Cục Đăng kiểm Việt Nam vừa qua đã đề xuất bổ sung yêu cầu bắt buộc trang bị hệ thống cảnh báo bằng âm thanh (AVAS - Acoustic Vehicle Alerting System) trên ôtô thuần điện trong dự thảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia mới. Đề xuất được đưa ra trong bối cảnh Nhật Bản, Liên minh châu Âu và Mỹ đã áp dụng quy định về hệ thống cảnh báo âm thanh đối với xe điện và xe hybrid.
AVAS sử dụng loa bên ngoài xe để phát âm thanh nhân tạo khi phương tiện di chuyển ở tốc độ thấp hoặc lùi. Hệ thống thường thay đổi âm thanh theo tốc độ, giúp người đi bộ và các phương tiện xung quanh nhận biết xe đang đến gần. Công nghệ này xuất hiện nhằm khắc phục một đặc điểm của xe điện khi động cơ gần như không phát tiếng khi đi chậm.
Từ lo ngại của người khiếm thị
Ý tưởng phát âm thanh cảnh báo cho xe điện bắt đầu được quan tâm khi xe hybrid và xe điện dần phổ biến. Khả năng vận hành êm giúp giảm tiếng ồn, nhưng cũng khiến người đi bộ, đặc biệt là người khiếm thị, khó nhận biết phương tiện đang tiến đến.
Ảnh mô tả cách thức làm việc của hệ thống AVAS trên xe điện. Ảnh: Siemens
Tại Nhật Bản, Bộ Đất đai, Hạ tầng, Giao thông và Du lịch (MLIT) thành lập nhóm nghiên cứu về độ ồn thấp của xe hybrid năm 2009, sau khi Liên đoàn người khiếm thị Nhật Bản và người sử dụng phương tiện đề nghị có giải pháp giúp nhận biết những chiếc xe vận hành quá êm. Cuối tháng 1/2010, nhóm nghiên cứu công bố kết quả và MLIT đưa ra hướng dẫn về hệ thống phát âm thanh cảnh báo xe đang đến gần. Cùng năm, Nissan giới thiệu hệ thống cảnh báo người đi bộ trên xe điện Leaf, trước khi mẫu xe này bán ra tại Nhật Bản vào tháng 12/2010.
Sau Nhật Bản, Liên minh châu Âu (EU) và Mỹ lần lượt đưa âm thanh cảnh báo vào tiêu chuẩn an toàn đối với xe điện và xe hybrid. Các quy định không chỉ yêu cầu phương tiện phát âm thanh mà còn đặt ra tiêu chuẩn về mức âm, dải tần và khả năng thay đổi âm thanh theo tốc độ.
Tại EU, Quy định 540/2014 yêu cầu nhà sản xuất trang bị AVAS cho xe hybrid và xe thuần điện mới. EU bắt đầu yêu cầu trang bị AVAS trên các mẫu xe mới được phê duyệt kiểu loại từ ngày 1/7/2019. Từ ngày 1/7/2021, yêu cầu này áp dụng với tất cả ôtô mới thuộc diện điều chỉnh khi đăng ký bán ra thị trường. Hệ thống tự phát âm thanh từ lúc xe khởi hành đến tốc độ 20 km/h và khi lùi.
Tại Mỹ, Cơ quan an toàn giao thông đường cao tốc quốc gia (NHTSA) ban hành tiêu chuẩn FMVSS 141 năm 2016, quy định mức âm thanh tối thiểu và đặc tính âm thanh cảnh báo đối với xe điện, xe hybrid. Tiêu chuẩn yêu cầu xe phát âm thanh khi đứng yên, lùi, chạy chậm đến tốc độ 30 km/h. Sau các lần điều chỉnh thời hạn, quy định áp dụng với xe sản xuất từ 1/9/2020.
Ở cấp độ quốc tế, Liên Hợp Quốc thông qua Quy định số 138 (UN R138) tại Geneva ngày 29/3/2016, có hiệu lực từ ngày 5/10 cùng năm. Văn bản yêu cầu xe phát âm thanh khi chạy ở tốc độ 0-20 km/h và khi lùi, với mức âm tối thiểu tăng theo tốc độ, từ 50 dB ở 10 km/h lên 56 dB ở 20 km/h. Quy định này được các quốc gia tham gia thỏa thuận quốc tế liên quan áp dụng theo cam kết của mình.
Hiệu quả phụ thuộc môi trường âm thanh
Các nghiên cứu cho thấy AVAS có thể giúp người đi bộ phát hiện xe điện, nhưng hiệu quả không giống nhau trong mọi điều kiện. Tiếng ồn giao thông, tốc độ xe và đặc tính âm thanh cảnh báo đều ảnh hưởng đến khoảng cách người nghe nhận ra phương tiện.
Loa AVAS nhìn qua lưới tản nhiệt của Toyota RAV4 Hybrid. Ảnh: Lee Procida
Báo cáo năm 2019 của Viện Nghiên cứu SINTEF (Na Uy) cho thấy rõ ảnh hưởng của tiếng ồn môi trường tác động đến AVAS. Nhóm nghiên cứu thử nghiệm một chiếc xe điện Nissan e-NV200 chạy ở tốc độ 20 km/h với 8 người tham gia, trong đó có 3 người khiếm thị hoặc suy giảm thị lực. Thử nghiệm sử dụng các bản ghi tiếng ồn giao thông để mô phỏng những điều kiện âm thanh khác nhau.
Kết quả cho thấy tiếng ồn xung quanh càng lớn, người tham gia càng khó nhận biết ôtô điện đang đến gần. Khi tiếng ồn nền đạt 65 dB, khoảng cách phát hiện xe giảm xuống còn 10,6 m với mức âm AVAS 60 dB. Đáng chú ý, ngay cả khi AVAS hoạt động, tiếng lốp tiếp xúc mặt đường ở tốc độ 20 km/h vẫn có thể lấn át âm thanh cảnh báo. Tuy nhiên, trong điều kiện thử nghiệm này, khoảng cách nhận biết xe vẫn đạt 47,9 m, cao hơn ngưỡng tham chiếu an toàn là 11 m.
Một nghiên cứu khác đăng trên tạp chí International Journal of Environmental Research and Public Health năm 2021 cũng khảo sát ảnh hưởng của tiếng ồn giao thông đến khả năng nhận biết xe điện. Nhóm nghiên cứu sử dụng bản ghi âm tại một giao lộ đông phương tiện ở Thượng Hải, gồm xe máy, ôtô, xe buýt và xe tải, để mô phỏng môi trường âm thanh mà người đi bộ thường gặp.
Thử nghiệm được thực hiện ở các mức tiếng ồn nền 50, 60 và 70 dBA, kết hợp những mức âm lượng và tần số cảnh báo khác nhau. Kết quả cho thấy tiếng ồn môi trường ảnh hưởng đáng kể đến khả năng nhận diện AVAS, đặc biệt với âm thanh ở dải tần trung bình và thấp. Âm cảnh báo ở dải tần cao ít bị ảnh hưởng hơn trong các điều kiện thử nghiệm.
Hải Đăng