1966 年 Toyota 廠方第一座專為車輛研發與安全所設立的研究中心，在象徵著日本聖山的富士山山腳下成立。Higashi Fuji Technical Center 東富士技術中心，截至目前為止仍是 Toyota 車輛最先進技術研發之重鎮，更是一處戒備森嚴，充滿神秘色彩的大廠區，幅員遼闊、周圍皆以封閉高牆與外界重重阻隔，上頭隨處架設「嚴禁攝影」的告示牌。甚至帶領記者團穿越重重檢查哨的領隊，雖是任職於 Toyota 總部多年的資深幹部，但對他而言，東富士技術中心至今仍是他從未到訪過的神秘機構。

佔地超過 6 百萬平方公尺的 Higashi Fuji Technical Center 東富士技術中心，現為 Toyota 車輛最先進技術研發之重鎮，更是一處戒備森嚴，充滿神秘色彩的大廠區，除了廠房、研究室的設置外，仍包含著 4 公里長的賽道、撞擊測試場地與 Toyota 首座動態架駛模擬器。

認識 Toyota 的消費者，或許耳聞東富士技術中心，當時在 Toyota 加入 F1 賽車行列時，東富士扮演相當重要的幕後工程，全新設立的 Motor Sports Division，為廠方提供賽車科技的技術支持。對 Toyota 而言，東富士技術中心的重要地位無庸置疑，裡頭懷抱著 Toyota 車輛的技術精髓、研發車輛的菁英人才與包括 Hybrid 車輛的所有機密科技。

東富士技術中心的成立目的，在於提供車輛更佳的駕駛、乘用、耐久與安全性，近年並著重於節能車輛的研發，未來則希冀提供給消費者，更方便與安全的用車生活。在技術中心之內，環境乾淨、寬廠，打造成猶如公園般的舒適環境。

在寬敞且乾淨的廠區內，Toyota 將東富士打造成猶如公園般的舒適環境，佔地超過 6 百萬平方米面積中，除了廠房、研究室的設置外，仍包含著 4 公里長的賽道、重要的撞擊測試場地與 Toyota 首座動態駕駛模擬器。東富士技術中心的成立目的，在於提供車輛更佳的駕駛、乘用、耐久與安全性，近年並著重於節能車輛的研發打造，未來則希冀提供給消費者，更方便與安全的用車生活。

建立安全產品的標準流程

在東富士技術中心成立至今的 45 年之內，「Really Effective Safety Technology in Real Life 生活中的真實安全」一直是 Toyota 所追尋的安全目標，讓有效的安全科技，確實減少消費者在日常中的車禍意外。然車禍意外的發生，不僅限於車輛於移動中的碰撞等情況，Toyota 為全面確保消費者用車過程的安全，所謂的「Clean and Safe Product」指涉的是所有用車過程的涵蓋，因此，在車輛靜停那一刻起，便得開始審視車輛安全系統。

東富士研究中心內的 ASRL 大樓，主要研究車輛主動安全系統，在大樓內部建置有 Toyota 首座動態駕駛模擬器，該模擬器主要用來蒐集人們的駕駛行為與駕駛習慣。

整體流程也就包含了「Parking 停置」→「Active Safety 主動安全」→「Pre Collision Safety 碰撞前安全」→「Passive Safety 被動安全」→「Rescue 救援」等五步驟。以此五步驟為思考地基，向上延伸車輛安全系統的打造。如此全面化的安全建構方式稱之為「Integrated Safety Concept 整合安全概念」。

Toyota 所欲發展的「Integrated Safety Concept 整合安全概念」，希望提供消費者一個完整建構的用車安全環境，從使用者座入車輛那一刻起，確實減少日常中的車禍意外。

然整合安全概念的落實，也就是如何在思想基礎上全面化追求用車安全，為此，Toyota 設立了產品研發的標準作業程序，在追求安全的核心上，建立起「Investigation & Analysis of Accidents 事故調查與分析」、「Simulation 模擬」、「R&D、Evaluation 研發與評估」三點循環，利用事故累積之經驗與資料蒐集，統整資料進入車輛研發過程，以 Computer Aided Engineering (CAE) 電腦程式模擬事故發生過程，在判讀資料中了解產品安全弱點，最後考慮進入新產品研發過程裡。在這個追求安全的循環上，一再發現新問題與改善進步。

在追求安全的核心上，Toyota 建立了產品研發的標準作業程序，以「Investigation & Analysis of Accidents 事故調查與分析」、「Simulation 模擬」、「R&D、Evaluation 研發與評估」三點循環，一再發現新問題與改善進步。

故本章節，我們將首先為你介紹「Investigation & Analysis of Accidents 事故調查與分析」，Toyota 所做的研究動作，接著才進入「Simulation 模擬」階段，體驗 Toyota 利用現代電腦科技，打造電腦內的虛擬安全測試，以及為了分析駕駛習慣所建構的駕駛模擬器。

