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。車內二氧化碳或一氧化碳濃度過高，將導致駕駛及乘客出現(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，并結合GPS及GSM通信技術，已成汽車被動式安全設計的重要趨勢。
根據交通部統(tǒng)計資料顯示，疲勞駕駛是導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)，以及空氣品質不佳，許多駕駛人習慣長時間使用車內循環(huán)空調系統(tǒng)。然而，在車廂狹小的密閉空間里，人體新陳代謝產唿出的二氧化碳快速在車廂內積聚，將使車內空氣污濁。當二氧化碳濃度達到0.5%時，人就會出現(xiàn)頭痛、頭暈等不適感，導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生，導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，導致有毒氣體透過通氣孔流回車室內。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，駕駛人會不知不覺中毒而失去知覺，因而成為潛藏于汽車封閉空間的隱形殺手，對駕駛人生命安全及社會資源造成極大的威脅。
本裝置是與汽車被動安全設計有關，特別是關于一種預防汽車駕駛人昏迷或疲倦裝置，可偵測出車室內部特定氣體的濃度，當其濃度大于設定的警戒值，對人體造成昏迷或疲倦時，可進行自動開啟車窗；當其濃度大于設定的臨界值時，可自動發(fā)出汽車定址與求救信號，達到及時降低車室內部特定氣體的濃度，避免駕駛人長時間處在高濃度特定氣體的密閉空間內，并增進后續(xù)救援的效率，有效降低車內人員傷亡，避免后續(xù)傷亡擴大。
強化安全防護性 汽車被動式安全系統(tǒng)成風
本裝置深入探討其主要原因有二：首先，是當駕駛人身處于高濃度的一氧化碳或二氧化碳密閉空間內，常常不自覺中毒而產生昏睡時，若此時車窗玻璃無法自動偵測下降，讓外面的新鮮空氣導入降低車室內部有毒氣體的濃度時，長時間暴露下來，仍會對駕駛人性命產生極大的威脅；其次，當駕駛人已經中毒昏睡，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間內獲知人車位置，并提供后續(xù)救援行動，仍無法避免傷亡惡化甚至擴大（如暴露一氧化碳濃度 1，600ppm的環(huán)境內，2小時內就會死亡），預防汽車駕駛人昏迷或疲倦，進一步避免疲勞駕駛、預防憾事發(fā)生暨爭取搶救時間，為該裝置開發(fā)的另一大動機。
圖1是表示汽車在一般道路行駛之車輛（主動/被動）安全防護系統(tǒng)示意圖。至于一般車輛道路行車安全防護系統(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)傷害擴大。
圖1 車輛安全防護系統(tǒng)的範疇
依目前全球先進安全系統(tǒng)技術發(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）、倒車雷達、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，尤其在強大車禍撞擊下，為降低車內人員的傷亡，已朝向被動式安全發(fā)展，以降低傷害，常見已開發(fā)的技術有安全帶、安全汽囊、正撞防護、側撞防護、后撞防護及翻滾保護等；部分高級車甚至重視第三階段安全防護以避免傷害擴大，目前發(fā)展的技術有自動切斷油路、自動開中控鎖、定位發(fā)警報及緊急救援等技術。
依數據顯示，2010年先進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時代，第二階段被動安全系統(tǒng)及第三階段緊急救援的設計重要性突顯，然上述安全技術皆局限于汽車行駛一般道路車禍意外的被動式安全防護系統(tǒng)。
預防駕駛一氧化碳中毒 被動式安全防護系統(tǒng)再進化
中華民國專利號第M405617號，是揭露有關于一種“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單元所組成，氣體偵測單元包含有分設于車體內、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，并轉換成數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就發(fā)送信號至控制單元，藉以引發(fā)警報單元作動提醒使用人，或更進一步關閉電源強制將車輛熄火，以保護人員生命安全，其技術雖然有提及對駕駛者之警示及安全保護，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，警報聲對昏迷駕駛人而言已經沒有太大警示作用，關閉電源強制熄火對密閉的車室內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人的停車地點進行定址，并立即對外自動發(fā)出求救信號，造成后續(xù)搶救時機已失去大半，對駕駛者的安全及性命無法獲得保護。因此，若要降低駕駛人的傷亡及避免后續(xù)傷亡的擴大，最重要的處置應該是立即開車窗以降低車室內部一氧化碳濃度，其次，將對停車地點進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，是揭露有關于一種“具偵測有害氣體及可發(fā)出警報的臭氧機”，包含一機殼、設置在該機殼內部之臭氧產生器、設置在該機殼內部之電路基板、連接到該電路基板之至少一偵測器及至少一警報裝置；其中，臭氧產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，將會輸出電子信號至電路基板，藉以促使臭氧產生器生成臭氧來氧化分解有害氣體，且警報裝置會發(fā)出蜂鳴或閃光來告知使用者，達成解決瓦斯漏氣或燒炭產生高濃度的一氧化碳所造成的嚴重危害。
然此傳感器若應用至預防汽車駕駛人一氧化碳中毒并無積極有效的作用，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，警報裝置對已昏迷駕駛人而言已經沒有太大警示作用，加上無后續(xù)對對停車地點進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。
為避免上述先前技術的氣體偵測警報系統(tǒng)，對車室內部“一氧化碳濃度”無法達到顯著的降低；再者，亦無法在第一時間自動發(fā)出汽車定址與求救信號，造成搶救時機已失去大半，體認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致駕駛人昏迷或疲倦，其造成車禍傷亡數及意外致死率遠高于一般車禍意外（因駕駛人往往在不自覺的狀況中昏睡窒息死亡，當被人發(fā)現(xiàn)時皆已回天乏術），因此預防汽車駕駛人一氧化碳中毒暨求救的被動式安全防護系統(tǒng)應該進一步被重視，傳統(tǒng)局限于汽車一般道路車禍意外的被動式安全防護系統(tǒng)，應被擴大定義及設計至汽車駕駛人因特定氣體濃度所導致的傷亡。
下載文檔
