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domingo, 4 de agosto de 2013

Sons de Alerta em Veículos Elétricos (Parte 1/2)


Como resultado do aumento das vendas de veículos elétricos híbridos em vários países, a partir da segunda metade da década passada, começaram a existir preocupações sobre a redução de ruído sonoro, quando os veículos operam em modo totalmente elétrico, pelo fato das pessoas cegas ou com deficiência visual considerarem o ruído emitido pelos motores a combustão uma ajuda útil durante a travessia de ruas e sentirem que os VE puros, ou mesmo os híbridos, por serem muito silenciosos podem representar um perigo inesperado.

Na verdade, este problema não é exclusivo dos veículos elétricos. Em uma pesquisa de 2007 na Universidade Técnica de Munique mostrou que veículos comuns em ruído de fundo são frequentemente detectados tarde demais para evitar acidentes de modo seguro. Os pesquisadores mediram as distâncias de 35 veículos que se aproximam de um pedestre no momento em que ficou audível um ruído de fundo estacionário. Estas distâncias foram então comparadas com as distâncias de parada dos respectivos carros e um algoritmo foi proposto para estimá-los com base em mascaramento auditivo.

Em outra pesquisa, realizada pela Universidade da Califórnia, em Riverside, em 2008, concluiu-se que os carros híbridos são tão silenciosos quando operando em modo elétrico (modo VE) que eles podem representar um risco para os cegos, crianças pequenas, idosos, corredores, ciclistas e outros pedestres, tal como eles podem ter apenas um ou dois segundos, dependendo do contexto, para detectar audivelmente a localização de aproximando de carros híbridos, quando os veículos funcionam a velocidades muito lentas. Este projeto de pesquisa foi financiado pela Federação Nacional de Cegos (EUA).

Nesta pesquisa, o experimento consistiu em fazer gravações de áudio de um Toyota Prius (hibrido) e um Honda Accord (motor de combustão) se aproximando de duas direções a 5 milhas por hora (8.0 km / h). A baixa velocidade é para garantir que o carro híbrido iria estar operando apenas com o seu motor elétrico.

Então, em um laboratório, cobaias foram submetidas a ouvir as gravações e a indicar o instante exato em que eles poderiam ouvir de qual direção os carros se aproximavam. As cobaias conseguiram localizar o barulho do carro de motor a combustão interna em 36 pés (11 m) de distância, mas não conseguiram identificar o funcionamento do híbrido no modo elétrico, até que ele chegasse dentro de 11 pés (3,4 m) de distância, deixando pouco menos de dois segundos para reagir, antes do veículo atingir a sua posição.

Em um segundo experimento, os sons de fundo de dois carros com motor de combustão em marcha lenta silenciosa foram adicionados às gravações para simular o barulho de um parque de estacionamento. Sob esta condição, o híbrido precisou estar 74 por cento mais próximo do que o carro convencional antes as cobaias pudessem ouvir de qual direção os carros se aproximavam.

As cobaias puderam julgar, corretamente, a aproximação do carro a combustão quando ele estava a cerca de 28 pés (8,5 m) metros de distância. Este resultado significa que, sob o mais próximo ao ruído ambiental normal, um pedestre não seria capaz de determinar corretamente a aproximação do híbrido, até que ele estivesse apenas a um segundo da sua posição.



Em um outro estudo de 2008, conduzido pela Western Michigan University, descobriu-se que ambos, veículos híbridos e convencionais são igualmente seguros quando se viaja mais do que cerca de 20 milhas por hora (32 km / h), por causa do ruído dos pneus e do ruído do vento, que geram a maior parte dos sinais sonoros a essas velocidades.

Os carros híbridos também foram testados como seguros ao sair de um semáforo e foi constatado que sob esta condição eles não representam um risco para pedestres. Todos os modelos Prius utilizados no estudo envolviam seus motores de combustão interna durante a aceleração a partir de uma paralisação e produziam ruído suficiente para ser detectados.

