We help ideas meet the real world Rapport Hørbarhed af cykelklokker i biler problemstilling og forslag til afhjælpende foranstaltninger Rekvirent: Tryg i Danmark Side 1 af 41 incl. Appendix A-E 27. maj 2004 DELTA Dansk Elektronik, Lys & Akustik Akademivej Bygning 356 2800 Kgs. Lyngby Danmark Tlf. (+45) 45 20 12 00 Fax (+45) 45 20 12 01 www.delta.dk Rapporten må kun gengives i sin helhed. Gengivelse i uddrag kræver skriftlig accept fra DELTA.
Side 2 af 41 Titel Hørbarhed af cykelklokker i biler problemstilling og forslag til afhjælpende foranstaltninger Journal nr. Sagsnr. Vores ref. A100916-04 PK/THP/LWT Rekvirent Tryg i Danmark Klausdalsbrovej 601 2750 Ballerup Resumé Højresvingsulykker mellem lastbiler og bløde trafikanter er et betydeligt sikkerhedsproblem i trafikken. I Danmark dræbes 10-12 cyklister årligt i ulykker med højresvingende lastbiler. På den baggrund har trafikminister Flemming Hansen besluttet, at der skal indføres krav om ekstra sidespejle på lastbiler, men cyklisternes muligheder for selv at gøre opmærksom på deres tilstedeværelse i farlige situationer er dog fortsat dårlig. DELTA har støttet af Tryg i Danmark undersøgt problemstillingen og denne rapport angiver flere muligheder for afhjælpning. Lyden fra eksisterende klokker er undersøgt, og der er foretaget målinger af støjen i personbiler, varevogne og lastbiler samt af den dæmpning, der sker af lyden fra cyklernes signalapparater til førerne inde i bilerne. Ud fra rapportens undersøgelser og målinger kan man konkludere, at selv de bedste af de nuværende mekaniske klokker ikke med sikkerhed kan høres i lastbiler, og desværre er de fleste af de klokker, der er på markedet, helt utilstrækkelige. Der er behov for mere specifikke regler for cykelklokker, som gør det muligt at udelukke de mest uduelige fra markedet. Klokkernes lydstyrke vil kunne deklareres efter en eksisterende international standard. Det er muligt at konstruere en elektronisk klokke, der er 3-4 gange så kraftig (15-20 db) som de bedste mekaniske klokker, og som med stor sandsynlighed kan høres i lastbiler. En attraktiv supplerende løsning er akustiske sidespejle, som aktiveres sammen med blinklyset. Denne løsning er specielt billig at implementere sammen med et evt. kamera. Med et akustisk sidespejl vil de gode mekaniske klokker kunne høres tydeligt i lastbiler. DELTA, 27. maj 2004 Preben Kvist Torben Holm Pedersen
Side 3 af 41 Indholdsfortegnelse 1. Introduktion...5 2. Baggrund...5 2.1 Ulykkesmønstre...5 2.2 Nuværende regler...7 2.3 Produkter på markedet...7 3. De akustiske forhold i trafikken...8 3.1 Støjniveau...8 3.1.1 Delkonklusion...11 3.2 Dæmpning...11 3.3 Nødvendigt niveau for signalgiver...12 3.3.1 Delkonklusion...14 4. Nuværende signalapparater...14 4.1 Delkonklusion...15 5. Løsningsforslag...16 5.1 Bedre mekanisk klokke...16 5.2 Akustisk sidespejl...16 5.3 Elektronisk klokke...16 6. Ny elektronisk cykelklokke...17 6.1 Valg af transducer...18 6.2 Valg af optage/afspilleenhed...19 6.3 Strømforbrug...19 6.4 Valg af lyd...20 6.5 Piezoelektrisk transducer...20 7. Test...21 7.1 Objektiv test...21 7.1.1 Delkonklusion...23 7.2 Subjektiv test...24 8. Diskussion...25 9. Konklusion...26 10. Referencer...27
Side 4 af 41 Appendix A Målinger af støj og dæmpning...28 A.1 Måling af baggrundsstøjniveau i kabine ved kørsel/svingning...28 A.2 Måling af dæmpningen i stilstand...29 A.3 Bilerne...30 A.4 Måleudstyr...31 Appendix B Målinger af signalapparater...32 Appendix C Frekvenskarakteristik af kompressionshøjttaler...38 Appendix D Pressemeddelse...39 Appendix E Elektroniske cykelhorn...41
Side 5 af 41 1. Introduktion Højresvingsulykker mellem lastbiler og bløde trafikanter er et betydeligt sikkerhedsproblem i trafikken. I Danmark dræbes 10-12 cyklister årligt i ulykker med højresvingende lastbiler. (Kilde: Trafikministeriets hjemmeside [1]). På den baggrund har trafikminister Flemming Hansen besluttet, at der skal indføres krav om ekstra sidespejle på lastbiler. Færdselsstyrelsen har drøftet spørgsmålet med Dansk Transport og Logistik, Dansk Cyklist Forbund, Danmarks TransportForskning, Rådet for Større Færdselssikkerhed og De Danske Bilimportører. Der er enighed om, at et ekstra spejl kan medvirke til at løse problemet, og de berørte parter støtter derfor et krav om cyklistspejle. Cyklisternes muligheder for selv at gøre opmærksom på deres tilstedeværelse i farlige situationer er dog fortsat dårlig. Reglerne for cykelklokker er for upræcise til at sikre, at klokkerne med rimelig sandsynlighed kan høres i biler, og de klokker, der er på markedet, rangerer fra det helt ubrugelige til det utilstrækkelige i denne sammenhæng. Denne rapport belyser problemstillingen og angiver flere muligheder for afhjælpning. Det er bl.a. undersøgt, om der kan fremstilles en alternativ cykelklokke, der vil være mere hørbar for bilisterne. Der er taget hensyn til, hvordan lyden dæmpes af bilen, støjen i bilen og gældende regler for denne type udstyr [2]. Arbejdet er udført med støtte fra Tryg i Danmark. 2. Baggrund 2.1 Ulykkesmønstre Der er indhentet oplysninger om typiske ulykkesmønstre for cyklister fra UlykkesAnalyse- Gruppen på Odense Universitetshospital (UAG) samt fra Dansk Cyklist Forbund (DCF). UlykkesAnalyseGruppen på Odense Universitetshospital har udgivet en rapport om tilskadekomne registreret på Odense Universitetshospitals skadestue [3]. Ifølge Birthe Landdorph fra UAG arbejder man normalt med, at tallene herfra multipliceres med 20 for at få et billede af, hvordan forholdene er på landsplan (da Odense Universitetshospital dækker ca. 5 % af befolkningen). Denne rapport viser, at der i 2002 blev registreret 1890 tilskadekomne cyklister; dette udgjorde 50 % af de tilskadekomne trafikanter. 6 cyklister blev i 2002 dræbt i trafikken.
