囊屬於後者的範圍，撞擊測試亦只針對被動安全一項，目前的新車在外型、車身構造與安全配備愈來愈趨近一致的主因，就是為了要能符合Euro NCAP等機構的標準。

車體保持座艙完整與分散能量

在被動防護的一環中，車體架構絕對是最重要的部分，這方面現階段的概念是當撞擊發生後（含翻車），必須要保持座艙的完整性，所以包括車頂設有支架的籠型構造也應運而生。這種設計主要為車艙四周採環狀鋼骨構成，鈑件部分則透過高張力鋼板提高強度，配合底盤前後加入副樑輔助，同時強化的A、C柱與延伸兩側大樑交錯後，相對還有分散能量和增加潰縮區域支撐的效用，如此對於乘員已建立起基礎的保護。

Euro NCAP為了能模擬常見的車禍狀況，所制定的測試分別為正撞、側撞、側面圓柱壓擠和行人碰撞等四項。要有水準的表現除了車體構造的強化外，其他配套措施如氣囊等運用亦缺一不可，同時這還影響到外型與內裝的設計，所以不難發現新一代車種都有相似的樣貌，就連相關安全配備也如出一轍。

外型設計的演變

新一代車款的車體都以籠型設計為主要架構，目的在於撞擊後可求取座艙的完整性。

一般而言在追撞的防護上，可見的設計有下潛式引擎、可潰式方向機柱/踏板與正面雙氣囊等措施，其中為使氣囊發揮最大效用且不致造成另外的傷害，雙段充氣、助手席位置感應、預縮安全帶、護頸頭枕都成了必要的搭配；而膝部氣囊最近也開始流行，應用上逐漸從跑車擴大到房車的範疇。內裝部分，厚實的控檯、防潛座椅、較軟的塑料與內襯亦屬趨勢之一，這些都讓前座乘客可得到進一步的保護。

在車身架構上分散撞擊能量也是考量重點，這和以往的「吸收」概念有很大不同。

另外，新一代車款的車頭愈來愈低斜，一眼望去各個都流線非凡，這除了有利於降低風阻外，還包括減低撞擊行人的傷害，若以座艙防護的眼光觀之，傾斜的A柱能分散能量、大角度前擋可拉開頭部與玻璃間距、增厚的控檯則能當作阻擋防線，所以造車科技確實是全方位的進步。

目前的新車多半配置前正、側四氣囊搭配全尺寸氣簾，駕駛膝部氣囊也逐漸開始流行。

圓潤也是現代新車的共通點，腰線更是拉至與肩膀同高，並配合車門的外擴、加大而能提昇側撞時的緩衝與防護，畢竟這是車身最弱之處，結構面強化只能運用更粗壯的B柱與門框，因此必須在外鈑件的角度多所琢磨，車內還必須匹配側面氣囊和全尺寸氣簾，故現今歐系車幾乎已全面標配六氣囊。最後，雖然各地撞擊測試機構都無針對車尾制定規範，但它跟車頭的加強方式相近，譬如C柱加厚、傾斜、拉高行李廂位置與縮小後擋，流線之外亦增添了豐腴感。

操駕循跡防滑系統降低失控危險

就像BMW堅持的操控至上信念，一部可以說停就停、說彎就彎的車款，先天就能將失控的機率降至最低，所以提昇駕控性已然成為新世代車種的重點。在車身與懸吊設計上，低重心化、配重平衡、防俯仰都是工程師努力的重點，同時大尺寸輪胎與碟盤已成為每次進化的項目，因此各家新車的基本硬體面均有一定水準，剩下就是在軟體控制單元做文章了。

論及汽車安全系統中影響最深遠的發明，ABS絕對要記上一筆，它運用點放煞車的概念防止急煞下車輪鎖死，進而減少打滑的危險並能閃避障礙物，不知挽救了多少人的性命。而現代ABS除採用更精密的四輪獨立管理外，也能與BAS緊急加壓、EBD電子煞車力分配來獲得最佳的制動效益，同時其輪轉速控制的特性還衍生出循跡防滑系統，這讓車輛的失控被減至最低，歐美許多先進國家未來都會立法成為標配，由此就不難想見這套裝置有多麼重要了。

