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【摘要】現代汽車的意義不再拘泥于代步工具。以人為本的人性化設計隨著科技的發展逐漸在汽車設計中體現出來，它滲透在人們的行車生活之中，與現代人文理念相呼應，提高了人們的駕乘體驗，給汽車駕駛注入了新的活力。本文主要從安全駕駛、輔助駕駛、乘坐舒適性三個方面論述人性化設計對汽車的影響，并展望汽車人性化設計的未來走向。
【關鍵詞】人性化設計;安全駕駛;輔助駕駛;乘坐舒適性
一、前言
隨著經濟的發展，人們生活水平的提高，汽車不再是一種簡單的代步工具，人們需要更安全的的駕駛保障，更簡便的駕駛操作，更富有樂趣的駕乘體驗，因此基于人性化的汽車設計理念顯得尤為重要。人性化是基于人的需求，從生活、藝術、科技等方面更改與完善汽車的內外觀及駕駛操作的一種設計理念，同時還使用了互聯網大數據，AI等前沿科技使汽車變得更加智能，提高駕乘人員的駕乘感受。本文主要從安全駕駛、輔助駕駛、乘坐舒適性三個方面論述人性化設計對汽車的影響，并展望汽車人性化設計的未來走向。
二、安全駕駛
在汽車技術發展的同時，駕駛員及乘客的安全越來越受到人們的重視。因此，汽車制造商會根據人們的需求來提高汽車的安全性能，從而達到保障駕乘人員安全、滿足消費者、擴大市場等目的。汽車的安全性能會隨著人們的要求而變得越來越高，這其實就是人性化的一種體現。而安全氣囊系統和制動防抱死系統是最常見的安全駕駛系統。
2.1安全氣囊系統
安全氣囊系統(SupplementalRestraintSystem)經歷了從無到有，從試驗到普及的過程。1952年，最早的汽車安全氣囊由美國JohnHetrick發明，迄今為止，汽車安全氣囊的技術趨于成熟，并向智能化，小型化，多樣化的方向發展。據2015年世衛組織報告顯示，全世界每年約有125萬人死于道路交通事故，安全氣囊系統作為人們安全的保護傘，更加受到人們的重視。在交通事故發生時，車輛對人體的傷害主要是車架對身體的碰撞，方向盤軸對胸腔的穿刺。而根據試驗表明，裝有安全氣囊系統的車輛對人員的保護率能達到65%，駕乘人員的生還率大大提升。安全氣囊的工作原理如下：當汽車受到高速撞擊后，傳感器感知撞擊，電子控制系統會對撞擊加以識別和判斷，并指令氣體發生器點燃內置有NH4NO3與NaN3分解產生大量氣體，迅速充滿氣囊。為了避免氣囊產生的壓力過大，采用了分級壓力釋放（壓力達到一定限度，隨即釋放部分壓力）和分級點爆裝置（氣體發生器分一，二級產生氣體），減少人們由于一次性與安全氣囊所帶來的危險，使安全氣囊更為可靠。安全氣囊隨著人們的要求不斷完善與發展，這種被動裝置成功降低了駕乘人員的死亡率。在未來，安全氣囊系統將會更加迎合人們對于安全的要求。
2.2制動防抱死系統
制動防抱死系統（Anti-lockBrakingSystem）簡稱ABS。汽車在制動時，緊急剎車會使車輪抱死，車輪與地面的附著力大大降低，這時ABS自動控制制動器制動力的大小，使車輪邊滾邊滑，保障了制動性能。ABS工作原理如下：傳感器在汽車剎車時將車輪的轉速轉化為電子信號傳輸給控制器，控制器對信號進行數據分析判斷車輪工作狀態，若達到預定理想減速獨特性曲線，就會使制動器進行制動，而在制動的過程中通過合理的增加、釋放壓力，增加了制動效果并降低了由于車輪一次抱死所帶來的制動滑移距離變大等帶來的危險，制動時的方向更易被駕駛員控制。裝有ABS的車輛制動時，剎車距離變短，剎車過程中可以轉向，可有效躲避行人、車輛及其他障礙物。根據實驗表明，有ABS比無ABS的剎車距離減小了約2個車位的距離，極大的提高了剎車的安全性，并且帶有傳感器的ABS操作安全簡便，符合了人們人性化的設計理念，使駕駛人員更易操控，乘坐更為安全，受到了廣大司機的青睞和贊許，并且隨著人們對于車乘空間與制動性能的要求ABS向著高集成度與高制動性能的方向發展，市場變得更加廣闊，這也使得ABS成為汽車安全的一個重要組成部分，促進了汽車的發展。
三、輔助駕駛