Side 6 af 41 Tabel 1 nedenfor viser registreringen af ulykkessituationer for cyklister. Tabel 1 Uheldsituation cyklister, 2002 [3]. Tabel 2 viser fordelingen af modparter i forbindelse med cyklisters uheld i trafikken. Modpart Antal Fodgænger 21 Cykel 128 Knallert 21 MC 7 Bil 278 Varebil 18 Lastbil 14 Bus 7 Fast genstand 195 Ingen 1133 Andet 40 Uoplyst 1 I alt 1863 Tabel 2 Fordelingen af modparter i forbindelse med cyklisters trafikulykker. Uddrag af Tabel Trafik 4 fra Ulykker 2002 [3]. Ovenstående tabeller giver desværre ikke indblik i, hvilke situationer der medfører alvorlige ulykker. Ifølge Allan Carstensen fra Dansk Cyklist Forbund (DCF) er højresvingende lastbiler et klassisk eksempel på ulykker med alvorlig udgang [4]. Dette bekræftes i en pressemeddelelse fra DCF: Hvert år omkommer 10-15 cyklister som følge af ulykker mellem cyklister og højresvingende lastbiler, og mange flere kvæstes [5]. I dette projekt
Side 7 af 41 vil vi derfor koncentrere indsatsen om denne situation; dog vil vi ikke kun undersøge lastbiler, men også personbiler og varevogne, da de er impliceret i mange ulykker. 2.2 Nuværende regler I Danmark er signalapparater til cykler omfattet af Bekendtgørelse om cyklers indretning og udstyr m.v. Kapitel 5 Signalapparat og cyklistvimpler, hvori der står: 8. En cykel skal være forsynet med en klart lydende klokke, som skal være anbragt på styret. Cyklen må ikke være forsynet med andet signalapparat. Det er intetsteds klart defineret, hvad der kan opfattes som en klokke, men vi har valgt at tolke det sådan, at lyden fra signalapparatet skal opfattes som kommende fra en klokke. Selv om der findes relevante målemetoder for signalapparaternes lydstyrke, se [9], er der ikke i bekendtgørelsen stillet krav til niveau eller frekvensindhold. 2.3 Produkter på markedet På grund af begrænsningerne i de danske regler for signalapparater er der stort set kun standardringeklokker på markedet i Danmark. Figur 1 Eksempler på almindelige cykelklokker på det danske marked samt det signalhorn (længst til venstre), som er omtalt senere i rapporten. Klokkerne er nummereret fra 1 (til venstre) til 9 (til højre).
Side 8 af 41 Allan Carstensen fra DCF har kendskab til, at der tidligere har været alternativer på markedet, men disse overholdt ikke reglerne, og derfor har der stort set intet salg været. Der findes en elektronisk klokke på markedet, der dog efter Allan Carstensens opfattelse mest må betragtes som legetøj. Denne består af en elektronisk anordning, der ved tryk på en knap afgiver en klokkelyd. Desværre er lyden langt fra kraftig nok. I øvrigt findes der følgende alternativer: En flaskedynamolignende klokke, der via anordning på cykelstyret slås til og fra. Klokkens mekanik blev drevet af et hjul, og den gav ved kontakt med dæksiden en kraftig klokkelyd. Denne overholdt ikke de danske regler, da selve klokken ikke var monteret på styret, og den virkede kun svagt ved lav fart og slet ikke ved stilstand. Forskellige elektroniske sirener, se Appendix E. Disse har nærmest karakter af legetøj og har en lyd, der ligner udrykningshorn, og opfylder derfor ikke cykelbekendtgørelsens krav om en klart lydende klokke. Forskellige kompressorhorn, der drives af f.eks. trykbeholdere eller pumpes op ved hjælp af en almindelig cykelpumpe. Disse falder for kravet om, at signalapparatet skal være en klokke. 3. De akustiske forhold i trafikken Før der kan opstilles krav til signalapparatet, er det nødvendigt at få indsigt i de akustiske forhold i trafikken. Derfor blev støjniveauet i tre typer køretøjer målt: personbiler, varebiler og lastbiler. Derudover blev dæmpningen af udefrakommende lyd målt for de tre typer af køretøjer. Der blev målt på to biler af hver type. Fabrikater og modeller samt de nærmere forhold ved målingerne er beskrevet i Appendix A. Det ville have været ønskeligt med resultater fra et større antal biler, men det var ikke muligt inden for projektets rammer. 3.1 Støjniveau På Figur 2 ses det gennemsnitlige støjniveau under højresving i personbiler, varebiler og lastbiler.
Side 9 af 41 Sving 75 Personbil Varebil Lastbil Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 kør 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 0 Frekvens [Hz] Figur 2 Gennemsnitligt støjniveau i henholdsvis personbiler, varebiler og lastbiler under højresving, målt i 1/3-oktaver. Som det ses på Figur 2, er der samme tendens i alle tre typer, til at støjniveauet falder ved højere frekvenser. Som forventet er støjniveauet i lastbiler en smule højere end i varebilerne, der igen har et højere støjniveau end personbilerne. Ud over støjen fra kørslen er der også andre støjkilder som f.eks. ventilation. Støjniveauet fra ventilationen i de tre typer køretøjer blev målt for at få et indtryk af niveauet. Resultatet af disse målinger ses på Figur 3.
Side 10 af 41 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3 oktav] 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 100 Ventilation 1/2 ventilation; personbil 1/2 ventilation; varebil 1/2 ventilation; lastbil 1/1 ventilation; personbil 1/1 ventilation; varebil 1/1 ventilation; lastbil 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1250 Frekvens [Hz] 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 0 Figur 3 Gennemsnitligt støjniveau fra ventilation i personbiler, varebiler og lastbiler ved henholdsvis 1/1 og ½ styrke, målt i 1/3-oktaver. Som det kan ses på Figur 3 ligger også niveauet af ventilationsstøjen højest i de målte lastbiler og niveauet i varebiler er højere end i personbiler. Støjniveauet stiger i gennemsnit med ca. 15 db, når ventilationen skrues op fra ½ til fuld styrke, se Figur 4.
