从驾驶者打开车门的那一剎那起,人与机械之间的链结就此展开,驾驶者开始输入指令,驾驭着车辆向旅程前进,这种划时代的移动方式,让交通有了新的可能。石化能源取代了马匹吃的粮草;道路上的马粪,现在则成了飘散于空中的二氧化碳与其它气体。然而不管移动方式如何地改变与前卫,对于人生安全的保护则是不可动摇的第一道准则。因此车辆安全配备,亦随着科技发展日新月异,从早期的三点式安全带、安全辅助气囊等最基本的被动式安全系统,到了今日要求的碰撞发生前的主动保护,希冀的目标仅有一个,那就是希望人们在快速与便利的移动中,可拥有零伤亡的梦想。
车辆安全配备随着科技发展日新月异,从早期的三点式安全带、安全辅助气囊等最基本的被动式安全系统,到了今日要求的碰撞发生前的主动保护,希冀的目标仅有一个,那就是希望人们在快速与便利的移动中,可以有零伤亡的梦想。 在第六章,我们利用车祸事故数据库、CAE计算机工程巨细靡遗的模拟能力,以及丰田驾驶仿真器的介绍下,大抵说明了丰田安全建构三点循环的前两部分:“Investigation& Analysis of Accidents事故调查与分析”与“Simulation模拟”。那么本章节的介绍重点,也就是安全系统的“R&D、Evaluation研发与评估”上,在此将以车辆碰撞测试为例子,带入评估部分,进而介绍丰田现有多款安全配备的研发成果。 最昂贵的评估过程,车辆实体碰撞试验 为了更真实的呈现车辆碰撞当下的情形,在“研发与评估”阶段,丰田把车祸现场由计算机内,直接移植到实验室里。2003年于东富士技术中心成立的碰撞测试场地,车辆可于场地内以各种速度进行车辆互撞、侧撞、障碍物碰撞、翻滚测试、坠落测试等。丰田就新车产品从开发到生产确立间,至少要经过100次以上的撞击过程,每年于东富士测试场进行的撞击实验,更有1,600次之多。
车辆安全最重要的评估阶段,丰田利用实体车辆的撞击测试,来评估车辆的安全性。在东富士技术中心内的碰撞测试场地,车辆可以各种速度进行车辆互撞、侧撞、障碍物碰撞、翻滚测试、坠落测试等。 本次记者团前往东富士参访行程内,丰田安排了一场实际撞击测试示范。 Higashi Fuji CollisionTest Facility为一块长280公尺 x 宽190公尺的空旷室内场地,场地中心为一块如同径技场的正方形区块,铺设着与周围相异的白色方格地板,四周架设着数架高速摄影机与明亮的照明系统。参观者与技师们,则会站在距离撞击发生点约50公尺远的架高看台上,确保安全。
Higashi Fuji CollisionTest Facility碰撞测试场,为一块长280公尺 x 宽190公尺的空旷室内场地,丰田每年在此进行的撞击实验有1,600次之多。每部新车产品从开发到生产确立间,至少要经过100次以上的撞击过程。 本次安排正面对撞的两部车辆分别为丰田旗舰房车Crown皇冠与小型掀背Yaris雅力士,车辆动力利用车体下的钢缆,沿着轨道拖曳车辆以时速50km/h之速度前进,并于撞击点进行撞击,车头撞击面积为双方驾驶座侧50%,此为数据为统计正面撞击发生率最大位置。车内则各乘坐二位假人担任驾驶与乘客,至于车辆规格与配备等则与量产实车一模一样,仅在油料的搭载改以不可燃性的液体替换。
本次安排正面对撞的两部车辆分别为丰田旗舰房车Crown皇冠与小型掀背Yaris雅力士,车辆动力利用车体下的钢缆,沿着轨道拖曳车辆以时速50km/h之速度前进,并于撞击点进行撞击。车辆规格与配备等则与量产实车一模一样,仅在油料的搭载改以不可燃性的液体替换。 车辆碰撞的当下,发出了超出心理准备的巨响,接着重量仅有1,100公斤上下的Yaris雅力士向后弹开,并且车头反转了180度之多,Crown皇冠轿车亦受到撞击力道的影响而弹跳偏离了原本的航道。在正常程序下,丰田原厂技师会利用高速摄影机的镜头捕捉,来回分析车辆碰撞当下车体扭曲的情况。同时在碰撞过后,观察车辆结构受损情况、车内假人肢体摩擦情形等。虽然CAE碰撞科技在节省成本与细节展现上有技术性的优势,不过实体碰撞测试的真实性仍是难以取代。丰田并会在车辆碰撞后,进行测试车的全面拆解,针对各个单一零件进行细部检测,来完成实体评估过程。
