發展歷史
隨著
電動汽車的普及,其低速行駛時近乎靜音的特性帶來了行人(尤其是視障人士)不易察覺的安全隱患,促使全球相關法規的制定與實施。
聯合國世界車輛法規協調論壇(UN WP.29)等國際組織推動了相關法規的協調與制定,為各國標準提供了框架。
歐盟率先立法,根據法規(EU)540/2014及UNECE R138,要求自2019年7月1日起,所有新上市的純電動及混合動力汽車必須安裝AVAS系統,且該系統需在車速低於20km/h(部分法規為19km/h)時自動激活。現有車型也需在2021年7月1日前完成改裝。
中國緊隨其後,國家標準GB7258-2017《
機動車運行安全技術條件》自2018年1月1日起要求新生產的新能源汽車(純電動汽車、插電式混合動力汽車)必須配備低速提示音。隨後,推薦性國家標準GB/T 37153-2018《
電動汽車低速提示音》於2019年7月1日正式實施,對提示音的車速範圍、聲級、頻率等作出了詳細規定。
美國國家公路交通安全管理局(
NHTSA)和
日本國土交通省(MLIT)也出台了類似強制規定,要求具有純電動行駛模式的車輛配備AVAS。澳大利亞自2025年11月起,要求所有新獲批進入市場的電動、混合動力及氫燃料電池車型強制安裝符合《澳大利亞車輛設計法規113/00》要求的AVAS系統。
產品設計
根據主要法規,如中國國標GB/T 37153-2018、歐盟(EU)540/2014及UNECE R138,AVAS通常在純電驅動模式下,當車速在0-20km/h(含)範圍內時自動激活。倒車時(R擋)無論車速高低均持續觸發警示音。部分法規(如美國)的觸發上限為30km/h(約19英里/小時)。此外,法規規定,如果車輛在AVAS應工作的車速範圍內由內燃機驅動,則系統不應發聲;若車輛已配備符合法規的獨立倒車聲音警告裝置,則AVAS在倒車時也可不發聲。
聲音的頻率特性需符合相應法規。例如,中國國標GB/T 37153-2018規定提示音應包含160Hz至2000Hz的頻率成分,亦有方案採用560-780Hz的頻段以提高行人辨識度。歐盟UNECE R138法規則要求聲音在1/3倍頻程的至少2個頻段滿足最低聲壓級要求,且其中至少一個頻段在1600Hz以下或之內。此外,聲音需具備“頻移”特性,即在車輛以5km/h至20km/h速度向前行駛時,至少有一個音調頻率應隨車速成比例變化,平均每1km/h至少變化0.8%。
關於系統的開關設定,不同法規有不同要求。
歐盟(EU)540/2014規定AVAS應配備允許駕駛員開啟和關閉的開關,但車輛重啟後需默認處於開啟位置,並允許配備臨時“暫停功能”。而聯合國UNECE R138法規則明確“應禁止駕駛員的任何暫停功能”。中國法規亦禁止永久關閉。在音效方面,部分法規(如UNECE R138)允許車輛製造商為駕駛員提供多種符合要求的聲音進行選擇。
在實際的產品設計中,存在多種技術方案。例如,有方案採用以車規級MCU(如NXP S32K系列)為核心,配合
電源管理晶片、
存儲晶片及PWM/T型電阻網路進行音頻輸出的簡潔架構。也有方案採用更複雜的多感測器融合技術和雙DSP冗餘架構以提高可靠性。部分方案支持OTA遠程升級音效庫,並內置動態音量補償技術以適應環境噪音。
除了滿足安全法規,AVAS的聲音也逐漸成為汽車品牌塑造獨特標識的一部分。汽車製造商可以聘請專業聲音設計師,在法規參數(如頻率、響度)範圍內,為其電動汽車創造具有品牌辨識度的獨特音效,例如模擬發動機聲、科幻音效或自然音效。聲音設計過程常藉助專業軟體(如Ansys Sound)進行預測、測試和最佳化。
暫停功能允許駕駛員臨時關閉AVAS發聲,但根據法規,車輛重新啟動後系統必須自動恢復至開啟狀態。在防盜聯動方面,部分高端AVAS系統集成了振動感測器或運動探測器,當監測到車輛遭受異常撞擊或非法移動時,可觸發警報聲並與車燈閃爍聯動,部分系統還能通過備用電源在車輛主電源被切斷後仍保持警戒,並向車主手機APP傳送預警信息。
主要分類
按系統集成度劃分,AVAS可分為一體式與分體式兩種主要類型。
依據聲音生成與播放方式,AVAS可分為基於固定音源播放的系統與基於算法實時生成聲音的系統。
從功能複雜度來看,AVAS包括僅滿足法規要求的基礎合規型系統,以及具備行人靠近預警、智慧型環境適應等高級功能的系統。
