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关于电动汽车警示音系统的解决方案


  来源: 21IC中国电子网 时间:2018-11-21 编辑:思杨
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传统内燃机车辆即使低速行驶也会发出发动机声音。通常,当车辆不在视线范围内时,行人和其他交通参与者通过视觉识别和对轮胎声音及传出的其他噪音的听觉识别来判断车辆的接近或离开。

所有电动车辆(EV)则不会发出发动机声音。以低速行驶时,在传统内燃机(ICE)启动之前,混合动力电动车(HEV)或插电式混合动力电动车(PHEV)几乎是无声无息地移动。当速度低于19 mph时,这些车辆发出的声响难以听到。在更高速度下,轮胎声音则成为主要声响。

全球管理机构正在研究立法,寻求为电力驱动模式下的PEV和HEV制定最低限度的声音水平,以便视障人士、行人和骑车人能听到这些车辆驶近,并确定这些车辆从哪个方向驶来。

美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)网站上可以找到这种立法的例子。

电动汽车警示音系统(EVWSS)产生一系列旨在提醒行人有EV、HEV和PHEV存在的声音。司机可以触发警示音(类似于汽车喇叭的声音,但不那么急迫)。但在低速时,声音必须能自动响起。声音有很多,从人造信号音到模仿发动机噪音和轮胎经过砾石的真实声音。

ADI公司提供两种不同解决方案,包括用于EV的车内发动机声音模拟以及外部发动机声音产生。高端应用方案基于ADSP-BF706开发。对于入门级应用,则基于ADAU1450 SigmaDSP®。这些解决方案可以合成声音并根据行驶速度调整频率、音量和其他参数,而且可以将音频发送到音频功率放大器。根据具体立法的要求,警示音可以利用内燃机声音或任何其他合成信号音来模拟。

 

基于Blackfin的解决方案

ADSP-BF706 Blackfin®处理器为音频处理和CAN总线接口提供单芯片解决方案。ADI公司开发了在ADSP-BF706上运行的CAN软件协议栈,使得用户能以极少的工作量构建汽车级演示(也可以使用Vector公司CAN协议栈)。此外,ADI公司提供完整的硬件和软件参考设计,以及用于实时参数调试的SigmaStudio™开发环境。

图1显示了ADSP-BF706内部的不同算法模块。外部波形音频文件(WAV)存储特征发动机声音或音频信号音。从SPI接口最多可以同时访问25个WAV文件。这些文件先在数字信号处理器(DSP)内部进行频移和混频,然后添加动态音量控制。

 

图1.Blackfin+处理器内的算法模块

 

ADSP-BF706采用存储器映射SPI接口,通过它可以更快速、更简便地访问外部存储器,无需为此应用外配DDR存储器。从SPI闪存最多可以同时访问25个WAV文件。可访问的WAV文件个数有助于创造更逼真的发动机声音。

ADSP-BF706还能实现高达16倍的音调调整,这是美国(US) NHTSA提出的一项建议,即随着车速的增加而提高输出声音的频率。根据CAN总线送来的车速数据,ADSP-BF706可以动态控制音量。

图2显示了系统详细框图。Power By Linear™ LT8602四通道单片同步降压型稳压器从12 V汽车电池电源产生系统中所需的全部供电电压。2 MHz开关频率让用户可以避开关键的噪声敏感频段,例如AM频段。LT8602的3 V至42 V输入电压范围使该器件成为汽车应用的理想选择,因为汽车应用必须承受冷启动和启停场景,最低输入电压低至3 V,电源切断瞬变超过40 V。

图3显示了另一个系统框图,其中减少了外设和连接器,一个通过汽车认证的连接器包含了所有相关信号。该方案允许设计更小尺寸的电路板。

由于ADSP-BF706同时充当了微控制器和音频处理器,因此该系统解决方案可降低系统物料(BOM)成本。

关键词:发动机 汽车 解决方案    浏览量:3741

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