چگونه راهکار AVAS مناسب را انتخاب کنیم: راهنمای انتخاب فنی

۱. مقدمه
۲. مرحله ۱: بازار هدف خود را شناسایی کنید - ابتدا انطباق جهانی
۳. مرحله ۲: نوع بسته‌بندی و نحوه‌ی انتشار وسیله‌ی نقلیه‌ی خود را مشخص کنید
۴. مرحله ۳: تعریف عملکرد ایمنی صدا و هویت برند
۵. مرحله ۴: انتخاب معماری یکپارچه‌سازی
۶. مرحله ۵: انتخاب بلندگو یا محرک - قابلیت اطمینان فیزیکی
۷. راهکارهای آکوستیک حرفه‌ای بستار
۸. نتیجه‌گیری

مقدمه
در سرعت‌های پایین، صدای احتراق که عابران پیاده هنگام مشاهده وسیله نقلیه تجربه می‌کردند، دیگر وجود ندارد. این موضوع و سکوت به بهبود شرایط سر و صدای شهری کمک می‌کند، اما یک خطر واقعی برای عابران پیاده، دوچرخه‌سواران و اعضای کم‌بینای جاده ایجاد می‌کند.
این مشکل با استفاده از سیستم‌های هشدار صوتی خودرو - AVASچنین سیستم‌هایی هنگام حرکت با سرعت کم، صدای مصنوعی تولید می‌کنند تا راننده با ارسال سیگنال صوتی به سایر کاربران جاده، وجود وسیله نقلیه و جهت حرکت آن را تشخیص دهد. از زمان رواج سریع خودروهای برقی در سراسر جهان، AVAS دیگر یک افزونه نظارتی نیست، بلکه یک سیستم ایمنی است که در هر خودروی برقی باتری‌دار و هیبریدی پلاگین که در بازارهای اصلی فروخته می‌شود، وجود دارد.
AVAS مناسب، یک راهکار جامع و کامل نیست. این سیستم، الزامات قانونی، بسته‌بندی مکانیکی، مهندسی آکوستیک، معماری سیستم و استراتژی برند را در بر می‌گیرد. یک انتخاب بد، مسئولیت قانونی و مشکلات ادغام را به همراه دارد و محصولی که در بازار به اشتباه شنیده می‌شود، در حالی که توسعه داده شده است.
این وبلاگ می‌تواند یک طرح کلی سیستماتیک از فرآیند انتخاب AVAS که یک مهندس OEM و مدیر برنامه انجام می‌دهد، ارائه دهد. مراحل بر یک نقطه تصمیم‌گیری متمرکز هستند؛ هدف قرار دادن انطباق با بازار تا قابلیت اطمینان در سطح قطعه.

مرحله 1: بازار هدف خود را شناسایی کنید - اولویت انطباق جهانی
سوال اول این نیست که «صدا باید چه باشد» - بلکه این است که «قانون چه چیزی را الزام می‌کند.» مقررات AVAS بر اساس منطقه متفاوت است و این تفاوت‌ها در سطح مهندسی اهمیت دارند.
UN R138 بازارهای اروپایی/جهانی را اداره می‌کند. این قانون مستلزم فعال‌سازی AVAS در هنگام حرکت به عقب و حرکت به جلو تا سرعت 20 کیلومتر در ساعت است. صدا باید به طور مداوم با سرعت وسیله نقلیه تغییر کند و به عابران پیاده حس قابل اعتمادی از سرعت حرکت وسیله نقلیه بدهد. حداقل سطح فشار صدا در فواصل و سرعت‌های اندازه‌گیری خاص تعریف شده است. این قانون همچنین تصریح می‌کند که صدا باید حاوی محتوای فرکانسی کافی باشد تا در محیط‌های شهری معمولی قابل تشخیص باشد.
FMVSS 141 بازار ایالات متحده را اداره می‌کند. ساختار آن از بسیاری جهات مشابه ECE R138 است، اما الزامات خاص سطح صدا، شرایط اندازه‌گیری و آستانه‌های سرعت متفاوت است. مقررات ایالات متحده توسط NHTSA اعمال می‌شود و رویه‌های آزمایش به تفصیل تعریف شده‌اند. آزمایش انطباق قبل از ورود به بازار اجباری است و عواقب عدم موفقیت در آزمایش در مرحله تولید شدید است.
GB/T 37153 استاندارد ملی چین است. GB/T 37153 در حال حاضر بزرگترین بازار خودروهای برقی در سطح جهان است که الزامات خاص خود را در مورد فشار صدا، توزیع فرکانس و رفتار با سرعت دارد، اما به طور کلی بیشتر با رویکرد ECE مطابقت دارد.
سه پارامتر وجود دارد. اول، سطح فشار صدا: هر استاندارد حداقل سطح dB(A) را در سرعت‌های مشخص وسیله نقلیه تعیین می‌کند، که سطوح معمول آن 10 کیلومتر در ساعت و 20 کیلومتر در ساعت است. قرار است صدا به اندازه کافی بلند باشد تا در یک محیط شهری واقعی قابل شنیدن باشد و نه آنقدر بلند که باعث آلودگی صوتی شود. دوم، محتوای فرکانس: صدا باید محتوای فرکانسی خاصی داشته باشد. برخی از باندها دارای تن‌های خالص لازم هستند تا بتوان آنها را تشخیص داد. مقررات معمولاً صداهایی را که از فرکانس بسیار پایین یا بسیار بالا تشکیل شده‌اند، مجاز نمی‌دانند، اگرچه مکان‌یابی و تشخیص این صداها در شرایط واقعی دشوارتر است. سوم، تغییر گام با شتاب: صدا باید با تغییر سرعت وسیله نقلیه به صورت شنیداری تغییر کند. از این طریق عابران پیاده تشخیص می‌دهند که آیا وسیله نقلیه سریع‌تر، کندتر یا به سمت آنها می‌آید. فرکانس یا ماهیت صدا باید به صورت تدریجی و شنیداری باشد و به سرعت بستگی دارد.
مفهوم عملی آن ساده است. بازارهای هدف شما حداقل مشخصات فنی شما را تعیین می‌کنند. قبل از انتخاب هرگونه قطعه سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری، چک‌لیست انطباق را تهیه کنید.