庞大的撞击力道,让现场发出了超出心理准备的巨响,接着重量仅有1,100公斤上下的Yaris雅力士向后弹开,并且车头反转了180度之多,Crown皇冠轿车亦受到撞击力道的影响而弹跳偏离了原本的航道。
丰田原厂技师会利用高速摄影机的镜头捕捉,来回分析车辆碰撞当下车体扭曲的情况。同时在碰撞过后,观察车辆结构受损情况、车内假人肢体摩擦情形等。乘客舱的生存空间是撞击测试中重要的评量指标,如车头的扭曲扩及A柱,同时车门有无法开启的状况发生,那么乘客舱的安全性即有待商榷。 丰田车辆安全系统研发结晶 现行汽车所搭载的安全系统,大致可分为“主动”与“被动”两种设计,之间的差别是以发生意外时的撞击做为区分。主动安全配备大略是指发生撞击之前所做动的辅助装置。这些装置在车辆接近失控时便会开始作动,以各种方式介入驾驶的动作,希望能利用机械及电子装置,保持车辆的操控状态,全力让驾驶人能够恢复对于车辆的控制,避免车祸意外的发生。而被动安全装置,则是在车祸意外发生当下,对于乘坐人员进行被动的保护作用,希望透过车体、安全配备等,减轻乘员碰撞,并利用结构上的导引与溃缩,尽量吸收撞击力量,确保车厢内乘员的安全。
被动安全装置,由最基本的车体结构来看,丰田提供有Global Outstanding Assessment (GOA) 车体结构,其可分为高强度座舱,与座舱以外的力量溃缩车体。GOA车体之高效可溃缩车体结构,在碰撞后首先导引撞击力道,并以溃缩吸收冲击力,确保高强度座舱拥有完整的生存空间。 被动安全装置,由最基本的车体结构来看,丰田提供有Global Outstanding Assessment (GOA) 车体结构,该结构参考世界多数国家的安全基准,以及安全测试中第三方评价基础,所独立研发出的车体结构标准。在打造上可将车体分为高强度座舱,与座舱以外的力量溃缩车体两部分。GOA车体之高效可溃缩车体结构,在碰撞后首先导引撞击力道,并以溃缩吸收冲击力,确保高强度座舱拥有完整的生存空间,并减轻对乘客之伤害。GOA车体首度发表于1995年,首度导入作品为丰田Starlet与CoronaPremio等车辆。 而在乘客固定装置上除了原有的安全带与前座气囊外,丰田于1997年使用了预缩式束力限制安全带、1998年的SRS车侧气帘、2002年之防滚车窗气帘与前座膝部气囊等。
车辆环舱的安全辅助气囊配备,加上预缩式安全带,为乘客带来车内较完整的固定安置,防止车辆于碰撞时,乘客大规模的震荡与撞击。 针对行人所设计的车头缓冲车体结构,则利用引擎盖、叶子板与车前保杆的结构设计,在发生与行人撞击时,吸收冲击力道。同时于外型设计上,多采用圆弧与平面造型,减用锐角钣件的使用。如此一来可减轻在与行人撞击时的头部与腿部之伤害。另外,防鞭甩的主动式头枕的主要功能,则在当车辆发生追尾撞击时,乘客的身体受到猛烈的后方力道冲击,在作用力与反作用力拉扯下,造成了颈部的鞭甩效应,因此主动式头枕,可提供良好的支撑性,并主动紧靠乘客头颈位置,减轻颈部甩动的冲击力道。
车辆发生追尾撞击时,乘客的身体受到猛烈的后向冲击,并且造成颈部的鞭甩效应,因此主动式座椅靠背与头枕,拥有良好的支撑性,可减轻颈部甩动的冲击力道。 主动式安全系统 主动安全装置,在丰田现有科技发表上,大致可分为车辆稳定类与刹车系统类两大类。车辆稳定系统包含了1987年发表的循迹防滑控制 (TRC)、1995年发表的车辆动态稳定 (VSC)。刹车系统则有防死锁刹车 (ABS)、刹车力道辅助 (BAS)、电子刹车力道分配 (EBD)。
