安靜行駛車輛低速提示音標準法規國際狀況及發展趨勢分析

摘 要：純電動車輛及混合動力車輛在低速行駛時較為安靜，導致其與行人（特別是盲人）發生交通事故的概率高于一般傳統汽車。為解決此問題，國際上近年來的研究一致傾向于在安靜行駛的車輛上配備一種能夠在低速時發出警示音、提示音的系統，來減小和行人發生交通事故的概率。文章簡要介紹了美國、日本、歐盟、中國等國對于安靜行駛車輛低速提示音的研究情況及相關標準法規的發展歷程，分析了提示音的發出時機、聲音特性、試驗方法等內容。

關鍵詞：新能源車輛；行人安全；標準法規

引言

相對于傳統內燃機車輛，純電動車輛及混合動力車輛在低速行駛時較為安靜。研究表明，電動車輛在低速行駛時，較之內燃機車輛，平均車外噪聲要低10dB左右，這就導致其它道路使用者，如行人、自行車，特別是盲人和有視覺障礙的人不容易察覺純電動車輛及混合動力車輛的接近，導致發生交通事故。美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）一項針對8000臺混合動力車和6萬臺內燃機汽車的統計數據表明，在低于一定行駛速度的條件下，混合動力車和行人發生交通事故的幾率要比內燃機汽車高出50%。針對安靜行駛車輛的低速安全性問題，美國、日本、歐盟等國近些年來做了大量的研究和討論，一致傾向于在安靜行駛的車輛上配備一種能夠在低速時發出警示、提示音的系統，以減小和行人發生交通事故的概率。以下對安靜行駛車輛低速提示音的國際技術及標準法規發展歷程及現狀進行介紹及分析。

1 國際情況

1.1 技術及標準法規

1.1.1 美國

美國對于這個問題的技術研究分為了三個階段：一、提出問題、二、分析問題、三、解決方案。2009年，NHTSA發布了第一階段的研究報告，第一階段主要研究在不同情況下，混合動力車和行人發生交通事故的概率。NHTSA收集了美國各個州的事故數據，比較了行人和混合動力車、行人和傳統內燃機車發生交通事故的概率。這份報告得出結論：同等級車型，混合動力車和行人發生事故的概率要大于內燃機車。2010年，NHTSA發布了第二階段的報告，這階段NHTSA主要對混合動力車和內燃機車輛的噪聲水平進行了測量和對比。最后結論是：在低速行駛時，混合動力車的平均噪聲水平要低于內燃機汽車。NHTSA的第三階段研究明確了解決電動車和混合動力車低速安全性的方案--加裝提示音系統，并從聲音的技術特性及測量方法兩方面進行了研究。

2011年1月4日，美國頒布了《2010行人安全增強法案》（PSEA），該法案要求NHTSA制定一項美國聯邦機動車輛安全標準（FMVSS），該FMVSS應對純電動車和混合動力車裝備低速提示音系統進行要求。PSEA中要求NHTSA提出低速提示音的性能要求，以便讓盲人及其它行人可以感知到接近中的電動車或混合動力車。PSEA將這種提示音定義為：一種由車輛發出的，可以讓行人辨別車輛的存在、行駛方向、位置及行駛狀態的聲音。車輛提示音應不需要司機或行人去激活，且可以讓行人準確的感知車輛的行進狀態，如勻速、加速、減速、后退等。

根據PSEA的要求，NHTSA在2012年末發布了關于混合動力車及電動車最小聲音要求的FMVSS草案。該標準適用于混合動力及純電驅動的乘用車、輕重型貨車、客車、低速車、摩托車。標準規定純電動車輛及混合動力車輛在使用純電模式驅動時，應發出聲音信號，便于行人、特別是盲人及視覺殘疾者感知車輛。標準中規定了聲音發出的四種時機：車輛啟動但停止時、倒車時、加速及減速時、勻速行駛時。標準對提示音的聲音特性和試驗方法都作了相應規定。

1.1.2 日本

（1）該聲音應為連續性的聲音，能讓人聯想到車輛行駛中的狀態；（2）不允許使用汽笛聲、鐘聲、鈴聲、音樂、喇叭聲、動物及昆蟲叫聲、以及自然的聲音如濤聲、風聲、溪流聲等；（3）該聲音的音量及音調應自動隨車速變化而變化，從而讓人容易感知車輛的動作；（4）聲音的音量不應該超過同等級內燃機車輛在20km/h下行駛時的噪聲等級。

1.1.3 歐洲

2010年2月，聯合國歐洲經濟委員會（UNECE）世界車輛法規協調論壇（WP29）設立了名為安靜道路車輛（QRTV）的非正式工作組，該工作組由美國任主席，日本任副主席，主要職責為：研究安靜車輛提示音技術的可行性以及全球化協調的必要性，并起草車輛提示音的全球技術法規（GTR）。QRTV的研究內容包括：研究分析現有技術成果；研究道路行人的行動規律；基于行人行動規律開發提示音相關技術參數；研究提示音的聲音特性及如何更好向行人傳遞信息；論證提示音系統從技術性及經濟性兩方面的可行性。