مرحله 02: نوع وسیله نقلیه خود را مشخص کنید - بسته بندی و انتشار
سخت‌افزار AVAS باید درون خودرو جا شود و صدا را به طور مؤثر به سمت عابران پیاده منتقل کند. این دو الزام با یکدیگر و با ساختار فیزیکی خودرو در تعامل هستند.
خودروهای سواری، خودروهای تجاری و پلتفرم‌های حمل و نقل شهری سبک، هر کدام محدودیت‌های متفاوتی در طراحی دارند. سپر جلوی یک خودروی سواری فضای محدودی در پشت سپر جلو دارد. یک خودروی تجاری سبک ممکن است حجم بیشتری داشته باشد، اما در عین حال صدای جاده و باد بیشتری در سرعت‌های بالا دارد. یک خودروی برقی شهری جمع و جور ممکن است تقریباً هیچ محفظه موتور مرسومی نداشته باشد.
محل قرارگیری بلندگو یا محرک مستقیماً بر جهت‌گیری صدا تأثیر می‌گذارد. صدای AVAS باید به مناطق عابر پیاده در جلو و کنار وسیله نقلیه برسد. بلندگویی که خیلی بالا، خیلی داخل یا توسط عناصر سازه‌ای مسدود شده باشد، صدا را به طور مؤثر به منطقه عابر پیاده در سطح خیابان منتقل نمی‌کند. فیزیک انتشار صدا در فرکانس‌های مورد استفاده در AVAS - معمولاً ۳۱۵ هرتز تا ۵ کیلوهرتز - به این معنی است که محل قرارگیری هم بر سطح و هم بر ویژگی جهت‌گیری تأثیر می‌گذارد.
ساختار خودرو همچنین نوع مبدل مورد استفاده را تعیین می‌کند. بلندگوهای مخروطی سنتی برای عملکرد خوب به محفظه‌ای با پورت یا درزگیر نیاز دارند. محرک‌ها، دستگاه‌هایی هستند که صدا را با ارتعاش روی پنل تولید نمی‌کنند، بلکه از پنل‌های بدنه خودرو به عنوان سطح تابش استفاده می‌کنند. این امر نیاز به محفظه‌ای خاص را که در نصب با محدودیت فضا، یک مسئله مهم است، از بین می‌برد.
سوالات اصلی که در این مرحله مطرح می‌شوند عبارتند از: مبدل را کجا می‌توان به سازه خودرو متصل کرد؟ چه پنل یا محفظه‌ای در دسترس است؟ مبدل از نظر آکوستیکی در چه فاصله‌ای نسبت به منطقه عابر پیاده قرار دارد؟ پاسخ‌ها، فرمت‌های مبدل قابل استفاده و غیر قابل استفاده را تعیین می‌کنند.