由事故分析做起

以美國為例，北美 Toyota 針對車禍意外事故的分析，主要是利用 Fatality Analysis Reporting System (FARS) 與 National Accident Sampling System (NASS) 兩資料庫內容，並且於 2005 年至 2009 年間與 NHTSA 進行合作，取得美國車輛事故、傷者受傷概況資料。而在日本市場方面，Toyota 公司則是將廠內技師送至交通事故分析中心進行資料蒐集，再與日本汽車製造聯盟合作，取得國內所有事故分析資訊。

選擇具有代表意義的事故之中，Toyota 推斷事故預防的可能性與預防方式，並進而研發各種主、被動安全系統。事故分析的意義，一來可藉由車禍現場的重建，來設想車禍預防的可能性，建立新式樣安全科技。或者，就現有安全科技，利用事故概況的蒐集進行系統評估，進一步更正安全科技之缺陷。在完成首步驟事故調查與分析後，程序推進到電腦模擬階段以及實車測試階段，一步一步完備 Toyota 所建立起之核心安全步驟。

電腦模擬的科技與能力

當我們了解與蒐集到各式各樣的車輛事故資訊，為了更確切的重建現場，電腦成為環境實現的主要工具，進入「Simulation 模擬」階段。在此階段，一切便得既虛擬又真實，虛擬的部分是，所有車禍發生皆在電腦世界內，包括碰撞、傷亡等；真實的部分在於，電腦技術已可完全打造車禍細節，到微小如傷患的骨骼碎裂等狀況，皆可繪製推算。

電腦科技發達之後，利用 Computer Aided Engineering (CAE) 電腦輔助工程，成了車輛安全打造的重要工具，其鉅細靡遺的繪圖能力，不僅可進行車輛的強度、剛性等車體性能分析，更可完全打造車輛引擎、傳動、懸吊系統、油箱，甚至方向盤、後視鏡、氣囊、鋼板厚度、螺絲等細小部件。

在 1990 年度初期使用的 CAE 電腦輔助分析軟體，可繪製包含 1 萬個原件之虛擬車輛，在經過持續升級的電腦技術與運算效能後，1990 年代後期，成品購成的原件數已提升至 200 萬單元，大幅提高電腦模擬車輛結構的精確性。也就是說利用 CAE 的強大功能，不僅可進行車輛的強度、剛性等車體性能分析，在 CAD 繪製的 3D 立體車輛中，更可完全打造車輛引擎、傳動、懸吊系統、油箱，甚至方向盤、後視鏡、氣囊、鋼板厚度、螺絲等細小部件，如同實體般 100%模擬呈現。

因此當車輛在電腦內進行模擬碰撞，整部虛擬車輛不僅碰撞角度、速度皆可調整，車窗升降、敞篷開關等各種因素也可輸入考慮。只要把 CAE 的倍率放大，行車時最細小的震動也可看得一清二楚，更不會錯過在撞擊毫秒間的一分一毫，所有鈑件瞬間的曲折，完全收錄在電腦畫面裡頭。

1990 年度初期使用的 CAE 電腦輔助分析軟體，可繪製包含 1 萬個原件之虛擬汽車，在經過持續提升的電腦科技與運算技術後，1990 年代後期，虛擬汽車購成的原件數已可提升至 200 萬單元，大幅提高電腦模擬車輛結構的精確性。

不僅僅是車輛的模擬，Toyota 於 2000 年開始使用的 Total Human Model for Safety (THUMS) 模擬撞擊假人，更是「Simulation 模擬」階段最具參考價值的人體模擬器。 THUMS 利用電腦繪圖，鉅細靡遺的打造出虛擬世界的假人，用以接受一次又一次的車禍撞擊。該假人擁有與人類一模一樣的身體結構，包括心臟、腦袋、骨骼、肌肉與韌帶等 8 萬個原件構成，全新第 4 代 的 THUMS 每具造價則約 9 百萬日幣。目前 Toyota 打造出 6 種體型的 THUMS，包括 AM50 中等體型男性 (50% Average Male)、AF05 嬌小體型女性 (05% Average Female)、懷孕女性、9YO 九歲孩童與 6YO 六歲孩童 (6 Years Old)。

Toyota 於 2000 年開始使用的 Total Human Model for Safety (THUMS) 模擬撞擊假人，擁有與人類一模一樣的身體結構，並於虛擬世界中一次又一次的接受車輛撞擊測試，用以檢查包括心臟、腦袋、骨骼、肌肉與韌帶等受傷程度。

在 THUMS 於電腦世界內接受車輛撞擊，Toyota 工程師不但可同時分析車輛的安全性、車輛內乘客安全性、車輛外遭受撞擊者的身體反應，與車輛保桿、引擎蓋等對行人的威脅程度等等，多個面向進行分析。如此重建車禍現場，不僅真實，甚至最微小的細節皆可完全呈現。在 THUMS 體內的人體組織傷害程度，亦可經由電腦螢幕完全顯示。也因此，電腦 CAE 工程的加入，對於車輛安全的想像與實踐，有了絕對的正面幫助，同時也讓「Simulation 模擬」階段有了更為完備的資料。