Side 11 af 41 Ventilation 1/2 ventilation; avg. 1/1 ventilation; avg. 75 70 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 0 Frekvens [Hz] Figur 4 Gennemsnitligt støjniveau fra ventilation i de målte biler ved henholdsvis 1/1 og ½ niveau, målt i 1/3-oktaver. 3.1.1 Delkonklusion I det følgende arbejdes videre med det støjniveau, der blev målt under højresving uden ventilation. Baggrunden herfor er, at niveauet fra kørestøjen ligger over niveauet fra ventilation på ½ styrke, og ventilationsstøjen har derfor kun ringe betydning for situationen under højresving. 3.2 Dæmpning Lyden fra et signalapparat på en cykel dæmpes på grund af afstanden til bilens fører og på grund af vinduerne i køretøjet. Dæmpningen er angivet som en niveaudifferens; målemetoden er beskrevet nærmere i Appendix A. På Figur 5 ses dæmpningen for de tre typer køretøjer.
Side 12 af 41 Dæmpning Personbil Varebil Lastbil 75 65 Dæmpning [db pr. 1/3-oktav] 55 45 35 25 15 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 0 Frekvens [Hz] Figur 5 Dæmpning af lyd kommende fra position til højre for køretøjet ca. 5 m bag ved førersædet og til førersæde, målt i 1/3 oktav. Som det ses, er dæmpningen i de tre typer stort set ens. Dette skyldes, at vinduerne i alle tilfælde består af etlagsglas. Da vinduerne er den del, der dæmper lyden dårligst, ville disses dæmpning være den dominerende faktor i dæmpningen. 3.3 Nødvendigt niveau for signalgiver For at kunne høres inde i bilerne skal lyden fra cyklernes signalapparatet overdøve støjen i køretøjet, selv efter at den er dæmpet af afstanden og af vinduerne i køretøjet. Figur 6 viser summen af dæmpningen og støjniveauet i de tre typer køretøjer. Figuren viser niveauet i kritiske bånd. Baggrunden herfor er, at den menneskelige hørelse fungerer således, at lyde, der ligger tæt på hinanden frekvensmæssigt, vil maskere hinanden. Hvor tæt lydene skal være på hinanden frekvensmæssigt, for at dette fænomen optræder, afhænger af frekvensen. Denne frekvensafhængighed er der altså taget hensyn til i det følgende ved at lave analyser med en opløsning svarende til de kritiske bånd. Over 500 Hz svarer de kritiske bånd med god tilnærmelse til 1/-3 oktaver; derfor er 1/3-oktav analyser brugt i det følgende.
Side 13 af 41 Nødvendigt niveau for 0 db signal/støjforhold Personbil Varebil Lastbil 110,00 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 0 Frekvens [Hz] Figur 6 Nødvendigt niveau (pr. kritisk bånd) af signalgiveren i 1 m afstand, for at der opnås et signal/støjforhold på 0 db på førerpladsen under hensyntagen til dæmpning og støj fra kørsel. Der findes en metode, der gør det muligt at måle og beregne, hvilket niveau en tone skal have, for at den netop er hørbar [7]. Figur 7 viser ifølge denne metode det nødvendige niveau, for at der er 50 % sandsynlighed for, at tonen vil blive detekteret af en opmærksom lytter under ideelle forhold. Som det ses, er det nødvendige niveau især for last- og varebiler svagt stigende mod højere frekvenser. Det vil derfor være en fordel, hvis signalet kommer til at indeholde toner i frekvensområdet 630-1250 Hz. Kravene til niveau afledt af resultaterne i dette afsnit refererer til 50 % detektionssandsynlighed. For at øge detektionssandsynligheden til 95 % skal man under ideelle forhold 5-6 db højere op. For at give en passende sikkerhedsmargin under praktiske forhold bør niveauet nok ligge ca. 10 over 50 %-maskeringstærsklen for at give en hurtig reaktion. Dette svarer også nogenlunde til forskrifterne i ISO 7731 [8]. Denne standard omhandler akustiske faresignaler på arbejdspladser og foreskriver i øvrigt, at signalerne bør ligge i området 300-3000 Hz af hensyn til folk med mulige høreskader. Fordi mange små og ikke erkendte støjbetingede hørenedsættelser ligger i området 4-6 khz, bør cykelklokker også have de væsentligste frekvenskomponenter fra 3000 Hz og nedefter.
Side 14 af 41 Nødvendigt niveau for 50% detektionssandsynlighed Personbil Varebil Lastbil 110,00 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 0 Frekvens [Hz] Figur 7 Nødvendigt niveau (pr. kritisk bånd) af signalgiveren i 1 m afstand, for at der opnås en detektionssandsynlighed på 50 %. 3.3.1 Delkonklusion For at opnå en detektionssandsynlighed på 50 % for førere i lastbiler er det nødvendigt med et niveau på ca. 95 db ved frekvenser i området 630-1250 Hz eller ca. 100 db ved højere frekvenser. Ønsket om, at lyden fra signalapparatet skal indeholde frekvenser ved 630-1250 Hz, kan blive svært at honorere, da det vil sætte krav til minimumstørrelse af signalapparatet. Af hensyn til personer med høretab bør signalapparatets vigtigste frekvenskomponenter ligge under 3000 Hz. 4. Nuværende signalapparater For at undersøge effektiviteten af de signalapparater, der er på markedet nu, blev der indkøbt 9 forskellige ringeklokker, se Figur 1. Der blev udført vejledende målinger på alle ringeklokker, og disse blev sammenlignet med det nødvendige niveau for 50 % detektionssandsynlighed. Målingerne for alle klokkerne kan ses i Appendix B. Den bedste klokke med hensyn til detektion var klokke nr. 2. Niveauet for klokke nr. 2 ses på Figur 8.