有了VSC车辆动态稳定系统,可侦测车辆于动态行驶间的稳定性,利用限制引擎出力与四轮刹车力道的独立分配,来提高车辆稳定性,防止车辆不足或是转向过度的状况发生。 TRC循迹防滑系统主要用以维持车辆行进的轨迹,让其符合驾驶者的操控意志。特别是在路面磨擦系数不均的情况下,车辆驱动轮间可能会有抓地力差别,此时TRC系统可侦测车轮打滑现象,发送讯号给引擎控制计算机,平均驱动轮间的动力输出,或利用刹车系统的控制,来让车轮不再打滑,使得车辆可回复原有前进轨迹,提升行驶安全。
TRC循迹防滑系统主要用以维持车辆行进的轨迹,特别是在路面磨擦系数不均的情况下,车辆驱动轮间可能会有抓地力差别,此时TRC系统可侦测车轮打滑现象,平均驱动轮间的动力输出。 刹车系统方面,丰田目前已就多数产品在系统上整合了ABS、BAS与EBD三电子刹车装置。ABS之功能在防止车辆于刹车时发生车轮死锁的现象,保有车轮抓地力,进而提升车辆的操控性能,增加行车的安全。BAS则利用计算机监测刹车踏板的动作行为,当感知器察觉到刹车踏板以极快的速度踏下,系统将其解释为驾驶人需要进行紧急刹车动作,BAS便会主动对刹车系统进行加压,使其产生最大的刹车力量,让车辆能有更佳的制动效果。EBD则可自动侦测各个车轮与地面的抓地力状况,将刹车系统所产生的力量,适当且独立地分配至四个车轮,让刹车力得到最佳的效率,剎车距离亦明显地缩短,同时在弯道中亦可保持相对稳定的车辆动态。
VSC动态稳定系统,则进一步整合了TRC循迹防滑与ABS、BAS与EBD三电子刹车装置,成为更完备的车辆动态安全辅助装置,帮助车辆于弯道中保持循迹性,并可防止车辆转向不足或是转向过度的状况发生。 至于 VSC动态稳定系统,则进一步整合了TRC循迹防滑与ABS、BAS与EBD三电子刹车装置,成为更完备的车辆动态安全辅助装置。VSC可侦测车辆于动态行驶间的稳定性,当系统察觉车轮打滑或是转向不足、过度等不稳定现象,则将会瞬间限制引擎出力,且独立分配单轮或多轮之刹车力道,来提高车辆稳定性,拉回车体循迹,防止车辆转向不足或是转向过度的状况发生。 全新第二代PCS碰撞预警装置 2009年日本国内车祸死亡率降低至5千人以下,这是自1981年统计以来的新低点。表示车辆安全科技的进步,在人生安全上有了最正面的响应,车内乘客的生命逐渐受到车辆保障。不过,2009同时也是日本国内行人死亡人数首度超越乘客死亡人数的首年。在行人碰撞的当下,车速成为伤者存亡与否的关键,因此除了上述针对行人所设计的车头缓冲车体结构外,丰田于2003年发表的预警式防护系统 (PCS),主要正是用来防止撞击行人的安全系统。以搭载在现行丰田CrownMajesta车款之上的Pre-Collision系统为例,其透过两颗安置于车头的微型摄影机与雷达,精密地侦测车前任何有可能发生撞击的物体,并在发生碰撞之前,以车内警示音与闪光告知驾驶者,让驾驶者实时察觉,紧急反应路况。
预警式防护系统 (PCS),主要正是用来防止撞击行人的安全系统。其透过两颗安置于车头的微型摄影机与雷达,精密地侦测车前任何有可能发生撞击的物体,并在发生碰撞之前,以车内警示音与闪光告知驾驶者。而车内方向机柱上的第三颗摄影机,则直接对准驾驶人脸部,侦查驾驶脸部位置与方向,在驾驶转头分心时,系统同样会发出声响与闪灯警示驾驶者。 另置于车内方向机柱上的第三颗摄影机,则直接对准驾驶人脸部,侦查驾驶脸部位置与方向,如果系统侦测前方有障碍物时,此时驾驶脸部却没有直视前方时,系统同样会发出声响与闪灯警示驾驶者,紧急反应路况。不过如果驾驶者仍旧没有做出闪避动作时,系统将会进行一连串安全机制,包括和缓刹车以降低车速、自动更换方向盘转向比例,将车辆转向动态调整至最灵敏状态,以利驾驶进行最实时的闪避动作。此时车内的预缩式安全带亦将进行预备,提升乘客安全性。
