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WT2003HX-16S新能源电动汽车低速报警器方案

一:低速报警器应用场景:

为在工业化发展中对外实现弯道超车,其中新能源汽车行业就为国家战略布局方向之一,前景比较广阔。随之配套的各类警报系统方案也蓬勃发展,其中低速报警器(AVAS)作为关键安全组件,其性能和可靠性对车辆的安全性有着直接的影响。我们当前基于WT2003H开发的方案,在时速20KM下的音效提示,如行人靠近、起步、倒车等的提示音播报。详情可参考《电动汽车低速提示音》(GB/T 37153-2018)文档。

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二:低速报警器功能模块介绍:

2.1当前已有方案+规划方案

2.1.1语音芯片控制框图

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

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控制方式为一线,更新语音IC程序+语音接口为UART(配套本司下载器,进行板载更新),我们当前最新版本支持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,本司语音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。

 2.1.2本司Demo简述

主要组成描述:

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 原理图部分:

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2.1.3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。

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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)

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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

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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

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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:音频文件由本司上位机网页合成,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

2.2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:唯创提供整套更新方案,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 。

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