最昂貴的 3D 電玩，Toyota 駕駛模擬器

在建構車輛安全配備之前，我們得先了解車輛移動的主控者，也就是駕駛本人。當我們知道車禍的發生與研究，可以透過如 Fatality Analysis Reporting System (FARS) 與 National Accident Sampling System (NASS) 等資料庫內容來重建現場時。那麼駕駛者行為該如何琢磨，亦成為探討交通安全之前最重要的因子。為此 Toyota 於 2007 年東富士研究中心打造了一座造價近 40 億日幣的「Driving Simulator 駕駛模擬裝置」，來蒐集駕駛者行為與資訊，完備了「人」與「車輛」和「交通」間的互動關係。

在長 35 公尺 x 寬 20 公尺的移動平台之上，以六足搖動裝置架著一具直徑 7.1 公尺的小巨蛋，這套裝置便是 Toyota 所擁有的駕駛模擬裝置。功能用以蒐集駕駛者習性，並且以資料分析，來打造與檢測主動式安全裝置的功能性。

駕駛模擬裝置乃為一座架於可移動平台與六足搖動裝置 (Motion System) 上的小巨蛋。直徑 7.1 公尺的小巨蛋內部擺放著一輛 Lexus LS 460 模擬房車 (Cockpit System)，車輛四周也就是小巨蛋的內牆，包圍著投影顯示幕 (Visual System)，並以 8 架液晶投影機，打造出 360 度環艙投影效果，投影內容則為名古屋豐田市街景。在駕駛者坐入車內後，便可發動車輛，操作油門、剎車、方向盤等一切駕車的正常程序，投影的街景便會如同實景一般動態轉換著，駕駛者可自由自在行駛在豐田市的街道內，馬路上並有其他互動的車輛與行人，塑造如同駕車於真實世界一般的感受。

體驗者乘坐在直徑達 7.1 公尺的小巨蛋內實車中，可結合球面螢幕上投射的 360 度全方位影像，進行駕駛模擬。長 35 公尺 x 寬 20 公尺的移動平台之，擁有 17.5 公尺的 x 10 公尺的最大位移，最大速度則可擁有 6.1m/s。

駕駛模擬裝置的 Motion System，也就是移動式平台與六足搖動裝置，可營造小巨蛋內使用者的車輛加速貼背、減速點頭、車輛側傾、坑洞彈跳等動態感受。

然光是視覺上的移動並不夠真實，此顆小巨蛋乃是架在可移動平台與六足搖動裝置上。可移動式平台長 35 公尺 x 寬 20 公尺，在帶著小巨蛋移動時可製造車輛加速貼背、減速點頭等動態感受，再配合著六足搖動裝置，營造車輛側傾、前後傾、坑洞彈跳等細節動作，配合打造出更真實的體感模擬駕駛內容。

而在 LS 460 模擬房車 (Cockpit System) 內部，架設著包括攝影機等的各種感應器，紀錄駕駛用車過程中的各項指令操作，更包含臉部表情與頭部動作、腦波與心跳等。在整趟模擬旅程結束後，Toyota 工程師便可利用數據資料，分析駕駛者的駕駛習慣、疲勞反應、車禍發生前的疏失，與車禍發生時的行為反應。

代表 Cockpit System 的 Lexsu LS 460，包圍在 8 架液晶投影機打造出的 360 度環艙投影效果中，投影內容為名古屋豐田市街景。在駕駛者坐入車內後，便可發動車輛，操作油門、剎車、方向盤等一切駕車的正常程序，投影的街景便會如同實景一般動態轉換著，塑造如同駕車於真實世界一般的感受。

而駕駛模擬裝置的作用有三：第一，大量蒐集駕駛者行為，了解人們駕車習慣，進而得知何種狀態下人體開始會有疲態、分心等駕駛疏失等。第二，特別在駕駛意識降低、飲酒、生病、疲勞狀態下，準確掌握駕駛人特性，從而開發有效減少事故的主動安全科技。第三，搭配著可主動向駕駛發出警告的安全配備系統發揮下，從而驗證主動安全系統的科技效果，判斷交通事故降低率。

以上大抵介紹了 Toyota 製車過程中建構安全標準程序的前兩階段，也就是「Investigation & Analysis of Accidents 事故調查與分析」與「Simulation 模擬」階段。在下個章節，我們將就「R&D、Evaluation 研發與評估」部分進行探討，全面介紹 Toyota 車輛先進安全科技的搭載與實車撞擊測試成果。Toyota 車輛的安全科技也就在如此基本程序內，逐漸建立起品質與保障。