Side 15 af 41 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og klokke nr. 2 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 2 110,00 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 0 Frekvens [Hz] Figur 8 Bedste traditionelle klokke, lydtrykniveau (L p,maxf ) af de forskellige frekvenskomponenter (punkterede lodrette linier). På figuren er endvidere vist de nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøj. Klokke nr. 2 vil sandsynligvis være hørbar i personbiler, men for bare at opnå 50 % detektionssandsynlighed i henholdsvis varebiler og lastbiler vil det være nødvendigt med et niveau henholdsvis ca. 5 og 10 db højere end det nuværende, idet der ses bort fra frekvenser over 5000 Hz. Som det fremgår af Appendix B, er halvdelen af de testede klokker helt ubrugelige i denne sammenhæng, mens resten kun med en lille sandsynlighed vil kunne høres i personbiler. 4.1 Delkonklusion De bedste nuværende signalapparater vil muligvis være hørbare i personbiler, men ikke i varebiler og lastbiler.
Side 16 af 41 5. Løsningsforslag Problemet med de ikke-hørbare cykelklokker kan løses på forskellig vis. Det kunne f.eks. være udvikling af en bedre mekanisk klokke, udvikling af en elektrisk klokke eller et akustisk sidespejl. 5.1 Bedre mekanisk klokke Man kunne forestille sig, at det var muligt at fremstille en mekanisk klokke, der giver et højere lydtrykniveau og evt. flytter de kraftigste komponenter til området 630-1250 Hz eller i hvert fald ned under 3000 Hz. Desværre vil flytningen af signalet nedad i frekvens betyde, at klokken rent fysisk skal være større end de nuværende klokker. Samtidigt virke det umiddelbart ikke muligt at få hævet niveauet med mindst 5-10 db. 5.2 Akustisk sidespejl En anden mulighed, der også kunne være interessant, vil være et akustisk sidespejl. Det ville i hovedtræk bestå af: en mikrofon monteret på højre side af lastbilen, en lille forstærker samt en lille højttaler i kabinen. Når lastbilens højre blinklys aktiveres, så åbnes der samtidigt for signalet fra mikrofonen, og signalet gengives ved et passende niveau i kabinen. Dette vil blive endnu mere effektivt, hvis lyden fra en evt. radio blev dæmpet, imens højresvinget foretages. Dermed vil chaufføren være i stand til at høre de konventionelle ringeklokker. Det vurderes, at denne løsning vil være billig at implementere, specielt hvis det sker samtidigt med et evt. videokamera, og den vil være meget relevant at undersøge nærmere. 5.3 Elektronisk klokke En tredje mulighed vil være at fremstille en elektronisk klokke, hvor lydens frekvensindhold er optimeret til maksimal hørbarhed. Lyden herfra bør genkendes som værende en cykelklokke, dels for at opfylde cykelbekendtgørelsen [6], dels for at bilisterne ikke skal opdrages til at reagere på en ny lyd. I det følgende vil denne løsningsmodel blive gennemgået.
Side 17 af 41 6. Ny elektronisk cykelklokke Der er følgende krav og ønsker til en forbedret cykelklokke: 1) Den skal (helst) 1) opfylde cykelbekendtgørelsens [6] krav om at være klart lydende og kunne sidde på styret. 2) Klokken skal kunne tåle regn og frost. 3) Klokken skal have en lyd, som umiddelbart associerer til lyden af en cykelklokke. 4) Klokken skal med rimelig sandsynlighed kunne høres i højresvingende lastbiler. Da det vil være en kraftig lyd, bør klokken have to lydstyrker eller lydkarakterer, én til biler og én til andre cyklister og fodgængere. 5) Klokken må ikke give anledning til høreskader (skal f.eks. opfylde legetøjsdirektivet med hensyn til lydtrykniveauer). 6) Klokken skal have en god lydkvalitet, en acceptabel størrelse i et design, som gør den attraktiv til en overkommelig pris. 7) Klokken skal virke, når der er brug for den. Dvs. lang batterilevetid og mulighed for batteritest, evt. med lysdiode. En elektronisk klokke kan typisk bestå af følgende delkomponenter: 1) En elektronisk signalgenerator. Typisk af samme slags som kendes fra de syngende fødselsdagskort hvor den elektroniske klokkelyd kan lagres. 2) En elektronisk forstærker 3) En transducer, elektrodynamisk eller piezoelektrisk 4) Et horn eller en resonator til forbedring af effektiviteten 5) Betjeningsknap, f.eks. med to trin I det følgende er undersøgt og beskrevet muligheder for at kunne opfylde krav og ønsker, primært kravet om hørbarhed. Det skal betones, at der kun er tale om en grov demonstrationsmodel, som skal sandsynliggøre, at problemet kan løses. Modellen er udført med umiddelbart tilgængelige komponenter og opfylder ikke de stillede krav til en elektronisk cykelklokke. Der er efterfølgende behov for både en egentlig designfase og en egentlig produktudvikling. 1) Måske vil det være relevant at overveje bekendtgørelsen i lyset af denne problemstilling. Bl.a. er piezolydgivere attraktive på grund af et lavt strømforbrug, men de er svære at få til at gengive en gammeldags klokkelyd.
Side 18 af 41 For at opnå hørbarhed i lastbiler vil det være nødvendigt, at signalapparatet ved mindst én frekvens kan afgive et lydtryk på min. 100 db re 20 µpa i området 1600 til 3000 Hz eller 95 db re 20 µpa ved 630 Hz til 1250 Hz. For at opnå genkendelse af lyden som en ringeklokke vil det være nødvendigt med et højt lydtryk ved min. to frekvenser. Ud over disse akustiske krav skal dimensioner og vægt være rimelig. 6.1 Valg af transducer Der er mulighed for at bruge to forskellige slags transducere: Elektrodynamisk (højttaler), som giver et stort frekvensområde og dermed mulighed for en god gengivelse af gammeldags klokkelyd. Virkningsgraden er acceptabel, hvis enheden forsynes med et horn. Hvis hornet skal være effektivt ved lavere frekvenser, skal det have en vis størrelse. Piezoelektrisk (bipper), som kan give en kraftig lyd med et lille strømforbrug. Giver størst effektivitet i et snævert frekvensområde, som evt. kan forstærkes med en passiv resonator (et rør/horn). Til demomodellen blev det valgt at benytte en NR-20 KS kompressionshøjttaler fra Monacor, se Figur 9. Figur 9 Kompressionshøjttaler Monacor NR20-KZ [8]. Denne højttaler har en høj følsomhed og har et relativt stort frekvensområde. Dens dimensioner er i overkanten til et signalapparat til cykler, men i udviklingsfasen er den acceptabel. Når signalet er fastlagt, vil det være muligt at designe en mindre transducer, der er optimeret til netop det ønskede frekvensområde.