煞車差速修正車身

循跡控制系統的設定與底盤、動力有極大關聯，跑車還必須兼顧駕駛樂趣的要求。

循跡防滑系統的命名每家車廠都不一樣，但作動方式與原理大同小異，不過其介入的時機、頻率與程度有很大不同，這便是因應底盤特性及客層需求所做的調校，就像重操控的BMW車誘發時間晚，代表原廠有信心且希望消費者獲得更多的樂趣，而M.Benz一向以安全為前提，所以電腦會下令預先及早準備。另外，此系統還有控制的細膩度等差異，感受上歐系車較順暢、日系車則顯生硬。

針對打滑車輪減速與降低動力是循跡控制的基礎，更高階的則是以煞車差速為主。

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關於循跡控制的作動，大致是某一輪打滑時系統會減低其輪轉速而恢復抓地力，並配合降低動力輸出來維持足夠牽引力，更高級的架構還會利用煞車差速拉回車身，同時針對四輪個別調整輪速差，目前也出現少數主動修正轉向舵角的設計，相信對於前驅車會有較大的幫助。由於循跡防滑的技術日益發達，所以現在4、500匹馬力的跑車人人都可以駕馭，可是千萬別以為是自己的駕技了得，實際上可是電腦幫了大忙，讓你能暢快的加足油門過彎。

一般循跡控制都有兩段選擇，高性能車款則會增加可全關的模式，但打滑過多時仍會自動回復以策安全。

目前在此系統的動作設定上，一般都分有On與Off兩段，不過Off時並非全部關閉，而是保留煞車調整的功能，目的是在安全範圍內提供最高的駕駛樂趣，只有高性能車種備有全關的設定，可是一旦過度打滑仍會自動回復成開啟模式，畢竟其目的為預防、拯救失控，如果因為不能作動而發生憾事豈不好笑？

整合全方位防護發揮被動安全極緻

在汽車的安全防護中，最近拜雷達、攝影機的發達所賜，出現了車距控制、側邊偵測、車道偏離警告與駕駛狀態監控等多項技術，其中車距控制一項也能結合主動煞車與BAS，讓便利性提高之餘還有對等的防撞機制。依據遠、近雷達（或攝影機）精確偵測前方狀況的車距控制，電腦會計算適合的檔位、轉速、煞車等參數，使車輛能自動維持跟車距離，若前車突然減速甚至急停，系統則會對駕駛發出聲光警示，並且同步預先加壓煞車輔助力，這樣便能即時反應而降低事故。

在此若駕駛仍未予以理會，主動煞車也會立即啟動，不過其制動力只會達到40%～45%左右，不100%作動的原因是在這種危急狀況下，要考慮的東西實在太多，就像全力煞停的話有可能被後車追撞，所以經實驗證明後，減輕撞擊傷害的概念亦較合理。

Pre-Safe價值

可自動煞車的車距控制系統，在緊急狀況下的主動制動力僅40～45%，用意為減輕撞擊損害。

提到主、被動安全的最高層級，非M.Benz知名的全方位防護系統Pre-Safe莫屬，其最新一代已整合車距控制與主動煞車的功能（W221 S-Class），但非人為的緊急制動力仍只達40%，不過後續處理的過程可是相當細膩，堪稱是最能「保命」的設計。Pre-Safe其實是M.Benz Pro-Safe概念中的一項，它分成Perform-Safe（警告與煞車預先加壓、循跡控制介入）、Pre-Safe（面臨危險主動啟動防護）、Passive-Safe（撞擊時被動防護作用）、Post-Safe（事故後避免二次傷害）等四大環節，作動上也是分層負責的逐一開啟，一切以嚴密保護乘員為最高指導原則。