Um estudo de 2009 realizado pela Administração Nacional de Segurança de Tráfego Rodoviário (NHTSA) dos EUA descobriu que acidentes envolvendo pedestres e ciclistas têm maiores taxas de incidência para veículos elétricos híbridos do que veículos de motor de combustão interna, em certas manobras de veículos.

Esses acidentes geralmente ocorreram em zonas com baixos limites de velocidade, durante o dia e em tempo claro. O estudo constatou que a veículos elétricos híbridos foram duas vezes mais propensos a se envolver em um acidente com pedestres que era um veículo convencional, quando um veículo está a abrandar, a parar, a dar marcha a ré, ou entrar ou sair de uma vaga de estacionamento.

As manobras dos veículos foram agrupadas em categorias, considerando as manobras que possam ter ocorrido em velocidades muito baixas, onde a diferença entre os níveis de ruído produzidos pelo híbrido contra veículo convencional é o maior. Além disso, o estudo constatou que a taxa de incidência de atropelamentos, em cenários quando os veículos fazem uma conversão, foi significativamente maior para o VE híbrido, quando comparado aos veículos de motor a combustão.

Da mesma forma, o estudo NHTSA também concluiu que a taxa de incidência de acidentes envolvendo ciclistas e os VE híbridos para o mesmo tipo de manobras foi significativamente maior quando comparado aos veículos convencionais.

Em setembro de 2010, a Volvo Cars e a Vattenfall, a principal empresa de energia sueca, publicou um relatório sobre os resultados da primeira fase do programa de demonstração do Volvo V70 Plug-in Hybrid.

Entre outras conclusões, verificou-se que ainda antes dos pilotos de teste participarem dos testes de campo, havia preocupação com aquilo ser um perigo para pedestres e ciclistas, devido à silêncio do veículo de tração elétrica. Após os testes, vários deles mudaram de opinião e disseram que esta questão era um problema menor do que o esperado. No entanto, alguns pilotos de testes disseram que experimentaram incidentes de não serem notados, enquanto outros disseram que tinham tomado um cuidado especial na sua condução, no que diz respeito a esta questão.

Desde 2009, o governo japonês, o Congresso dos EUA e a Comissão Europeia estão estudando a legislação para estabelecer um nível mínimo de aviso sonoro para veículos elétricos puros e veículos elétricos híbridos quando operando em modo elétrico, de modo que as pessoas cegas e outros pedestres e ciclistas possam ouvi-los chegando e detectar de que direção eles estão se aproximando. Testes demonstraram que os veículos que operam em modo elétrico podem ser particularmente difícil para se ouvir abaixo de 32 km / h (20 mph).

A partir de julho de 2009, o governo japonês começou a avaliar as possíveis contra-medidas, através da Comissão de Análise de Contra-medidas em Relação Veículos Híbridos e Outros Veículos Silenciosos e, em janeiro de 2010 o Ministério da Terra, Infraestrutura, Transporte e Turismo emitiu orientações para veículos silenciosos híbridos e outros .

A Lei de de Melhoria da Segurança de Pedestre de 2010 foi aprovada pelo Senado dos EUA por unanimidade em 9 de dezembro de 2010 e aprovada pela Câmara dos Deputados, por 379 a 30, em 16 de dezembro de 2010.

A lei não estipulou uma velocidade específica para o ruído simulado, mas requereu que o Departamento de Transportes dos EUA estudasse e estabelecesse um padrão de segurança dos veículos a motor que definam os requisitos para um som de alerta que permita que cegos e outros pedestres detectem, razoavelmente, um veículo elétrico ou veículo híbrido nas proximidades, e estabeleceu que a decisão deveria ser finalizada no prazo de dezoito meses. O projeto de lei foi assinado em lei pelo presidente Barack Obama em 4 de janeiro de 2011.

Seguindo as diretrizes emitidas no Japão para esses os dispositivos sonoros de alerta, em janeiro de 2010, o Nissan LEAF (2010 no Japão e 2011 nos EUA e na Europa) foi o primeiro dentre os veículos elétricos equipado com gerador de som de veículos para pedestres  da Nissan.