مرحله 03: تعریف صدا - عملکرد ایمنی و هویت برند
طراحی صدای AVAS در یک مرز مشخص عمل می‌کند. در داخل این مرز، فضای قابل توجهی برای تصمیمات خلاقانه و مبتنی بر برند وجود دارد.
مقررات، انواع خاصی از صدا را ممنوع می‌کند. موسیقی، گفتار و صداهای طبیعی غیرمرتبط با رفتار وسیله نقلیه عموماً مجاز نیستند. صدا باید به وضوح با وسیله نقلیه در حال حرکت مرتبط باشد. نباید با سیگنال‌های هشدار دهنده مورد استفاده توسط خدمات اورژانس اشتباه گرفته شود. این محدودیت‌ها الزامات ایمنی عملی هستند، نه محدودیت‌های دلخواه.
تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) در فضای مجاز، تصمیمات واقعی برای اتخاذ دارند. متغیرهای طراحی عبارتند از ساختار هارمونیک صدا، ماهیت تُن صدا و سرعت تغییر. صدایی که بر اساس فرکانس پایه با صداهای فرعی محدود ساخته شده باشد، ماهیتی واضح و سرراست دارد. صدایی با لایه‌های هارمونیک چندگانه پیچیده‌تر و غنی‌تر به نظر می‌رسد. این تمایزات از نظر اخلاقی و برای عابران پیاده، و بیشتر و بیشتر برای مشتریانی که صدای بیرونی خودرو را به برند آن مرتبط می‌کنند، مهم هستند.
برخی از تولیدکنندگان از AVAS به عنوان یک نقطه تماس عمدی با برند خود استفاده می‌کنند. این صدا یک ویژگی خاص را منتقل می‌کند - فناوری، آینده‌نگر، ممتاز یا کارآمد. این یک تصمیم مهندسی و بازاریابی مشروع است. ایمنی را به خطر نمی‌اندازد. این به سادگی به این معنی است که طراحی صدا به بخشی از مهندسی حسی کلی خودرو تبدیل می‌شود، نه فقط یک گزینه برای رعایت قوانین.
توصیه عملی در اینجا این است که مهندسان آکوستیک را در مراحل اولیه فرآیند تعریف صدا درگیر کنید. مشخصات صدای هدف را قبل از انتخاب سخت‌افزار تعریف کنید، نه بعد از آن. مبدل و قطعات الکترونیکی درایو باید قادر به بازتولید دقیق و مداوم صدای هدف در کل محدوده دما و ولتاژ عملیاتی باشند.

مرحله 4: انتخاب معماری یکپارچه‌سازی
AVAS می‌تواند به عنوان یک سیستم مستقل یا به عنوان یک تابع تعبیه‌شده در معماری الکترونیکی موجود خودرو پیاده‌سازی شود.
یک ماژول AVAS مستقل شامل واحد کنترل، پردازش سیگنال، تقویت‌کننده توان و اتصال به سیگنال سرعت خودرو است. این ماژول مستقل از سایر سیستم‌های خودرو عمل می‌کند. نصب آن ساده است. ریسک ادغام پایین است. رویکرد مستقل برای خودروهایی مناسب است که معماری الکترونیکی آنها از قبل تعریف شده است و افزودن یک عملکرد جدید به یک کنترلر موجود عملی نیست.
یک معماری AVAS تعبیه‌شده، الگوریتم پردازش سیگنال و تولید صدا را درون واحد کنترل خودرو یا یک ECU موجود دیگر اجرا می‌کند. فقط تقویت‌کننده توان و مبدل به عنوان سخت‌افزار اضافه می‌شوند. این رویکرد تعداد قطعات را کاهش می‌دهد و در خودروهایی با معماری الکترونیکی بسیار یکپارچه ترجیح داده می‌شود. این امر مستلزم همکاری نزدیک‌تر بین تأمین‌کننده AVAS و تیم سیستم‌های خودرو است و ایجاب می‌کند که ECU میزبان فضای پردازش کافی داشته باشد.
انتخاب پروتکل ارتباطی بر هر دو گزینه تأثیر می‌گذارد. گذرگاه CAN استانداردی برای تشخیص در سطح خودرو، گزارش وضعیت و توزیع سیگنال سرعت است. این گذرگاه، ارتباط قابل اعتماد و مقاوم در برابر نویز را در سراسر شبکه خودرو فراهم می‌کند. گذرگاه LIN برای اتصالات ساده‌تر و با پهنای باند کمتر استفاده می‌شود - به عنوان مثال، بین یک کنترلر اصلی و یک ماژول تقویت‌کننده ماهواره. قبل از انتخاب معماری ماژول، درک اینکه کدام پروتکل‌ها در نقطه نصب مورد نظر در دسترس هستند، ضروری است.