Side 19 af 41 Technical Datasheet Power rating Frequency range SPL (1 W/1 m) Radiation angle (hor./vert.) Dimensions Weight Special feature 10 W MAX / 8 Ohm 800 7000 Hz 103 db ø 90 mm 105 mm 0.4 kg Plastic Tabel 3 Specifikationer for kompressionshøjttaler Monacor NR20-KS [8]. 6.2 Valg af optage/afspilleenhed Under udviklingen skal det være muligt at teste forskellige lyde med den valgte transducer. Derfor var det nødvendigt med en optage/afspilleenhed, der i en tilstrækkelig kvalitet kunne klare denne opgave. Valget faldt på en Winbond 2560 chip, der kan lagre optil 60 sekunders signal. Denne chip sampler med 8 khz, og signalet er derfor opadtil begrænset til ca. 3,4 khz [11]. Hvis signalapparatet sættes i produktion, findes der væsentligt billigere og mindre løsninger, der kan afspille hardcodede signaler, men i udviklingsfasen var det som sagt nødvendigt med en optagefunktion. Det var nødvendigt med en lidt kraftigere forstærker end den, der er indbygget i denne chip. For at opnå det ønskede lydtryk er det nødvendigt med ca. 1 W i 8 ohm. Her blev det valgt at benytte et byggesæt fra Futurekit, der er specificeret til 1,6 W i 4 ohm ved en 9 V forsyningsspænding. En kontrolmåling viste efterfølgende, at kredsløbet kun var i stand til at give 1 W ved 4 ohm og kun 0,6 W ved 8 ohm. En færdig model bør derfor benytte en lidt kraftigere forstærker og en højttaler med lavere impedans. 6.3 Strømforbrug Med et skønnet dagligt forbrug på 10 sekunders ringning på fuld styrke vil et 9 V alkaline batteri kunne virke i ca. 180 dage, men bør skiftes 3-4 gange årligt for at sikre optimalt signalniveau. Hvis der findes en løsning med en piezoelektrisk transducer, vil batterilevetiden være væsentlig (størrelsesordenen 10 gange) længere. Af sikkerhedsgrunde bør batteriet dog skiftes én gang årligt.
Side 20 af 41 6.4 Valg af lyd Som tidligere omtalt vil det være nødvendigt med ca. 95 db i området 630 til 1250 Hz, imens området fra 1,6 khz og 3 khz vil kræve ca. 100 db i 1 m afstand. Ved elektronisk at transformere og redigere optagelser af nogle af cykelklokkerne blev der fremstillet tre forskellige klokkelyde ( ringring, dingdong og kort klokkelyd ). Derudover blev der fremstillet en helt syntetisk lyd ( syntetisk ), der skulle have næsten optimale egenskaber i forhold til hørbarheden. Det blev valgt at fortsætte med disse tre lyde i de efterfølgende test for at undersøge, hvilken der var bedst. De efterfølgende test blev gennemført med kompressionshøjttaleren (se Afsnit 6.1) tilsluttet en almindelig forstærker, dvs. uden den elektroniske optageenhed, da de aktuelle begrænsninger i f.eks. frekvensområde og niveau kan mindskes ved den færdige model. 6.5 Piezoelektrisk transducer Det har ikke inden for projektet været muligt at undersøge piezoelektriske transducere nøjere. Ved orienterende målinger på en beeper (Projects Unlimited Model X51W12A) er det fundet, at man med samme målemetode som beskrevet i Appendix B ved 2,7 khz kan opnå et lydtrykniveau (L p,max F ) på 96 db i 1 m afstand med et 9 V batteri. Strømforbruget var så lavt som 10 ma. Piezoelektriske transducere fås både som beepers og som højttalere og udmærker sig ved en høj virkningsgrad og især ved frekvenser over 1-2 khz. Størrelsen er typisk også mindre end de elektrodynamiske transducere. Den undersøgte beeper ligger på linie med demonstrationsmodellen med hensyn til hørbarhed med et væsentligt lavere strømforbrug. De piezoelektriske transducere udgør derfor et interessant alternativ, som bør undersøges nærmere. Det vil dog være svært at opnå en naturlig klokkelyd.
Side 21 af 41 7. Test For at undersøge om det nye signalapparat er bedre end de traditionelle med hensyn til hørbarheden, så blev der lavet både objektive og subjektive test. 7.1 Objektiv test De objektive målinger blev foretaget som beskrevet i Appendix B. Det vurderes, at man ved optimering af konstruktionen (4 ohm højttaler i stedet for 8 ohm og en forstærker, som kan levere mindst 1 W ved 9 V forsyningsspænding (i alt 3-4 db) samt optimering af signalet til transduceren (+ 3-6 db, se Appendix C)) kan opnå omkring 6-10 db højere lydtrykniveau end vist på figurerne i dette afsnit. På Figur 10 til Figur 13 ses resultatet af målingerne af det nye signalapparat sammenlignet med det nødvendige niveau af signalgiveren i 1 m afstand, for at der opnås en detektionssandsynlighed på 50 % pr. kritisk bånd. 110,00 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og ringring-lyd Personbil Varebil Lastbil Ringring-lyd Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 0 Frekvens [Hz] Figur 10 Lydtrykniveau(L pmaxf ) af nyt signalapparat med ringring-lyd (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50% detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøj.