Em 2011, a Comissão Europeia elaborou uma diretriz para Sistema de Alerta Acústico para Veículos (AVAS, Acoustic Vehicle Alerting Systems). O objetivo foi apresentar recomendações aos fabricantes para um sistema a ser instalado em veículos para fornecer um sinal sonoro aos pedestres e utilizadores vulneráveis das vias de trânsito.

Essa diretriz interina foi destinada a fornecer orientação até a conclusão do curso em atividades de pesquisa e desenvolvimento de especificações de desempenho do dispositivo globalmente harmonizado. As diretrizes são destinadas para veículos híbridos e elétricos puros rodovia-capazes. A diretriz recomenda que o AVAS deve gerar, automaticamente, um som contínuo no intervalo mínimo de velocidade do veículo desde a partida até cerca de 20 km / h (12 mph) e durante a marcha-a-ré, se for o caso para a categoria do veículo, e listar os tipos de sons que não são aceitáveis. Ele também estabeleceu que o AVAS pode ter um interruptor de pausa para parar o seu funcionamento temporariamente.

No Reino Unido, o Departamento de Transportes (DFT) encomendou uma pesquisa para reunir estatísticas sobre acidentes que envolvem veículos elétricos com os pedestres cegos ou deficientes visuais para determinar se o risco de acidente percebido é real e se os carros elétricos e híbridos são mais difíceis de detecção audível de veículos com motor de combustão interna convencional. O objetivo DfT era usar as descobertas para estabelecer que tipo de som deve ser instalado em veículos elétricos.

A pesquisa foi realizada pelo Laboratório de Pesquisas de Transporte, e os resultados foram publicados em 2011. O estudo revelou pouca correlação entre a densidade de acidentes envolvendo pedestres e veículo e o nível de ruído para a maioria dos veículos.

Além disso, a análise não encontrou nenhuma evidência de um padrão densidades de envolvimento de pedestres e veículo quando apenas considerando os acidentes ocorridos em 30 mph (48 km / h) ou estradas mais lentas, ou onde o pedestre foi desativado.

Um estudo anterior não encontrou um aumento da densidade de envolvimento de pedestres e veículo, envolvendo veículos elétricos e híbridos com relação a suas contrapartes convencionais, que levantou a questão de saber se o som adicionado é necessariamente obrigatório. O estudo também observou que alguns carros convencionais modernos são tão silenciosos como os seus homólogos, mesmo em baixas velocidades.

No entanto, o organização do Reino Unido Associação dos Cães-Guia para a Associação de Cegos pressionaram os membros do Parlamento Europeu a votar a favor de uma legislação para fazer a instalação de geradores de som artificiais obrigatório em veículos elétricos e híbridos silenciosos.

Em janeiro de 2013, nos EUA, a regra americana proposta foi finalmente publicada por comentário pela NHTSA. Seria necessário que os veículos híbridos e elétricos quando viajam a menos de 18,6 milhas por hora (30 km/h) emitir sons de aviso que os pedestres devem ser capazes de ouvir sobre os ruídos de fundo. O organismo selecionou 30 km/h como o limite porque de acordo com as medições NHTSA, esta é a velocidade com a qual aos níveis sonoros dos veículos elétricos e híbridos aproximam-se aos níveis sonoros produzidos por veículos de combustão interna semelhantes.

De acordo com a proposta da NHTSA, as montadoras seriam capazes de escolher os sons que os veículos produzem a partir de uma gama de opções, e veículos similares teriam que produzir os mesmos sons. As regras estão previstas para entrar em vigor em setembro de 2014. A NHTSA estima que os novos sons de alerta impedirão que 2800 pedestres e ciclistas sofram acidentes durante a vida útil de cada  ano modelo de veículo elétrico e híbrido.

Em 06 de fevereiro de 2013, o Parlamento Europeu aprovou um projeto de lei para reduzir os limites de ruído dos carros, em geral, para proteger a saúde pública, ao mesmo tempo em que também adiciona sons de alerta para garantir a audibilidade dos veículos híbridos e elétricos para melhorar a segurança dos utilizadores de via vulneráveis ​​em áreas urbanas, como pedestres cegos, deficientes visuais e auditivos, ciclistas e crianças.