مرحله 05: بلندگو یا محرک را انتخاب کنید - قابلیت اطمینان فیزیکی
یک مبدل AVAS در سخت‌ترین ناحیه خودرو قرار دارد. این مبدل در سپر جلو یا نزدیک آن نصب می‌شود و در معرض پاشش آب جاده، گل، نمک و دمای بسیار بالا قرار دارد. این مبدل باید از روز اول عمر خودرو تا آخرین روز به درستی کار کند.
مبدل‌های سیستم هشدار صوتی خودرو حداقل درجه حفاظت محیطی IP6K9K را دارند. این به معنای دفع کامل گرد و غبار و مصونیت در برابر جت‌های آب با فشار و دمای بالا است که در کارخانه‌های شستشوی خودروهای تجاری نصب می‌شوند. سایر تولیدکنندگان معیارهای دیگری را نیز اضافه می‌کنند: مقاومت در برابر اسپری نمک مطابق با ISO 9227، چرخه حرارتی تا دمای زیر صفر و تا بیش از 212 درجه فارنهایت (100 درجه سانتیگراد) و تحمل ارتعاش قابل مقایسه با اندازه‌گیری‌های بار جاده‌ای خودرو.
پایداری آکوستیک در طول عمر وسیله نقلیه از اهمیت بالایی برخوردار است. مواد مخروط‌های بلندگو و اطراف آن نیز فرسوده می‌شوند. روکش‌های لاستیکی ممکن است در نقاط در معرض اشعه ماوراء بنفش پاره شوند. مخروط‌های کاغذی دارد که رطوبت را جذب می‌کنند. ترکیبات پلیمری در دماهای پایین سخت و در دماهای بالا نرم می‌شوند. هر دوی این اثرات، پاسخ فرکانسی و حداکثر خروجی بلندگو را تغییر می‌دهند.
عوامل مهم عبارتند از انتخاب مواد، تثبیت UV، آب‌بندی محیطی و تأیید قدمت پیشرفته.

راهکارهای آکوستیک حرفه‌ای بستار
بهترین طراحی و تولید راهکارهای AVAS برای برنامه‌های جهانی خودروهای برقی. طیف محصولات این شرکت شامل کل سیستم می‌شود: مبدل‌های مقاوم در برابر آب و هوا که برای نصب در جلوی خودرو طراحی شده‌اند، ماژول‌های تقویت‌کننده و کنترل‌کننده یکپارچه، و سیستم‌های کامل AVAS با پروفایل‌های صوتی معتبر از نظر قانونی.
بهترینتیم مهندسی ما از مشتریان در زمینه الزامات انطباق خاص بازار، از جمله UN R138، FMVSS 141 و GB/T 37153، پشتیبانی می‌کند. توسعه صدای سفارشی، پیکربندی سخت‌افزار و پشتیبانی اعتبارسنجی در سطح سیستم در کل چرخه عمر برنامه - از مفهوم تا تولید - در دسترس است.
برای تولیدکنندگان اصلی تجهیزات (OEM) که وارد بازارهای جدید می‌شوند یا پیکربندی‌های AVAS موجود را به‌روزرسانی می‌کنند، بهترین یک نقطه شروع عملی ارائه می‌دهد: سخت‌افزاری با دوام محیطی اثبات‌شده، همراه با پشتیبانی مهندسی آکوستیک مورد نیاز برای توسعه و اعتبارسنجی یک پروفایل صوتی سازگار.

نتیجه‌گیری
انتخاب AVAS یک کار مهندسی چند رشته‌ای است. این کار نیاز به دانش انطباق، تجزیه و تحلیل بسته‌بندی مکانیکی، توانایی طراحی آکوستیک، تصمیمات معماری سیستم الکترونیکی و مهندسی قابلیت اطمینان در سطح اجزا دارد. هیچ یک از این ابعاد را نمی‌توان به صورت جداگانه بررسی کرد.
چارچوب پنج مرحله‌ای در این راهنما یک توالی منطقی ارائه می‌دهد. با الزامات انطباق شروع کنید. محدودیت‌های بسته‌بندی خود را درک کنید. قبل از انتخاب سخت‌افزار، صدا را تعریف کنید. معماری سیستم مناسب را برای پلتفرم وسیله نقلیه خود انتخاب کنید. مبدل‌هایی با دوام محیطی تأیید شده را مشخص کنید.
یک برنامه AVAS که به خوبی اجرا شود، چیزی بیش از برآورده کردن یک الزام نظارتی است. این برنامه به وسیله نقلیه یک حضور صوتی مداوم و کنترل‌شده در محیط عابر پیاده می‌دهد. از کاربران جاده محافظت می‌کند. و به تولیدکننده اصلی (OEM) فرصتی می‌دهد تا هویت برند را به یک بُعد حسی جدید گسترش دهد که با ادامه گذار به خودروهای برقی، اهمیت فزاینده‌ای خواهد یافت.
برای مشاوره فنی، پشتیبانی انطباق با مقررات یا مشخصات محصول، تماس با بستارمستقیماً با تیم مهندسی آکوستیک.