Side 22 af 41 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og dingdong-lyd Personbil Varebil Lastbil Dingdong-lyd Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 11 Lydtrykniveau(L p,maxf ) af nyt signalapparat med dingdong-lyd (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøj. 3150 4000 5000 6300 8000 0 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og "syntetisk lyd" Personbil Varebil Lastbil Syntetisk lyd 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 12 Lydtrykniveau(L p,maxf ) af nyt signalapparat med syntetisk lyd (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøj. 3150 4000 5000 6300 8000 0
Side 23 af 41 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og kort klokkelyd Personbil Varebil Lastbil Kort klokkelyd 110,00 Lydtrykniveau, db re 20 µpa pr. 1/3 oktav 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 5000 6300 8000 0 Frekvens, [Hz] Figur 13 Lydtrykniveau(L p,maxf ) af nyt signalapparat med kort klokkelyd (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 7.1.1 Delkonklusion At dømme ud fra de objektive målinger på demonstrationsmodellen i sin nuværende form vil de fire versioner af signalet være hørbare i personbiler og varebiler, mens det er tvivlsomt, om de er hørbare i lastbiler (50 % detektionssandsynlighed). Det ses af Figur 9 til Figur 12 sammenlignet med Appendix B, at demonstrationsmodellen kan give lydtrykniveauer, der i det relevante frekvensområde (under 3-4 khz) ligger 15-20 db højere end de nuværende klokker. Det svarer til en subjektivt opfattet styrke, der er 3-4 gange så kraftig. Ved sammenligning med den bedste traditionelle klokke, se Figur 8, ses det, at den nye signalgiver vil være mere hørbar end de traditionelle, dels fordi den er kraftigere, dels fordi lyden ligger i et mere gunstigt frekvensområde. Ved optimering af demonstrationsmodellen vurderes det, at lydtrykniveauet kan øges yderligere 6-10 db, hvorved den bliver tydeligt hørbar, også i lastbiler.
Side 24 af 41 7.2 Subjektiv test Der blev gennemført en uformel og orienterende lyttetest med to personer (to af forfatterne) placeret i en personbil i tomgang. Forsøgspersonerne angav på en skala fra 0 til 15, hvor hørbar ringeklokken er. På skalaen er 0 netop hørbar, 5 tydeligt hørbar, 10 fremtrædende og 15 dominerende. 15 10 5 0 Ringring Dingdong Syntetisk Kort klokke Klokke 1 Klokke 2 Klokke 3 Klokke 4 Klokke 5 Klokke 6 Klokke 7 Klokke 8 Klokke 9 FP1 FP2 Gennemsnit Figur 14 Resultat af subjektiv test af hørbarheden af højttalersignalapparatet og de 9 traditionelle klokker. På den lodrette akse: 0 er netop hørbar, 5 er tydeligt hørbar, 10 er fremtrædende, og 15 er dominerende. Som det kan ses på Figur 14, er de fire testede lyde fra det nye signalapparat næsten lige hørbare. Ud over hørbarheden er det vigtigt, at bilisterne opfatter lyden som kommende fra en cykel, da de dermed kan reagere korrekt. Af de fire testede lyde var begge forsøgspersoner enige om, at lyden kort klokkelyd lød mest som en traditionel klokke. Det må understreges, at denne test kun baserer sig på to forsøgspersoner og derfor kun kan betragtes som vejledende. Med dette forbehold og den dermed forbundne ubestemthed er der rimelig overensstemmelse med de objektive målinger.
Side 25 af 41 8. Diskussion Der er fremstillet en demonstrationsmodel af et signalapparat, en elektronisk cykelklokke, der er mere hørbar end de traditionelle klokker. Demonstrationsmodellen var dog ikke i sin nuværende form tilstrækkeligt kraftig til at sikre hørbarhed i lastbiler. Derudover er der i praksis flere problemer med demomodellen. De fysiske dimensioner er f.eks. større, end de fleste cyklister vil acceptere. Demonstrationsmodellen er stykket sammen af forskellige lettilgængelige komponenter, og der har ikke inden for projektet været mulighed for optimering. En optimering af konstruktionen vil kunne øge lydtrykniveauet med 6-10 db, hvorved den bliver tydeligt hørbar. Måske kan dimensionerne også gøres mindre. Piezoelektriske transducere er interessante i den sammenhæng. Apparatet er batteridrevet, hvilket betyder, at det ikke virker, når batteriet er brugt op. Alt efter hvilken konstruktion der vælges, skal batteriet skiftes én eller flere gange om året en mekanisk klokke virker hele tiden, hvis blot den er i orden. Et andet hensyn, der skal overvejes, er, om andre trafikanter, f.eks. andre cyklister eller gående, vil blive chokeret over den pludselige og kraftige lyd. Ligesom den meget kraftige lyd fra klokken i nogle tilfælde vil bidrage til en væsentlig forøgelse af trafikstøjen. En totrinslydstyrke vil være en klar fordel. Pga. ovenstående vil det være værd at overveje, om man supplerende / i stedet skulle indføre akustiske sidespejle i lastbilerne. De ville i hovedtræk bestå af: en mikrofon monteret på højre side af lastbilen, en lille forstærker samt en lille højttaler i kabinen. Når lastbilens højre blinklys aktiveres, åbnes der samtidigt for signalet fra mikrofonen, og signalet gengives ved et passende niveau i kabinen. Dette vil blive endnu mere effektivt, hvis signalet fra en evt. radio blev dæmpet, imens højresvinget foretages. Dermed vil chaufføren være i stand til at høre de bedste konventionelle ringeklokker. Det vurderes, at denne løsning vil være billig at implementere, og den vil være meget interessant at undersøge nærmere.
Side 26 af 41 9. Konklusion Der er fremstillet en demonstrationsmodel af en elektronisk cykelklokke, der er mere hørbar end de traditionelle signalapparater, men de fysiske dimensioner gør apparatet mindre attraktivt, ligesom der kan være problemer med driftssikkerheden pga. batteridriften. Der er i rapporten angivet flere optimeringsmuligheder i forhold til demonstrationsmodellen. Ud fra rapportens undersøgelser og målinger kan man konkludere følgende: Selv de bedste af de nuværende mekaniske klokker kan ikke med sikkerhed høres i lastbiler. De fleste af de på markedet værende klokker er helt utilstrækkelige; de bedste kan findes ud fra testresultaterne i Appendix B. De fleste af de nuværende klokker har den væsentligste energi ved så høje frekvenser (over 5000 Hz), at alders- og støjbetingede hørenedsættelser kan mindske hørbarheden betydeligt. Klokkernes lydstyrke kan allerede i dag deklareres efter en eksisterende international standard [9]. Det er muligt at konstruere en elektronisk klokke, der er 3-4 gange så kraftig (15-20 db) som de bedste mekaniske klokker, og som med stor sandsynlighed kan høres i lastbiler. Der er behov for mere specifikke regler for cykelklokker, som gør det muligt at udelukke de mest uduelige fra markedet. En attraktiv supplerende løsning er akustiske sidespejle, som aktiveres sammen med blinklyset. Denne løsning er specielt billig at implementere sammen med et evt. kamera. Med et akustisk sidespejl vil de gode mekaniske klokker kunne høres tydeligt, også i lastbiler. Det anbefales at undersøge muligheden for at montere akustiske sidespejle på i hvert fald lastbiler, da denne løsning vurderes at være både billig og effektiv.