O projeto de lei estabelece uma série de testes, padrões e medidas que devem primeiro ser desenvolvidos para um AVAS, a ser obrigatória no futuro. Agora, um acordo tem que ser negociado com os países da União Europeia.

A emenda aprovada estabelece que "o som a ser produzido pelo AVAS deve ser um som contínuo que fornece informações aos pedestres e utilizadores vulneráveis da estrada de um veículo em funcionamento. O som deve ser facilmente indicativo do comportamento do veículo e deve soar semelhante ao som de um veículo da mesma categoria equipado com um motor de combustão interna ".

Também em fevereiro de 2013, nos EUA, a Associação dos Fabricantes de Automóveis Globais e a Aliança de Fabricantes de Automóveis, que apresentou um comentário conjunto junto a NHTSA, anunciou o seu apoio à regra, mas pediu ao NHTSA para encontrar um nível de ruído que efetivamente alerte os pedestres, sem ser excessivamente alto para os outros, dentro e fora do veículo.

Eles também comentaram que a regra é muito complicada, desnecessariamente prescritiva, e vai custar mais do que o necessário. Algumas montadoras também disseram que não há necessidade de veículos de tração elétrica reproduzir sons quando não estiverem em movimento ", uma vez que não está claro que isso ajuda os pedestres a ouvir carros que estão parados no trânsito ou estacionado." Além disso, as montadoras solicitaram ao NHTSA para tornar o novo sistema de som exigido até 2018 em vez de 2014.

Várias montadoras têm desenvolvido dispositivos elétricos sonoros de alerta , e desde dezembro de 2011 carros de tecnologia avançada disponível no mercado, com sons de aviso ativados manualmente incluem o Nissan Leaf, Chevrolet Volt, Honda FCX Clarity, Nissan Fuga híbrido / Infiniti M35, Hyundai Sonata Hybrid, e o Toyota Prius (apenas no Japão).

Modelos equipados com sistemas ativados automaticamente incluem o 2012 ano modelo Toyota Camry Hybrid, 2012 Lexus CT200h, e todos os carros da família Prius introduzidas recentemente nos Estados Unidos, incluindo o padrão Prius ano modelo 2012, o Toyota Prius v, Prius C e Prius plug-in Hybrid.

Como pioneira, desde o ano modelo 2010, a Nissan equipou o LEAF com um gerador de ruído sonoro para alerta de pedestres. O engenheiro da Nissan Motor Toshiyuki Tabata, o especialista em vibração e ruído da Nissan, liderou uma equipe para recriar um som artificiais para o motor do VE.

Depois de muita consulta com compositores de música de todo o país (Japão), eles se decidiram por uma "reminiscência de som estridente dos carros voadores em Blade Runner", um filme de ficção científica 1982 dirigido por Ridley Scott retratando uma distópica Los Angeles estabelecida em Novembro de 2019.

Hoje nós ainda não temos carros populares capazes de receber comandos de voz mas, eu não ficarei surpreso se os carros populares puderem "conversar" em um futuro próximo!

Algumas conclusões preliminares:
  1. Os pedestres, principalmente os mais vulneráveis, exigem, com todo direito, que haja som artificial nos VEs, plenamente audível, para melhorar a sua segurança contra acidentes;
  2. Os motoristas dos VEs e outras pessoas presentes nas ruas demandam que o som não seja demasiado alto, para manter um bom hábito de saúde ambiental;
  3. O ajuste de compromisso entre as duas demandas acima alistadas parecem variar de um mercado para outro (ou de uma cultura para outra). Numa ponta, temos o Reino Unido, com a tendência a remover ao máximo o volume do som e, na outra ponta, temos os EUA, onde parece haver uma demanda por maior volume de som;
  4. As montadoras precisam de definições claras sobre a questão (e posteriormente prazo), para por em curso a produção de carros globais;
Numa próxima postagem, buscaremos abordar algumas tecnologias, em desenvolvimento, que poderão ajudar a equacionar melhor o problema de Som de Alerta nos VEs.

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Carregamento de Veículo Elétrico Wireless (sem fio)



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