汽車駕駛對司機及周圍環境的要求較高。隨著信息化時代的發展，司機在駕駛過程中不免會遇到接受信息而走神的狀況，對應急事件的反應和處理能力大大降低，人們希望出現多種技術同時輔助人們駕駛以獲得更多時間處理其他事物。這時的人性化設計在輔助人們駕駛來提高人們工作效率方面顯得尤為重要。倒車輔助系統，自動駕駛系統應運而生。3.1倒車輔助系統倒車是令許多駕駛員頭疼的一件事，倒車時視野不開闊且有視覺盲區導致的傷人事件屢見不鮮，容易刮擦等問題也困擾著許多駕駛員，倒車輔助系統根據人們的需求減小了倒車的難度，發展并逐漸完善。倒車輔助系統經歷了電磁感應式、超聲波式、液晶屏幕實時顯示三大革新，并以數字、聲音、倒車軌跡為輔助手段，精確性越來越高。以最新的實時顯示為例，車輛后方安裝有廣角攝像頭，通過光電信號的互相轉化，將信號輸入液晶屏幕，實時顯示車后情況。若駕駛員需要模擬倒車軌跡，則車載電腦會收集轉角信號，車載信號等信號最終實現輔助駕駛員倒車，如下圖1所示。這樣的顯示畫面，非常直觀，十分人性化。3.2自動駕駛系統自動化駕駛以車輛識別定位與車輛模擬控制為核心技術，主要有三個步驟，首先由車輛識別系統依靠雷達，激光掃描儀，GPS等技術對車輛、車道、交通指示物、行人等進行識別構建模型并將信息傳輸到裝有預設可處理復雜路況信息軟件的電腦上加以分析，最后對發動機、方向盤、剎車、信號燈等進行控制，達到代替駕駛員的“手”、“眼”、“腦”的作用。以2018款Mercedes-BenzS級轎車為例：新款S級采取了更為智能的ADAS系統（此前ADAS系統多限制在高科技領域，現正隨著技術的成熟和人們的需求進入乘用車市場），當駕駛員駕駛狀態不佳時，汽車會采用立體攝像頭對車道進行檢測，若出現危險行為——脫離車道標記，車輛會通過震動提醒駕駛人員，而駕駛員還未未對此作出相應反應之時，車輛通常會自動進行制動干預以免發生危險；盲點而引發的交通事故不計其數，在處于被雷達探測器檢測的盲點區域車輛的動作危險的情況下，車輛會通過光源對駕駛員發出警告，若駕駛員未對此做出反應，主動式盲點輔助系統會自動控制汽車駛離危險區域；交通標志系統在此也發揮了巨大作用，通過投入到顯示屏信息提醒駕駛員遠離警告區域。目前的自動駕駛技術仍不夠完善，在雨雪風沙等惡劣天氣，車輛定位受到的影響非常大，以至于不能準確識別道路標志物，標準車道等，而識別信息將更加復雜同樣會造成系統的誤判，即使誤判的幾率很小，路況條件的惡劣使得車輛制動、轉向、剎車、變速等動作的錯誤率升高，容易造成巨大的交通事故。在此條件下，我們可以看出自動駕駛技術還需提升與改進，擁有著較大的發展空間。人性化設計影響著自動駕駛的發展方向，自動化駕駛也因此更加貼近人們的生活，更加符合人們的需求。
四、乘坐舒適性
隨著人們生活水平的提高，人們在追求高性能的同時，對于車輛的乘坐舒適性要求也大大提升。被動懸架系統乘坐舒適性比較差，主要應用在貨車和中、低端轎車上，但舒適度強差人意，為了滿足了人們對舒適性要求，讓乘客即使在復雜路況下也可以很平穩的坐在車內，主動懸架系統應運而生。電子液壓主動懸架系統，能夠通過采集車輛信息來控制電機、馬達等執行元件，對前后輪進行預見控制或前輪對后輪進行遇見控制。這個過程可以調節控制阻尼（提高車輛的操作性）、彈簧剛度（使運動性和舒適性達到最優配置）、車高（抬高車身便于通過障礙物；降低車身提高車身穩定性、提供一定的氣壓動力）最終達到主動減振，滿足人們對乘坐舒適性需求的目的。安裝了主動懸置系統的汽車，行駛時，車輛對發生側傾、跳動時的控制能力大大提高；制動時，防止了車輛的過度前傾；加速度突變時，防止了過度后傾，減小了貼背感。綜合其優點即防止了駕乘人員及車內物品在行駛過程中不必要的碰撞，減少了乘車人員的不適，從而大大提高了乘坐的舒適性。此外，滿足賽車手、士兵等特殊職業人員的需求所制作的主動懸置系統提高了其工作效率，并減少了其在工作過程中的危險。
五、汽車人性化設計的未來展望
展望未來，汽車的人性化設計會更多的向智能化方向發展?，F在隨著科技的進步，我國的互聯網技術高速騰飛，人工智能學習也是當下的熱門研究課題。因此，未來的汽車必定會智能化方向發展，對應的汽車人性化設計會與人工智能高度結合。人工智能自主收集駕駛員的道路喜好，與互聯網大數據結合，不斷采集與修改路況信息，進行符合駕駛人員且安全線路規劃；自主學習駕駛員的駕駛習慣，突破機械化式的輔助駕駛；與駕乘人員進行對話，為出行注入了新的活力。綜上所述，人性化與科技結合的設計將成為未來汽車發展的重要方向。
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作者:許鵬飛 單位:山東省萊蕪第一中學