问题

汽车刹车与油门都由右脚控制是不是工业设计的败笔?

回答
汽车刹车和油门都由右脚控制,这在汽车工业设计中是一个 长期存在、并且在大部分情况下被接受的“标准”设计,但要说它是“工业设计的败笔”则过于绝对,需要更细致地分析。 我们可以从多个角度来审视这个问题,包括其历史渊源、优点、缺点以及潜在的替代方案。

历史渊源与演变:为何如此设计?

要理解为什么会出现这种设计,需要回溯到汽车的早期。

早期手动挡汽车: 最早的汽车,尤其是手动挡车型,通常是三踏板布局:左脚控制离合器,右脚负责刹车和油门。
离合器(左脚): 用于分离发动机和变速箱,换挡时必须踩下。
刹车(右脚): 通常位于离合器的右侧。
油门(右脚): 通常位于刹车的右侧,并且角度略有倾斜,方便右脚在两者之间切换。
右脚的灵活性: 人类右脚比左脚在精细操作和快速反应上通常更具优势(对于大多数右撇子而言)。将刹车和油门放在同一只脚控制,可以最大程度地利用右脚的灵活性,使其能够快速地在加速和减速之间切换。
空间限制: 在早期狭窄的驾驶舱内,将踏板集中布置,尤其是将功能相近(加速和减速)的踏板放在一起,也能在一定程度上优化空间利用。
早期自动挡汽车的演变: 随着自动变速箱的普及,离合器踏板被取消了。这使得汽车的踏板布局变成了两踏板:刹车和油门,仍然由右脚控制。这种设计继承了手动挡的逻辑,且更加简洁高效。

“工业设计的败笔”之说,源于其潜在的缺点和风险:

尽管已经成为主流,但将刹车和油门都由右脚控制的设计并非完美无缺,其潜在的缺点确实引发了一些关于“败笔”的讨论:

1. 误踩风险(最主要的争议点):
现象: 在紧急情况下,或者驾驶员在情绪激动、疲劳、或者不熟悉车辆时,可能会发生右脚同时踩下刹车和油门踏板的错误操作。
后果: 理论上,现代汽车的刹车系统和油门系统都有一定的优先级判断机制(例如,很多车辆会优先执行刹车指令),但这种错误操作仍然可能导致:
制动效果减弱甚至失效: 如果油门踏板被踩得更深,发动机的输出可能会抵消一部分刹车力。
加速失控: 在错误的时机踩下油门,可能导致车辆突然加速,增加事故风险。
误以为刹车失灵: 在紧急制动过程中,如果驾驶员惊慌失措,可能会本能地想要避开某个东西(例如前方的车辆),而将右脚“滑移”到油门踏板上,造成严重的后果。
举例: 许多新闻报道和安全事故都可能与驾驶员误将油门当刹车(或同时踩下)有关,尽管原因可能复杂,但踏板的物理布局无疑是一个潜在的诱因。

2. 右脚的疲劳与不适:
长时间驾驶: 对于长时间驾驶,尤其是需要频繁在加速和减速之间切换的场景(如城市拥堵路况),右脚需要持续地在刹车和油门踏板之间进行微小的位移和力度的调整。这可能导致右脚、脚踝乃至小腿的肌肉疲劳。
踏板角度与间距: 尽管设计上会尽量优化踏板的角度和间距,但不同车型之间可能存在差异,某些设计可能不如其他设计舒适。

3. 左撇子驾驶员的适应性:
对于习惯使用左手进行精细操作的左撇子驾驶员来说,虽然右脚控制是通用的,但他们可能需要更长的时间和更多的练习来适应这种“右脚主导”的操作逻辑。不过,这更多是习惯问题,而非绝对的“败笔”。

反驳“工业设计的败笔”的论点(优点与合理的理由):

尽管存在潜在缺点,将刹车和油门由右脚控制的设计也并非没有其合理性和优点:

1. 效率与响应速度:
快速切换: 在大部分驾驶场景下,尤其是需要快速反应的超车、避让等情况,将刹车和油门集中在同一只脚上,可以实现最快的反应速度和最直接的指令传递。左脚只需要做一件事情(离合器),右脚则负责最核心的“动与停”。
协同工作: 在赛车等高性能驾驶场景中,很多时候需要“跟趾”操作,即在刹车的同时补油降档,这恰恰需要右脚在刹车和油门之间进行精妙的控制。这种设计在这种极端情况下是必需的。