Side 27 af 41 10. Referencer [1] Trafikministeriets hjemmeside: www.trm.dk/sw232.asp (se under Sidste nyt! 13. maj 2004) [2] Signalgiver til montering på cykel (ringeklokke), der er hørbar for bilister DELTA, AV 1428/03 Preben Kvist og Torben Holm Pedersen, 2003-08-19 [3] Ulykker 2002, Tilskadekomne registreret på skadestuen Odense Universitetshospital, UlykkesAnalyseGruppen ISSN 0906-9208, 13. november 2003 [4] Signalapparat til cykel. Dansk Cyklist Forbunds erfaringer AV 1153/04, Mødereferat, Interview med Allan Carstensen, Dansk Cyklist Forbund 27. februar 2004 [5] Dansk Cyklist Forbund giver pris til vognmandsfirma Pressemeddelelse, Dansk Cyklist Forbund 27.2.04 [6] Bekendtgørelse om cyklers indretning og udstyr m.v. Bekendtgørelse nr. 316 af 20/05/1999 Færdselsstyrelsen, Christian Duus, 20. maj 1999 [7] Forslag til revideret objektiv metode til bestemmelse af tydeligheden af toner i støj Orientering nr. 31, Miljøstyrelsens Referencelaboratorium for Støjmålinger Torben Holm Pedersen, 2001-02-06 [8] ISO 7731-1986 Danger signals for workplaces Auditory danger signals [9] ISO 7636:1984 Bells for bicycles and mopeds - Technical specifications [10] www.monacor.dk [11] http://www.winbond.com/e-winbondhtm/partner/pdfresult.asp?pname=919
Side 28 af 41 Appendix A Målinger af støj og dæmpning A.1 Måling af baggrundsstøjniveau i kabine ved kørsel/svingning Målingerne under kørsel/svingning foretages ved at placere en målemikrofon mellem fører- og passagersædet i ørehøjde og optage lyden på DAT-bånd til efterfølgende analyse for lydtrykniveauer og frekvenssammensætning. Som et supplement til målingerne placeres HATS (Head and Torso simulator) på passagersædet til optagelse på DAT-bånd af lyden ved kørsel/svingning. Ruten, der blev kørt under målingerne er ca. 1,5 km lang og kan køres på ca. 5 minutter afhængigt af trafikken. Ruten er lagt som en rundtur (se Figur 15) med i alt 6 højresving i typiske situationer. Figur 15 Oversigtskort over ruten.
Side 29 af 41 Hvert sving tager gennemsnitligt 5 sekunder. Nogle af svingene tager længere tid på grund af ventetid ved sving. Ét sving var brostensbelagt og er ikke medtaget i de gennemsnitlige resultater. A.2 Måling af dæmpningen i stilstand Målingerne foregår med placering af mikrofonerne som beskrevet i Afsnit A.1. Målingen af dæmpningen foretages ved at placere en højttaler 6 m bagud i forhold til forsæderne. Den var placeret på højre side af bilen, se Figur 16 og Figur 17, i en afstand af 1,0-1,2 m og i en højde af 1,10 m over jorden. Højttaleren udsendte lyserød støj, som i referencemikrofonens position havde et lineært lydtrykniveau på ca. 95 db re 20 µpa. Lydtrykniveauet blev målt inde i kabinen med en målemikrofon placeret midt imellem forsæderne. Lyden blev optaget på DAT-bånd for frekvensanalyse samt senere dokumentation. 1,0 / 1,10 m Figur 16 Principskitse af placeringen af højttaler i forhold til køretøj. Snit; ej målfast.
Side 30 af 41 1,0-1,2 m 1,0 m 5,0 m Figur 17 Principskitse af placeringen af højttaler i forhold til køretøj. Plan; ej målfast. A.3 Bilerne Der blev målt på følgende biltyper: Personbiler: Pegeot stationcar model 406 Skoda Fabia stationcar Varebiler: Nissan King Van Pegeot 806 Lastvogne lejet hos 3x34 Lille Stor
Side 31 af 41 A.4 Måleudstyr Udstyr Mærke Type AV nr. Næste kalibrering Mannequin Brüel & Kjær HATS 1143L Strømforsyning Brüel & Kjær 5935 L 2004-09-27 Brüel & Kjær 5935 1040L 2005-11-24 ½ Mikrofon Brüel & Kjær 4165 0694L 2004-06-22 Brüel & Kjær 4165 0244T 2004-06-13 Forforstærker Brüel & Kjær 2669 1215L 2004-05-27 Brüel & Kjær 2669 1207L 2005-11-24 Båndoptager HHB PortaDAT 1086L 2004-05-24 HHB PortaDAT 1075L 2005-06-30 Lydtrykmåler Brüel & Kjær 2236 1079L 2005-01-05 + Mikrofon 1078L 2006-01-12 Lydkilde Genelec 1029A Generator Neutric MR1 Minirator 1230L 2004-06-22 Analysator Brüel & Kjær 2133 0835L 2004-05-15 Diverse Kabler DAT-bånd Batterier Stativer Ringeklokker, 9 stk.
Side 32 af 41 Appendix B Målinger af signalapparater Målingerne blev foretaget udendørs i frit felt i 1 m afstand med målemikrofon og signalapparater placeret 1,5 m over en græsplæne. Lyden blev via en lydtrykmåler, Brüel & Kjær 2236, optaget på DAT-bånd. Optagelserne blev derefter frekvensanalyseret ved hjælp af programmet NOISELAB. Udstyr Mærke Type AV nr. Lydtrykmåler Brüel & Kjær 2236 1078L Kalibrator Brüel & Kjær 4231 1029L DAT-båndoptager Portadat DR 1075L 20 W forstærker Sanken Wattmeter Feedback EW604 793L Tabel 4 Benyttet udstyr til målinger af signalapparater. Måleresultaterne er angivet som det maksimale niveau målt med tidsvægting F af klokkernes forskellige frekvenskomponenter. Under målingerne af kompressionshøjttaleren var denne tilsluttet en 20 W hi-fi-forstærker. Denne var indstillet, så en 1 khz-sinustone med samme spidsniveau som signalerne gav et udslag på 2,5 W på wattmetret.