車距控制的出發點是為了便利性，遇到危險仍是要自己煞車才可靠。

Pre-Safe的作動誘發，主要是BAS緊急加壓或ESP循跡控制都無法讓車輛有效減速、抑制打滑而即將發生撞擊危險時，對應措施則是前座椅背豎直（動態支撐座椅充氣）、安全帶拉緊、車窗與天窗自動關閉（會留縫隙透氣），這些舉動是要使乘客被牢牢固定不致彈出車外，且讓氣囊發揮最大保護效果。之後在撞擊當下正面、側面氣囊與氣簾才會爆開，主動頭枕並向上、向前支撐，在車輛已完全靜止後，斷油熄火、車門解鎖、車窗微開透氣、開警示燈都是防止再次傷害的措施，由此就不難想見其設計之周詳。

Pre-Safe作動示意圖

像Pre-Safe這種整合式防護系統，目前只有Lexus旗艦LS車系使用的Pre-Collision為類似概念，但它比較偏向預警功能，而Pre-Safe的精華則屬於撞擊前後的因應措施，這讓相關被動保護機制能發揮最大效果，畢竟交通事故都是一瞬間發生，由Pre-Safe主導而即時反應當然更安全，這便是其價值所在。

照明外線與可變近燈技術導入

夜間行車時最重要的安全配備─照明，近幾年像HID、主動轉向頭燈、彎道對角霧燈開啟等設計都愈來愈普及，高級車款更會搭配紅外線夜視輔助，其對於行駛路況不熟的黑暗地區特別有用，能幫助駕駛注意到遠端成像細節。此系統的架構大致是在頭燈內設置紅外線發射器，接收器則位於前擋記錄反射影像，最後由LCD儀錶板或HUD抬頭顯示器呈現畫面，它所能增加的視線範圍達150公尺以上，而且能將目光帶到遠方黑暗死角，不過這仍屬用餘光掃描的輔助用途，駕駛的專注力還是得放在正前方。

附帶一提的是，LS600h率先配置的LED頭燈，短期內並不容易普及化，因為LED雖然明亮但投射距離有限，所以當作大燈必須克服照度的問題，不過用於日照輔助燈或煞車燈可是相當適合，特別是需要反應快來提昇辨識性的後者。目前LED煞車燈已出現急煞閃爍警示的設計，此點滅功能已可縮短0.2秒的後車反應時間，測試指出它能在100和80km/h的車速下縮減4.4、5.5公尺的距離，這小小的改變就讓追撞率有效降低，確實是值得推廣的設計。

Intelligent Light突破

主動轉向HID這項配備已日益普及，設計則分有單邊與雙邊旋轉兩種，一般以前者居多。

在頭燈科技部分，M.Benz在小改款E-Class發表的Intelligent Light算是一大突破，此建構於主動轉向HID的設計，主要是藉由可變近燈的控制而有五種照明模式，相對於天候與環境的影響也可減至最低，進而讓駕駛有更大範圍的最佳視線。這套頭燈的特殊之處，除旋轉角度增加3度達15度之外，彎道上對角霧燈與近燈都會及早投射側邊，身處霧區燈座更會向外旋轉且降低投射角，藉此照近路面並減少背光，「智慧」的程度超乎想像。

紅外線夜視輔助可提醒駕駛遠端細節，特別是在黑暗之處有非常大的幫助。

Intelligent Light的主要功能還包括郊區及高速公路模式，前者為面對空曠地區加強近燈亮度並分散光源，使投射距離更遠且涵蓋道路兩旁，而後者是視速度逐漸加強輸出功率，最終可產生圓錐光形的照明，讓路面的橫向延展光度更廣。Intelligent Light能有如此的多功能，要歸功於控制模組與馬達的全新設計，駕駛的方向視認性與道路使用者的辨識性也因此提高，對於夜間行車的安全有無比的貢獻。