2. 普遍接受性与肌肉记忆:
历史悠久: 这种布局已经存在了超过百年,几乎所有的驾驶员都从小接触到这种设计。
肌肉记忆: 经过长期驾驶,驾驶员已经形成了强大的肌肉记忆,对于右脚控制刹车和油门的操作非常熟悉和熟练,几乎不需要思考就能完成。改变这种设计可能会引发新的学习曲线和潜在的误操作。

3. 现代汽车技术的弥补:
刹车优先系统 (Brake Override System BOS): 许多现代汽车都配备了刹车优先系统,一旦检测到刹车踏板被踩下,即使油门踏板也被踩下,车辆也会优先执行刹车指令,从而大大降低了误踩油门的风险。
电子油门: 现代汽车采用电子油门而非机械油门,使得系统可以更智能地处理油门信号,与刹车系统进行更好的协同工作。
驾驶辅助系统: 自适应巡航、自动紧急制动等驾驶辅助系统也在一定程度上降低了对驾驶员手动操作的依赖,从而减少了误操作的发生概率。
自动挡的普及: 随着手动挡汽车的逐渐减少,只剩下刹车和油门的双踏板布局,简化了操作,也减少了因离合器操作不当而引起的风险。

潜在的替代方案与设计探索:

尽管如此,针对右脚控制刹车和油门的潜在风险,也有一些非主流的设计探索和想法:

1. 左脚刹车:
概念: 在某些赛车运动或专门的驾驶训练中,会采用左脚刹车的配置。这样,右脚可以完全专注于油门,实现更精细的油门控制,而左脚则负责刹车。
优点: 分离了刹车和油门的控制,理论上可以减少误踩的风险,并实现更精细的左右脚分工。
缺点:
学习曲线: 对于绝大多数已经习惯右脚刹车和油门的驾驶员来说,学习左脚刹车需要非常大的适应过程,并容易产生新的误操作。
通用性问题: 如果车辆普遍采用左脚刹车,那么右撇子驾驶员的肌肉记忆就会被颠覆。
空间布局: 在现有的车辆内部空间布局下,重新设计踏板布局以方便左脚刹车可能带来其他问题。

2. 方向盘控制或手柄控制:
概念: 在一些特殊车辆(如某些残疾人改装车辆)或概念车中,会尝试将刹车和油门集成到方向盘拨片或手柄上。
优点: 完全避开了踏板误踩的风险。
缺点:
操作精度与力度反馈: 方向盘拨片或手柄可能难以提供与踏板相媲美的力度反馈和精确控制感。
成本与复杂性: 重新设计整个控制系统会大大增加成本和复杂性。
驾驶乐趣: 对于许多驾驶员来说,踩踏板的“感觉”是驾驶乐趣的一部分。

结论:是“败笔”还是“成熟的妥协”?

总而言之,将汽车刹车和油门都由右脚控制, 与其说是“工业设计的败笔”,不如说是基于历史发展、人体工程学、技术限制以及驾驶习惯形成的一种“成熟的妥协”。

它并非完美无缺: 误踩的风险是客观存在的,并且在某些极端情况下可能导致严重后果。
但它具有显著的优点: 提供了最高的响应效率和最普遍的易用性,并且通过现代技术的进步(如刹车优先系统)在一定程度上降低了风险。

未来的发展方向:

随着自动驾驶技术的发展和汽车内部设计的创新,未来可能会出现更多元的控制方式,甚至完全颠覆传统的踏板布局。例如:

更高级别的自动驾驶: 在自动驾驶普及的情况下,人类对踏板的直接控制需求会大大降低。
线控转向和线控油门刹车: 这些技术使得踏板的物理位置不再是强制性的,可以有更大的自由度进行设计,甚至可以考虑将刹车和油门从物理踏板上移除,转而使用更直观的触控或手势控制。

但是,在现阶段,对于绝大多数手动驾驶的汽车而言,右脚控制刹车和油门的布局仍然是 成本、效率、易用性和用户接受度之间最佳平衡点的一种体现。 因此,称其为“败笔”可能过于偏激,更准确的说法是: 一个在特定历史时期和技术条件下出现的、存在潜在风险但同时又具有压倒性优点的设计决策,并且这种设计正在通过技术手段不断地优化和规避风险。

网友意见

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首先,自动挡汽车铺开使用不过是近20年的事情,汽车作为民用装备大部分时间是一种存在离合器的设备。