Side 33 af 41 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og klokke nr. 1 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 1 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 18 Lydtrykniveau(L p,maxf ) af klokke nr. 1 (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 3150 4000 5000 6300 8000 0 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og klokke nr. 2 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 2 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 19 Lydtrykniveau (L p,maxf ) af klokke nr. 2 (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 3150 4000 5000 6300 8000 0
Side 34 af 41 Nødvendigt niveau for 50% detektionssandsynlighed og klokke nr. 3 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 3 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 20 Lydtrykniveau (L p,maxf ) af klokke nr. 3 (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 3150 4000 5000 6300 8000 0 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og klokke nr. 4 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 4 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 21 Lydtrykniveau (L p,maxf ) af klokke nr. 4 (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 3150 4000 5000 6300 8000 0
Side 35 af 41 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og klokke nr. 5 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 5 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 22 Lydtrykniveau(L p,maxf ) af klokke nr. 5 (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 3150 4000 5000 6300 8000 0 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og klokke nr. 6 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 6 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 23 Lydtrykniveau(L p,maxf ) af klokke nr. 6 (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 3150 4000 5000 6300 8000 0
Side 36 af 41 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og klokke nr. 7 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 7 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 24 Lydtrykniveau (L p,maxf ) af klokke nr. 7 (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 3150 4000 5000 6300 8000 0 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og klokke nr. 8 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 8 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 25 Lydtrykniveau(L p,maxf ) af klokke nr. 8 (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 3150 4000 5000 6300 8000 0
Side 37 af 41 Nødvendigt niveau for 50 % detektionssandsynlighed og klokke nr. 9 Personbil Varebil Lastbil Klokke nr. 9 Lydtrykniveau [db re 20 µpa pr. 1/3-oktav] 110,00 105,00 100,00 95,00 90,00 85,00 80,00 75,00 70,00 65,00 60,00 500 630 800 1250 1600 2000 2500 Frekvens [Hz] Figur 26 Lydtrykniveau (L p,maxf ) af klokke nr. 9 (punkterede lodrette linier) sammenlignet med nødvendige niveauer ved forskellige frekvenser for i gennemsnit at opnå 50 % detektionssandsynlighed i forskellige typer køretøjer. 3150 4000 5000 6300 8000 0
Side 38 af 41 Appendix C Frekvenskarakteristik af kompressionshøjttaler Orienterende frekvenskarakteristik målt med 2,83 V, indendørs i 0,25 cm afstand og omregnet til 1 m. Udendørs er lydtrykniveauet skønsmæssigt 3-4 db lavere. Lydtrykniveau [db re 20 µpa] 110 105 100 95 90 85 80 75 70 65 60 500 2000 4000 8000 Frequency [Hz] Figur 27 Frekvenskarakteristik af kompressionshøjttaler benyttet i demonstrationsmodel. Målt i 0,25 m afstand, men omregnet til 1 m. Ved at tilpasse signalet til frekvenskarakteristikkens spidser kan man vinde 3-6 db i lydstyrke.
Side 39 af 41 Appendix D Pressemeddelse Elektroniske cykelklokker og akustiske sidespejle Højresvingsulykker mellem lastbiler og bløde trafikanter er et betydeligt sikkerhedsproblem i trafikken. I Danmark dræbes 10-12 cyklister årligt i ulykker med højresvingende lastbiler. På den baggrund har trafikminister Flemming Hansen besluttet, at der skal indføres krav om de ekstra sidespejle på lastbiler. Cyklisternes muligheder for selv at gøre opmærksom på deres tilstedeværelse i farlige situationer er dog fortsat dårlig. Reglerne for cykelklokker sikrer ikke, at klokkerne med rimelig sandsynlighed kan høres i biler, og de klokker, der er på markedet, rangerer fra det helt ubrugelige til det utilstrækkelige i denne sammenhæng. DELTA 1) har støttet af Tryg i Danmark fonden undersøgt hørbarheden af cykelklokker i biler og givet forslag til forbedringer af forholdene. Undersøgelsen er rapporteret i Rapport, som kan downloades fra www.delta.dk/xx, hvor også lydeksempler kan høres. Undersøgelsens konklusioner er følgende: Selv de bedste af de nuværende mekaniske klokker kan ikke med sikkerhed høres i lastbiler. De fleste af de på markedet værende klokker er helt utilstrækkelige; de bedste kan findes ud fra testresultater i rapporten. De fleste af de nuværende klokker har den væsentligste energi ved så høje frekvenser (over 5000 Hz), at alders- og støjbetingede hørenedsættelser kan mindske hørbarheden betydeligt. Klokkernes lydstyrke kan allerede i dag deklareres efter en eksisterende international standard (ISO 7636). 1) Videncentret DELTA hjælper erhvervsvirksomheder og samfund med innovativ brug af svært tilgængelig teknologi inden for elektronik, mikroelektronik, datateknik, akustik, vibration, lys og optik. DELTA er en af Europas førende test-, design-, service- og rådgivnings- og uddannelsesvirksomheder inden for elektronik, software, optik og akustik. DELTA s 270 medarbejdere betjener kunder i mere end 20 lande fra 8 akkrediterede testlaboratorier i Danmark, Norge, Sverige og Storbritannien.
Side 40 af 41 Det er muligt at konstruere en elektronisk klokke, der i det relevante frekvensområde er 3-4 gange så kraftig som de nuværende mekaniske klokker og som med stor sandsynlighed kan høres i lastbiler. Der er behov for mere specifikke regler for cykelklokker, som gør det muligt at udelukke de mest uduelige fra markedet. En attraktiv supplerende løsning er akustiske sidespejle, som aktiveres sammen med blinklyset. Denne løsning er specielt billig at implementere sammen med et evt. kamera, hvis det er forberedt for lyd. Med et akustisk sidespejl vil de gode mekaniske klokker kunne høres tydeligt, også i lastbiler. Projektresultatet præsenteres den xx kl. xx.
Side 41 af 41 Appendix E Elektroniske cykelhorn Forskellige eksempler på cykelhorn. Da de ikke har klokkelyd, opfylder de ikke cykelbekendtgørelsens [6] krav om en klart lydende klokke. Det øverste horn hævdes at have et sound output på 115 db, men det er ikke angivet i hvilken afstand.