加入氣體檢測功能　汽車被動安全設(shè)計(jì)更周全

　　核心提示：氣體偵測將成為汽車被動安全系統(tǒng)的重要功能。車內(nèi)二氧化碳或一氧化碳濃度過高，將導(dǎo)致駕駛及乘客出現(xiàn)身體不適，甚至引發(fā)交通事故。因此，透過氣體傳感器主動偵測有害氣體濃度，并結(jié)合GPS及GSM通信技術(shù)，已成汽車被動式安全設(shè)計(jì)的重要趨勢。

　　根據(jù)交通部統(tǒng)計(jì)資料顯示，疲勞駕駛是導(dǎo)致交通事故主要原因之一。由于臺灣夏天高溫酷熱的天氣型態(tài)，以及空氣品質(zhì)不佳，許多駕駛?cè)肆?xí)慣長時(shí)間使用車內(nèi)循環(huán)空調(diào)系統(tǒng)。然而，在車廂狹小的密閉空間里，人體新陳代謝產(chǎn)唿出的二氧化碳快速在車廂內(nèi)積聚，將使車內(nèi)空氣污濁。當(dāng)二氧化碳濃度達(dá)到0.5%時(shí)，人就會出現(xiàn)頭痛、頭暈等不適感，導(dǎo)致身體疲憊注意力不集中而不自知，許多疲勞駕駛狀況就因此產(chǎn)生，導(dǎo)致交通事故的意外事件頻傳，變成交通安全一大隱憂。

　　此外，若汽車引擎燃燒不完全，其產(chǎn)生的廢氣含有一氧化碳等有毒氣體，可能因汽車通氣孔老化，導(dǎo)致有毒氣體透過通氣孔流回車室內(nèi)。由于一氧化碳是一種無色、無味的氣體，中毒后的癥狀不易被察覺，駕駛?cè)藭恢挥X中毒而失去知覺，因而成為潛藏于汽車封閉空間的隱形殺手，對駕駛?cè)松踩吧鐣Y源造成極大的威脅。

　　本裝置是與汽車被動安全設(shè)計(jì)有關(guān)，特別是關(guān)于一種預(yù)防汽車駕駛?cè)嘶杳曰蚱＞胙b置，可偵測出車室內(nèi)部特定氣體的濃度，當(dāng)其濃度大于設(shè)定的警戒值，對人體造成昏迷或疲倦時(shí)，可進(jìn)行自動開啟車窗；當(dāng)其濃度大于設(shè)定的臨界值時(shí)，可自動發(fā)出汽車定址與求救信號，達(dá)到及時(shí)降低車室內(nèi)部特定氣體的濃度，避免駕駛?cè)碎L時(shí)間處在高濃度特定氣體的密閉空間內(nèi)，并增進(jìn)后續(xù)救援的效率，有效降低車內(nèi)人員傷亡，避免后續(xù)傷亡擴(kuò)大。

　　強(qiáng)化安全防護(hù)性　汽車被動式安全系統(tǒng)成風(fēng)

　　本裝置深入探討其主要原因有二：首先，是當(dāng)駕駛?cè)松硖幱诟邼舛鹊囊谎趸蓟蚨趸济荛]空間內(nèi)，常常不自覺中毒而產(chǎn)生昏睡時(shí)，若此時(shí)車窗玻璃無法自動偵測下降，讓外面的新鮮空氣導(dǎo)入降低車室內(nèi)部有毒氣體的濃度時(shí)，長時(shí)間暴露下來，仍會對駕駛?cè)诵悦a(chǎn)生極大的威脅；其次，當(dāng)駕駛?cè)艘呀?jīng)中毒昏睡，本身已無意識及力氣能告知人車正確的位置，若救援人員無法在短時(shí)間內(nèi)獲知人車位置，并提供后續(xù)救援行動，仍無法避免傷亡惡化甚至擴(kuò)大（如暴露一氧化碳濃度 1，600ppm的環(huán)境內(nèi)，2小時(shí)內(nèi)就會死亡），預(yù)防汽車駕駛?cè)嘶杳曰蚱＞?，進(jìn)一步避免疲勞駕駛、預(yù)防憾事發(fā)生暨爭取搶救時(shí)間，為該裝置開發(fā)的另一大動機(jī)。

　　圖1是表示汽車在一般道路行駛之車輛（主動/被動）安全防護(hù)系統(tǒng)示意圖。至于一般車輛道路行車安全防護(hù)系統(tǒng)可分為三個階段，第一階段為主動式安全階段，其主要目的在于避免車禍意外發(fā)生；第二階段為被動式安全階段，其主要目的在于降低車禍意外傷害；第三級階段主要目的在于避免后續(xù)傷害擴(kuò)大。

　　圖1 車輛安全防護(hù)系統(tǒng)的範(fàn)疇

　　依目前全球先進(jìn)安全系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢，重心已有從過去主動式逐漸朝向被動式，甚至第三階段發(fā)展，常見已開發(fā)主動式安全技術(shù)包含有防鎖死煞車系統(tǒng)（ABS）、電子車身穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）、倒車?yán)走_(dá)、主動頭燈、抬頭顯示、夜視、車距保持防撞及車道保持等。

　　然而。因行車意外事件一直無法完全避免，尤其在強(qiáng)大車禍撞擊下，為降低車內(nèi)人員的傷亡，已朝向被動式安全發(fā)展，以降低傷害，常見已開發(fā)的技術(shù)有安全帶、安全汽囊、正撞防護(hù)、側(cè)撞防護(hù)、后撞防護(hù)及翻滾保護(hù)等；部分高級車甚至重視第三階段安全防護(hù)以避免傷害擴(kuò)大，目前發(fā)展的技術(shù)有自動切斷油路、自動開中控鎖、定位發(fā)警報(bào)及緊急救援等技術(shù)。