1.1.4 其他

美國機動工程師協會發布的SAE J2889-1 SEP2011《道路車輛最小噪聲測量方法》是一個試驗方法標準，規定了測量道路車輛發出的最小噪聲的試驗方法。標準中規定了試驗道路及試驗氣象環境的要求，比如對環境背景噪聲水平的要求。標準規定了室外（噪聲測試路）和室內（帶轉鼓的半消聲室）兩種方法的試驗規程。試驗方法主要包括聲音采集麥克風的位置要求，試驗車輛的準備（電池的狀態、輪胎要求、警報信號等），試驗流程（10km/h、靜止狀態），試驗結果的記錄，試驗報告的要求等。

SAE J2889-1的制定參考了SAE 2805《加速行駛車輛噪聲測量方法》，所以其中的一些試驗條件如環境、設備、設施的要求是一樣的。該標準還規定了對于車輛提示音特性的評估辦法，如聲壓級、頻率、以及聲壓級和頻率隨車速變化的函數關系等各種聲學指標。SAE J2889-1 SEP2011 對于聲音的愉悅感、辨識性、感知性等音質特性等沒有作要求。

SAE在2012年5月發布了SAE J2899-1的最新版。在這個版本中，保留了上一版的所有內容，增加了提示音發生裝置單體的臺架試驗規程。這個版本還增加了測量車輛剛啟動時聲音的試驗規程。

目前國際標準化組織（ISO）正在和SAE合作，計劃推出一個車輛最小噪聲測量標準。其正在起草中的ISO/NP 16254《道路車輛最小噪聲測量方法》從技術內容上看，和SAE J2889-1是幾乎完全一致的。

1.2 現有產品

世界各國的汽車制造商針對其純電動車或混合動力車的低速提示音系統進行著不同程度的研究與開發，并計劃在不久的將來搭載，但現階段配備該系統的車型并不多。到目前為止，比較成熟的產品是由日產汽車公司開發的一套低速提示音系統。日產這套名為“車輛接近行人提示音（VSP）”的系統搭載在2011款日產純電動車“聆風”上，見圖1。此系統主要由一個安裝在發動機艙蓋下方，連接著數字聲音合成器的揚聲器，以及一套聲音控制模塊組成。聲音控制模塊接收三路輸入信號：車速、變速器擋位、剎車。VSP系統的開關位于儀表板上，可由司機控制臨時關閉提示音系統。車輛行進時，提示音發出，在車速超過30km/h后消失，在車速降到25km/h以下時再次出現，且音量的大小和車速的高低成正比。在車輛后退時，該系統又會發出一種跟前進時有明顯差別，且音量更大，感知度更高的提示音。當車輛掛入前進擋，但保持靜止時，前進提示音不發出；掛入倒檔時，即使車輛靜止，后退提示音仍會發出。提示音由專用揚聲器發出，有很強烈的未來科技感，用以明確區分其與傳統內燃機車輛。

日產汽車公司宣稱他們開發的VSP具有和內燃機車輛相同的感知度，且不會對車內和車外造成噪聲污染。VSP開發遵循了三個要點：一、增加2000Hz到5000Hz的音量，提高正常人對提示音的感知度，使聲音在遠處也能聽到。二、增加在600Hz到800Hz左右的音量，提高高頻聽力喪失嚴重的老年人對提示音的感知度。三、減少1000Hz左右的音量，降低環境噪聲對提示音的遮蓋作用。最終VSP被設定為跟日產Versa 1.8L車型在10km/h行駛時具有相同的聲壓級，且在630Hz及2500Hz具有兩個音量峰值，在1000Hz時出現低谷，如圖2所示，圖中A、B、C分別對應上述三個要點。

2 中國情況

2.1 標準法規

我國的車輛低速提示音研究工作剛剛起步。標準法規方面，GB/T 28382-2012 《純電動乘用車技術條件》中，對電動車配備低速提示音系統進行了定性要求：“4.4安全條件……車輛在設計時應考慮車輛啟動、車速低于20km/h時，能夠給車外人員發出適當的提示性聲響”。2013年初，國家標準化管理委員會下達任務給全國汽車標準化技術委員會，要求啟動車輛低速提示音標準的制定工作。

2.2 現有產品

就目前所知，國內生產車輛低速提示音系統的企業數目寥寥，其已有產品還不夠成熟、完善。

3 結束語

國際上很早就開始關注安靜車輛低速行駛時對于行人的安全性問題。安靜行駛車輛低速提示音的相關技術研究和法規制定，已開展多年，其中尤以美國、日本的研究最為深入，美國的FMVSS呼之欲出，而日本的成熟產品已經投放市場。UNECE WP29下屬的非正式工作組QRTV，也以美國和日本這兩個國家作為主導在開展工作，并計劃于2014年底推出安靜行駛車輛低速提示音GTR。

在政府的大力推動下，中國的混合動力車及電動車發展迅速，低速安全性也作為一個不可回避的問題漸漸地浮出水面，而現階段中國在低速提示音的研究上已經相對落后。GTR的發布迫在眉睫，中國作為1998協定的締約國，開展對低速提示音技術的研究，并出臺相關標準規定其技術條件和試驗方法，是當務之急。

參考文獻

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