如果楼主会开手动挡汽车并了解其工作原理,应该知道“换挡”操作的过程和意义,它是需要在较为精确的时机踩/放离合器并且与油门or刹车进行配合的——家严作为老驾驶员经常给我炫耀“3档起步”等“特种驾驶”技术,其实就是油刹离精确协同——这个操作过程显然是需要双脚协同的。

那么,显然在手动挡时代,离合器对应左脚,油门/刹车对应右脚是个很合理的设计,充分利用了人类肢体数目和空间的分布。

并且,汽车设计人员充分考虑到了交通工具运行的基本情景:加速前行和减速停车应当处于分开的两个过程。即驾驶员不可能同时做出“踩油门加速”和“踩刹车减速”这个决定,松开油门是脱离加速状态,踩下刹车是进入减速状态,这个右脚位置的转换刚好对应了驾驶中一个动态的决策过程,也符合人的直观感受,而不会导致加速和制动两个矛盾过程同时开始,对汽车运动状态造成不可逆的改变。

当然,楼主也部分考虑到了安全问题,提到可以通过在控制回路中增加一个优先级的设定,来避免油刹同时被踩下造成的信号冲突,不得不说以上思路体现了较为典型的程序员思维,可能很难切合工业产品制造的实际情况。

的确,在程序员的世界里加一个功能不过是加些代码,多定义一些变量,但汽车是机械产品——民用车辆直到20世纪末期才大规模应用了电子控制技术;而在这之前,所有的控制逻辑都是通过齿轮、杠杆、液压等机械结构实现的,回路中多一个控制环节,就要多一系列组件——需要高精度制造加工和安装调试的组件,从而增加了更多制造和维护的成本,显然,这对汽车的经济性构成影响。

时至今日,在自动挡汽车普及后(恰好也是大部分家用汽车都装上了控制计算机的时代),看上去将油门刹车操作脚分开的技术条件已经成熟——可是这仅仅是硬件。数以千万计的驾驶员、教员都已经习惯了固有的操作方式,全世界所有的汽车维修人员也熟悉了既有的机械结构,这个时候贸然做大的修改,带来的重新培训相关操作维护人员的成本也是难以想象的;而消费者在面对两辆性能差不多却操纵方式迥异的汽车时,会做出怎样的购买决策也可想而知。

综上,这种在其他方面没有革命性变化而仅仅只是在操作方式上标新立异的汽车很难满足一款商品的起码经济性和普及性要求,从而很难成为各大汽车厂商的开发目标。

又及:程序员的世界观果然比较理想主义,可惜现实不是图灵机的世界呀。

又又及:一不留神就把知乎答案写成GRE作文的结构了。。。

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现在的车上普遍是有刹车优先系统的,也就是说刹车和油门同时踩时只有刹车会生效。

防止错踩油门的关键其实在于判定何时踩油门是错的,而不在于刹车和油门怎么布置。解决问题的关键是AEB系统,这个系统可以通过传感器及时准确的判定车辆和前方障碍物的距离并操作刹车防止碰撞,这时哪怕驾驶员操作失误也没关系。

刹车和油门放在两只脚上操作会让不同的操作动作对应一个结果,比如让车停下只需要刹车力度大于油门力度就行,如果右脚踩刹车左脚油门踩或不踩车辆都是能停下的。

当然实际上停车的时候踩油门是很危险的,正确的操作方法应该是刹车油门不能同时踩,但因为不同动作可以对应同样的结果,就算动作错了结果也不一定就不对,这样其实不太容易养成正确的习惯。正确的操作车辆要求左右脚动作协调才可以,这样其实更容易误操作,遇到紧急情况反应时间反而更长。

单脚控制刹车和油门的车就不用这样,一个动作只能对应一个结果,平时动作错了结果马上就会反馈,这样很容易就养成正确的操作习惯甚至是肌肉记忆,正确操作车辆只需要右脚动作正确就行,紧急情况下根据肌肉记忆是很少出错的。

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说实话,作为一个大菜鸟,我不是没做过出库的时候进进出出几把跟人说完话分神懵逼的情况——挂着倒档,踩油门要往前走。

但是作为一个分神懵逼的大菜鸟,哪怕在这种情况下也是瞬间本能的一脚踩死刹车,整个车子后退不超过二十公分。

所以无论是同时踩油门和刹车还是踩错,都绝对不是菜鸟的问题。而是会开不会开的问题。起码我说,连脚都放不对,连我这个菜鸟懵圈的时候都不如的驾驶员,本就不应该拿到驾照。

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