狹窄可傾車輛

狹窄可傾車輛是較一般車輛狹窄，行駛過程會傾斜的兩人座車輛。根據 Narrow Tilting Vehicle 網站的定義，狹窄可傾車輛的定義為(1)車輛的窄度只 有一公尺，(2)車輛必須達到汽車般的穩定性，(3)車輛的控制方式有如汽車 般簡易。因此廣義來說，只要符合以上之定義，無論是汽車或機車，皆稱為 狹窄可傾車輛。狹窄可傾車輛的起源來自於為了解決都會交通壅塞問題 (Gohl, Rajamani, Alexander, and Starr, 2003, 2004; Piyabongkarn, Keviczky, and Rajamani, 2004; Gohl, Rajamani, Alexander, Starr, and Donath, 2008)，藉由窄而 靈活的車身，提升道路的使用率，進而降低交通壅塞情形的發生率。

2.1.1 狹窄可傾車輛的發展

狹窄可傾車輛的發展在業界和學界已經有相當多的成果。業界方面，早 在1950 年代，福特(Ford)汽車公司提出的 Gyron 原型車即可以說是今日狹窄 可傾車輛的濫觴，它具有穩定車身的迴轉儀(Gyroscope)，以及停車時可以收 起的輪圈；通用汽車公司(General Motors, GM) 則於 1970 年代發表 Lean Machine 的三輪原型車，它的特色是具有可迴轉的車身，以及固定式的後輪；

德國的朋馳(Mercedes Benz)公司在 1997 年於法蘭克福車展也發表了名為 F300 Life-jet 的概念車，其配備液壓作動器(Hydraulic actuator)以穩定整個車 身。在學術界方面，近年來明尼蘇達大學機械系也從事了相當多NTV 設計 與傾斜控制的研究，期望可以提升狹窄可傾車輛的穩定性。

2.1.2 狹窄可傾車輛的特性

狹窄可傾車輛受限於狹窄的空間，車輛的窄度只有一公尺，在轉彎的過 程中容易造成傾覆，因此藉由車輪的傾斜去降低翻覆發生的機率，因此其與

一般車輛最大的不同在於其狹小的車體與其在轉彎時可傾的特性。而對於駕 駛而言，側傾機制與過往的控制方式不同、狹小的車體會造成A 柱貼近駕 駛視野。

狹窄可傾車輛受限於狹窄的空間，使得其重心較一般車輛高，因此穩定 車身的控制系統變得相當重要。目前狹窄可傾車輛的控制系統分成兩類，包 括直接傾斜控制(Direct tilt control)與轉向傾斜控制(Steering tilt control) (Gohl et al., 2003)。直接傾斜控制是透過車輛懸吊系統的作動器(如，液壓作動器) 來催動傾斜，轉向傾斜控制則是透過轉向作動器來達到所需要的傾角，兩種 傾斜控制皆試圖利用機械力學的方式維持車體的穩定性。

根據汽車設計(黃百福編譯，1999)，A 柱(A-pillar)位於車體的前側面，

連結於車身底板的外門檻連接著左右側的A 柱(又稱為前柱)、B 柱(又稱為 中柱)、C 柱(又稱為後柱)。最主要的作用就是負責支持車體的結構，尤其是 遭遇車輛事故時，一個堅固的A 柱將可以承受外部的衝擊力量，增加乘員 獲救的機會。

目前多數的汽車是用車架把發動機、底盤與車身中各主要總成連成一個 整體，車架的功用是做這些總成的安裝機體，承受這些總成的重量及其傳給 車架各種力與力矩，對車架的要求為以下四點，而A 柱在車體中扮演著支 持車頂以及側面碰撞時的支撐性，因此其需要具有高度的鋼性，避免其支持 性不佳。

一、 具有足夠的強度：保證汽車在大修里程內，車架的主要零組件不 因受力而破壞。

二、 具有足夠的抗彎剛性：貨車車架的最大彎曲饒度應小於 10mm，

以免車架上的總成因變形過大而早期損害。

三、 車架要有合適的扭轉鋼度：使車架兩端的扭轉鋼度大些，而中間 一段小些。

四、 車架要輕：一般其自身重量應在整車整備重量的 10%以內。

        根據美國聯邦汽車乘員安全協會(Federal Motor Carrier Safety Adminis  tration, FMCSA)的規範，A 柱的一般設計原則應該為：(1) A 柱與地平面的角 度應該接近 40 度；(2) A 柱應該盡量保持垂直；(3) A 柱不應該太細。在尺寸 規範方面，訂定汽車尺寸所要考虑的因素主要是機械布局和使用要求，而各 國的尺寸規範也不相同。目前規範只有針對整體的汽車尺寸(長度、寬度、

高度、輪距)，對於 A 柱沒有相關的規格規範，但是 A 柱卻和汽車的支撐性 和抗撞性相關，而需要高度的鋼性，因此雖然沒有規範，但必須使車架的抗 撞和耐久性達到安全標準。目前一般市售小型車輛的 A 柱寬度約在 4 公分到 8.8 公分之間，差距約有兩倍之多。   

2.1.3 狹窄可傾車輛相關研究議題

Alexander et al. (2008)認為狹窄可傾車輛控制系統未來改善的挑戰是如 何在傾斜狀態之下達到穩定性與安全性，以提升使用者的接受度。而目前無 論是學術界或是業界的研究也著重於側傾系統的研發，強調其能輔助車體穩 定達到無翻覆危險。在A 柱的研究方面，在過往的一般車輛研究中，其著 重A 柱對汽車的風阻係數以及駕駛視線的影響，根據之前研究顯示 A 柱的 形狀會影響汽車的風阻係數，且因為A 柱位於駕駛視的前方，因此 A 柱的 設計普遍被認為會影響駕駛視野。Quigley, Cook, and Tait (2001)明確地指 出，A 柱的大小和位置會造成駕駛的視覺障礙。同樣地，在 Wade 與 Hammond(2002)的研究中顯示，不良的 A 柱設計會造成前方視野盲點 (Forward Looking Blindspot, FLB)，而使駕駛有視覺障礙，並降低駕駛績效，

進而影響駕駛安全。但以上的研究均為針對一般車輛的研究結果。

而以人因工程的觀點視之，車輛的穩定性與動暈症等不適症狀有關，因 為長期暴露在動態不穩定的環境可能會造成動暈症；安全性則會影響使用者 的操作感受，且不安全之設計可能導致使用受到傷害。目前狹窄可傾車輛在 人因工程方面的研究並不多，因此尚需要相當多的實驗研究來驗證狹窄可傾

車輛環境下的人因議題。