原创 低速提示报警器-WT2003H语音芯片方案在AVAS领域的创新应用

2025-4-10 08:53 236 1 1 分类: MCU/ 嵌入式

政策驱动,AVAS成新能源车安全刚需
随着全球碳中和目标的推进,新能源汽车产业迎来爆发式增长。据统计,2023年中国新能源汽车渗透率已突破35%,而欧盟法规明确要求2024年后新能效车型必须配备低速提示音系统(AVAS)。在此背景下,低速报警器作为车辆主动安全的核心组件,其技术性能直接关乎行人安全与法规合规性。基于WT2003H芯片开发的AVAS解决方案,以高可靠性、强定制化能力及智能场景适配特性,正成为行业技术升级的新标杆。

WT2003H方案技术亮点解析

全场景音效精准触发
方案通过多传感器融合技术,实现车辆状态毫秒级识别:

起步提示音:车辆静止至时速5km/h时自动触发,避免"静音启动"风险

低速巡航音(20km/h以下):动态调整音调与音量,兼顾警示性与环境友好性

倒车定向播报:采用指向性声学设计,精准覆盖后方15米区域

行人靠近预警:搭载雷达联动模块,探测3米内移动目标并触发分级警报

可靠性设计

工作温度范围覆盖-40℃~85℃,通过ISO 16750-3抗振动测试

采用双DSP冗余架构,故障自动切换率<0.01%

智能音效管理系统

内置128种标准音效库,支持车企定制品牌专属声纹

动态音量补偿技术(DVC),环境噪声60dB时输出≥62dB

支持OTA远程升级,音效切换响应时间≤50ms

场景化应用赋能车企差异化竞争
方案已成功应用于多款主流新能源车型:

物流车场景:开发低频脉冲音效,提升环卫/快递车辆在嘈杂路况的识别度

高端乘用车:联合声学实验室设计三维空间音场,实现360°立体警示

共享出行领域:集成多语言播报模块,适配全球化运营需求

节能与成本双优化

采用动态功耗管理技术,待机功耗<0.5W,较传统方案节能40%

模块化设计支持即插即用,整车线束成本降低30%

方案概述

方案一(已有):MCU控制语音芯片进行速度音效提示、引擎声等,支持预留接口,板载更新语音IC程序+语音

控制方式为一线,更新语音IC程序+语音接口为UART(配套下载器,进行板载更新),当前最新版本支持MCU更新整个语音bin文件(含语音+程序),例如:当前有10首音频,只变更其中一首音频,重新制作bin文件进行更新即可,语音IC针对重复的数据会自动校验跳过更新,只更新不同的数据部分,达到快速更新的目的。

Demo简述

主要组成描述:

部分原理图

电动汽车低速提示音-国标测试简述

工作车速范围:提示音系统的工作车速范围应至少包含大于0km/h且小于或等于20km/h。车辆静止且处于可行驶模式状态下,厂商可选择是否让低速提示音系统发声。

车厂做测试对于语音IC来说,主要是声压(dB)和频移(电动汽车低速行驶提示音频率随车速变化而产生的变化)测试,使用声级计,整车测试,前期产品调试可以配合分贝仪和相关设备进行初步测量。

声级限值测试:声压测试,汽车类播放一般都会外接功放,低速报警器播放测试时,发现db值不够,一般有以下思路,确定语音IC音量调到最大,1)可以调整音频幅值,播放无失真、破音;2)如果音频幅值调到最大仍无法满足需求,需要调整功放放大增益(调节反馈电阻阻值),播放无失真、破音、最大功率不要超过功放标定功率值,如使用一款功放,5V条件下,4R负载,只能驱动2W喇叭,调大功放增益和增加输入音频幅值,带负载条件下测试功放输出功率到了2.5/3W,会存在损坏功放和喇叭的风险。

频移测试:当车辆以5km/h~20km/h范围内的某一速度前进时,提示音系统所发出的声音中,至少有一个表1中所规定的1/3倍频程的频率会随车速的增加而变大,或随着车速减小而变小。该频率的最小平均频移速度应满足≥0.8 %/(km/h)。我们实际使用可以设置1%的频率变化,每1公里或者5公里设置频率参数,实现频率变化效果。

注:以上相关信息参考来自《电动汽车低速提示音》(GB/T 37153-2018)文档

速度与频率设置参考关系图如下,速度每增加1km/h,播放频率在上一级速度的基础上增加大于等于1%(假设速度为0km/h时频率1000HZ)

方案二(串口更新已支持):MCU控制语音芯片进行速度音效提示、引擎声等,MCU通过串口更新语音IC音频文件

app下发MP3音频,配套MCU+无线模组/4G模组/BLE+app开发

方案三(规划中):MCU控制语音芯片进行速度音效提示、引擎声等,语音IC直接对接WIFI模组(未来或许有蓝牙、4G网),唯创提供app、网页合成音频,或提供调用接口开放给客户端,自行开发上位机应用

1:此方案,MCU只需要通过UART控制语音IC播放,由无线模组(WIFI、蓝牙、4G等)与语音芯片对接完成语音更新;

2:音频文件由上位机网页合成,部署到服务器,app端进行配网下发,同时也会提供语音芯片与WIFI模组通信的协议信息,从MCU端发起指令请求给到语音芯片,语音芯片再申请下发,MCU控制播放和下载更新共用一套协议格式

方案对比

上述三大方案对比如下:

方案一:传统低速报警器方案,MCU+语音IC+功放,语音IC控制方式为本司一线通信,语音支持板载更新,适用于生产端;

方案二:方案一迭代升级版,MCU+语音IC+功放,在此基础上考虑通过APP进行语音更新,新增WIFI或者蓝牙模组,语音芯片功能做变更,更换为UART通信+支持更新MP3功能(串口更新MP3支持,移频部分待移植),或者使用方案一最新版本,MCU更新语音bin;适用生产端+经销商代理端+终端;

方案三:提供整套更新方案,服务器+app+无线模组(WIFI、蓝牙模组等),目前已正在立项规划配套服务器+app+WIFI模组整套方案,对比方案一、方案二,可以看到我们在增加了无线更新方式基础上,节省了客户开发周期、避免重新投入研发成本,同时也节省了客户MCU资源、及缩短开发时间,MCU只需和语音芯片对接即可,一套协议完成(除客户想自己开发WIFI模组,我们也可提供参考案例、调用接口),适用生产端+经销商代理端+终端 。

结语
在新能源汽车产业弯道超车的关键期,WT2003H方案以83项专利技术、12家主流车企量产经验,为行业提供安全合规、成本可控的AVAS解决方案。现面向整车企业、自动驾驶公司开放技术合作,助力打造更安全、更智能的新能源出行生态。

作者: 广州唯创电子, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-4111900.html

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