　　依數(shù)據(jù)顯示，2010年先進(jìn)安全車輛電子控制與安全系統(tǒng)約占整車成本40%，顯見在人身性命安全逐漸被重視的人權(quán)時(shí)代，第二階段被動安全系統(tǒng)及第三階段緊急救援的設(shè)計(jì)重要性突顯，然上述安全技術(shù)皆局限于汽車行駛一般道路車禍意外的被動式安全防護(hù)系統(tǒng)。

　　預(yù)防駕駛一氧化碳中毒　被動式安全防護(hù)系統(tǒng)再進(jìn)化

　　中華民國專利號第M405617號，是揭露有關(guān)于一種“車用氣體偵測裝置”，其主要為一氣體偵測單元、一控制單元及一警報(bào)單元所組成，氣體偵測單元包含有分設(shè)于車體內(nèi)、外的感知元件。其中，感知元件能量測環(huán)境中的一氧化碳濃度，并轉(zhuǎn)換成數(shù)位信號傳送至氣體偵測單元。

　　氣體偵測單元判定一氧化碳濃度過高時(shí)就發(fā)送信號至控制單元，藉以引發(fā)警報(bào)單元作動提醒使用人，或更進(jìn)一步關(guān)閉電源強(qiáng)制將車輛熄火，以保護(hù)人員生命安全，其技術(shù)雖然有提及對駕駛者之警示及安全保護(hù)，但是屬于被動消極性的。環(huán)保署及消防署資料顯示，少許的一氧化碳濃度就會造成人員昏迷而失去意識，警報(bào)聲對昏迷駕駛?cè)硕砸呀?jīng)沒有太大警示作用，關(guān)閉電源強(qiáng)制熄火對密閉的車室內(nèi)部一氧化碳濃度亦無顯著的降低。

　　此外，氣體偵測單元無法將已昏迷駕駛?cè)说耐＼嚨攸c(diǎn)進(jìn)行定址，并立即對外自動發(fā)出求救信號，造成后續(xù)搶救時(shí)機(jī)已失去大半，對駕駛者的安全及性命無法獲得保護(hù)。因此，若要降低駕駛?cè)说膫黾氨苊夂罄m(xù)傷亡的擴(kuò)大，最重要的處置應(yīng)該是立即開車窗以降低車室內(nèi)部一氧化碳濃度，其次，將對停車地點(diǎn)進(jìn)行定址并立即對外自動發(fā)出求救信號。

　　另外，參考中華民國專利號第M295137號，是揭露有關(guān)于一種“具偵測有害氣體及可發(fā)出警報(bào)的臭氧機(jī)”，包含一機(jī)殼、設(shè)置在該機(jī)殼內(nèi)部之臭氧產(chǎn)生器、設(shè)置在該機(jī)殼內(nèi)部之電路基板、連接到該電路基板之至少一偵測器及至少一警報(bào)裝置；其中，臭氧產(chǎn)生器可受控制以輸出臭氧，偵測器能偵測瓦斯、高濃度一氧化碳或二氧化碳等有害氣體，當(dāng)該偵測器檢測到瓦斯漏氣、高濃度一氧化碳或二氧化碳等有害氣體外洩時(shí)，將會輸出電子信號至電路基板，藉以促使臭氧產(chǎn)生器生成臭氧來氧化分解有害氣體，且警報(bào)裝置會發(fā)出蜂鳴或閃光來告知使用者，達(dá)成解決瓦斯漏氣或燒炭產(chǎn)生高濃度的一氧化碳所造成的嚴(yán)重危害。

　　然此傳感器若應(yīng)用至預(yù)防汽車駕駛?cè)艘谎趸贾卸静o積極有效的作用，理由同上述，因少許的一氧化碳濃度就會造成人員昏迷而失去意識，警報(bào)裝置對已昏迷駕駛?cè)硕砸呀?jīng)沒有太大警示作用，加上無后續(xù)對對停車地點(diǎn)進(jìn)行定址及對外自動發(fā)出求救信號，對駕駛者的安全及性命無法獲得保護(hù)。

　　為避免上述先前技術(shù)的氣體偵測警報(bào)系統(tǒng)，對車室內(nèi)部“一氧化碳濃度”無法達(dá)到顯著的降低；再者，亦無法在第一時(shí)間自動發(fā)出汽車定址與求救信號，造成搶救時(shí)機(jī)已失去大半，體認(rèn)到目前行車意外事件并不局限于一般常見于道路行駛的車禍意外；反而是特定氣體濃度異常而導(dǎo)致駕駛?cè)嘶杳曰蚱＞耄湓斐绍嚨渹鰯?shù)及意外致死率遠(yuǎn)高于一般車禍意外（因駕駛?cè)送诓蛔杂X的狀況中昏睡窒息死亡，當(dāng)被人發(fā)現(xiàn)時(shí)皆已回天乏術(shù)），因此預(yù)防汽車駕駛?cè)艘谎趸贾卸爵咔缶鹊谋粍邮桨踩雷o(hù)系統(tǒng)應(yīng)該進(jìn)一步被重視，傳統(tǒng)局限于汽車一般道路車禍意外的被動式安全防護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)被擴(kuò)大定義及設(shè)計(jì)至汽車駕駛?cè)艘蛱囟怏w濃度所導(dǎo)致的傷亡。