市場表現
根據2025年發布的行業調研報告,全球新能源車AVAS市場基於銷量與收入維度,其總體規模在2021年至2025年間經歷了快速增長,並對2026年至2032年的市場趨勢作出了預測。全球及中國市場的核心參與者包括漢得利、上聲電子、
大陸集團(Continental Engineering Services, CES)、
海拉(Hella)、
意法半導體(
STMicroelectronics)等企業。從產品類型看,市場主要分為一體式AVAS(帶控制模組)和分體式AVAS(不帶控制模組)。從套用領域看,主要套用於純電動汽車和混合動力汽車。
當前市場上的聲音警示系統主要呈現三大技術路線:符合法規基準的標準化警示音系統、搭載更先進解決方案的智慧型環境適應系統,以及人車互動聲學平台(例如寶馬iX搭載的“BMW IconicSounds Electric”系統)。行業專家預測,到2028年,聲音警示系統將向生物識別集成、城市聲景融合及全息聲場技術等方向演進。
根據其公開信息,上聲電子的AVAS業務在2019年至2021年間貢獻的營收分別為522.11萬元、1393.49萬元及1173.32萬元,占公司總營收的比例分別為0.43%、1.13%及0.98%。
品牌文化
車輛聲學警報系統(AVAS)已從一項單純的安全法規要求,演變為汽車製造商塑造品牌獨特聲學標識、傳遞品牌理念和文化的重要工具。除了汽車的視覺美感外,汽車製造商還可以為其電動汽車創造一種獨特的聲音,將其與其他公司車輛的聲音區分開來,以提高品牌認知度,這被稱為聲音品牌化。
為了創造
電動汽車的聲音,汽車製造商聘請了專業的聲音設計人員,在汽車製造商的目標和法規參數範圍內,他們使用樂器、道具、數字效果和聲音樣本為品牌創造獨特的聲學體驗。例如,捷豹公司為I-Pace電動汽車研發的車輛聲響警示系統(AVAS)經過專門測試,標準高於
歐盟即將出台的規定,其設計考慮了視障人士的需求。
寶馬公司則推出了“BMW IconicSounds Electric”系統,作為高端、前瞻性的聲學平台。此外,也有公司如重慶埃庫特科技提供AVAS聲音定製服務,以滿足品牌標識需求。
電動汽車市場的快速發展促使製造商提高品牌認知度,而相關技術使音頻具有更高的藝術性,在此背景下,聲學車輛警報系統將繼續發展——從宇宙飛船和電源線的呼呼聲,到全新的聲學體驗。未來的聲音設計將更加注重藝術化、個性化,並探索與城市聲景融合以及全息聲場技術等方向。
相關榮譽
AVAS系統因其在提升行人安全、關懷特殊群體及推動行業標準化方面的貢獻,獲得了來自汽車製造商、標準制定機構及跨界領域的多項認可。
捷豹公司為I-Pace電動汽車研發的車輛聲響警示系統(AVAS)被譽為首個專門為視障人士考慮打造的電動汽車警報系統。其研發標準高於
歐盟即將出台的規定(最小音量標準56dB(A)),並在英國導盲犬協會的協助下進行了開發和測試。
AVAS技術也因其融合科技與藝術的特性,在相關創新領域獲得展示,例如在2025年的藝術與科技創作者年會中,AVAS(數字模擬聲浪)作為藝術與科技結合的案例被展示和探討。
其他增益
AVAS系統在提升行人安全的同時,也帶來社會效益,其普及過程伴隨著挑戰,並推動了相關技術的發展。
AVAS系統可降低低速碰撞風險30%-60%。澳大利亞自2025年11月起強制要求新電動/混動車型安裝AVAS,預計到2060年,該措施可累計避免68起致死事故和2675起重傷事故。
系統的普及也伴隨著挑戰。一方面,其安裝增加了車企成本,據估算每輛混動車和電動車分別需額外付出約130美元和55美元。另一方面,提示音可能對車內駕乘舒適度造成影響。此外,清華大學汽車研究所的測試表明,在暴雨環境下,現有聲音警示系統的有效傳播距離會縮減42%。
為應對挑戰,部分車企進行系統設計最佳化。例如,
捷豹為其I-Pace電動汽車研發的車輛聲響警示系統(AVAS),通過將揚聲器置於前格柵後並最佳化聲學設計,在確保車外警示效果的同時,使車內的司機或乘客不會聽到警報聲音,從而改善車內聲音環境。
行業專家預測,到2028年,聲音警示系統將向生物識別集成、城市聲景融合及全息聲場技術等方向演進。
系統的設計初衷與最佳化均考慮了視障人士的出行安全需求。例如,
捷豹在開發其AVAS系統時,與慈善導盲犬協會合作進行測試,以提升其適用性。