在试验的过程中,驾驶者以时速40km/h速度前进,当假人在车头约莫5公尺的距离时,PCS开始全力启动刹车系统,力道准确与强劲,最终车辆于假人前方刹停,避免了车祸发生。 目前丰田亦已就Pre-Collision预警式防护系统进行系统升级,并即将推出第二代版本PCS。主要系统差异在于车前雷达侦测范围全面扩大,侦测距离可由最近5公尺到最远150公尺;车辆主动提醒驾驶时间提早,并且已有主动全力刹停车辆之能力,相较于品牌现行系统的减速却无法自行刹停。在原厂技术统计下,车辆搭载有全新二代版本PCS系统,可于车速40km/h内达到安全范围,也就是车辆可于障碍物前完全刹车停止,不会有碰撞产生。相反的,如车速过高的状况下,PCS系统仍然会自主作动,但由于重力加速度的影响下,系统无法保证可停止在障碍物前。
第二代版本PCS已有主动全力刹停车辆之能力,相较于下图现行的PCS,减速却无法自行刹停。当然在即便是第二代PCS,如车速过高的状况下,由于重力加速度的影响,系统无法保证可停止在障碍物前。 然而值得提醒的是,主动安全系统与被动安全系统,在汽车行驶上都属于“辅助”装置,在车辆超越操控极限的情形之下,进行辅助用。装配这些辅助装置,并不能确保行车的绝对安全,仅能降低车祸意外发生的机率及伤害的程度。以PCS为例,若能在车辆撞击障碍物、行人之前,彻底刹停,或许可免除车祸的发生;如无法完全刹停,则车辆在减速的过程中,也减缓了撞击力道,降低严重事故的发生。 主动安全系统与被动安全系统发展至此,丰田逐步建构起现阶段的科技结晶,未来丰田希冀可在“Integrated SafetyConcept整合安全概念”的基础平台上更加着墨,完整实现“Really Effective Safety Technology in Real Life生活中的真实安全”的发展目标,朝着交通零伤亡的目标前进,提供安全且有保障的车辆产品。 |
日本本土车祸死亡率超低!不是说日本车都不安全?
新闻录入:贯通日本语 责任编辑:贯通日本语
相关文章
日本京都一輛汽車為躲避警方追緝引發連環車禍 致4人受傷
日本京都一辆汽车为躲避警方追缉引发连环车祸 致4人受伤
日本福冈发生严重车祸 高龄老人高速行驶致2死7伤
日本福冈又发严重车祸 高龄老人高速行驶致2死7伤
日本保育园师生遭汽车撞击 两名2岁儿童死亡
日本確認探測器發彈在小行星上撞出坑
日本在小行星上打出“撞击坑” 或有助于探明生命起源
日本确认探测器发弹在小行星上撞出坑
日本探测器发射铜球 在小行星制造撞击坑
日本刚刚做了件大事,发射探测器成功撞击小行星,系全球首次
日本探测器“轰炸”小行星
现场图像公开 日本隼鸟2号成功撞击小行星
日本探测器在小行星“龙宫”上制造撞击坑
日本“银发驾车族” 车祸增加刷新纪录
曾志伟日本车祸断肋骨 现禁不住发出这样的感叹
曾志伟日本出车祸 将接受酒精测试
出了车祸又被警车撞 日本发生的这件事让3人受伤
日本九旬女司机撞人致一死三伤
载29名中国人大巴在日本发生车祸 部分人受轻伤
载29名中国人大巴在日本发生车祸 部分人受轻伤
日本富士山附近一大巴发生车祸 车上部分中国游客受轻伤
日本一辆载有中国游客的大巴发生车祸 部分中国游客受轻伤
载29名中国人大巴在日本发生车祸 部分人受轻伤
日本诺奖得主根岸英一在美遇车祸送医 妻子身亡
日本多地目击火球 亮彻夜空似UFO划过

























