적합한 AVAS 솔루션 선택 방법: 기술 선택 가이드

1. 서론
2. 1단계: 목표 시장 파악 - 글로벌 규정 준수 우선
3.2단계: 차량 유형, 포장 및 전파 방식을 명확히 하십시오
4. 3단계: 사운드 안전 기능 및 브랜드 아이덴티티 정의
5. 4단계: 통합 아키텍처 선택
6. 5단계: 스피커 또는 여기기 선택 - 물리적 신뢰성
7. 베스트아의 전문 음향 솔루션
8. 결론

소개
저속 주행 시, 보행자들이 차량이 시야에 들어올 때마다 느끼던 연소 소음이 사라집니다. 이러한 점과 정숙성은 도시 소음을 개선하는 데 도움이 되지만, 보행자, 자전거 이용자, 시각 장애인 등 도로 이용자들에게는 심각한 안전 위험을 초래할 수 있습니다.
이 문제는 다음을 통해 해결됩니다. 음향 차량 경고 시스템(AVAS)이러한 시스템은 저속 주행 시 인공적인 소리를 발생시켜 다른 도로 이용자들에게 차량의 존재와 진행 방향을 청각적으로 알리는 역할을 합니다. 이후 전 세계적으로 전기차 보급이 급속도로 확대되면서, AVAS는 더 이상 규제상의 추가 사항이 아니라 주요 시장에서 판매되는 모든 전기차와 플러그인 하이브리드 차량에 탑재되는 안전 시스템이 되었습니다.
적절한 AVAS(음향 설계 및 지원 시스템)는 모든 것을 아우르는 단일 조달 솔루션이 아닙니다. 이는 규정 준수, 기계적 패키징, 음향 엔지니어링, 시스템 아키텍처 및 브랜드 전략을 모두 포함합니다. 잘못된 선택은 법적 책임, 통합 문제, 그리고 시장에서 제품의 이미지와 맞지 않는 소리를 초래하는 결과를 낳을 수 있습니다.
이 블로그는 OEM 엔지니어와 프로그램 관리자가 수행하는 AVAS(자동화된 지원 시스템) 선정 과정을 체계적으로 개괄적으로 설명합니다. 각 단계는 구성 요소 수준에서 신뢰성을 확보하고 시장 규정을 준수하는 것을 목표로 하는 하나의 핵심 결정 사항에 초점을 맞추고 있습니다.

1단계: 목표 시장 파악 — 글로벌 규정 준수가 최우선입니다
첫 번째 질문은 "소리가 어떠해야 하는가"가 아니라 "법이 요구하는 바는 무엇인가"입니다. AVAS 규정은 지역마다 다르며, 이러한 차이점은 엔지니어링 측면에서 중요한 의미를 갖습니다.
UN R138은 유럽/글로벌 시장을 규율하는 규정입니다. 이 규정은 후진 및 전진 시 최대 20km/h 속도에서 차량 속도 감지 보조 시스템(AVAS)의 작동을 의무화합니다. 소리는 차량 속도에 따라 지속적으로 변화하여 보행자가 차량의 속도를 정확하게 인지할 수 있도록 해야 합니다. 최소 음압 수준은 특정 측정 거리 및 속도에서 정의됩니다. 또한, 이 규정은 소리가 일반적인 도심 환경에서 감지될 수 있도록 충분한 주파수 대역을 포함해야 한다고 명시하고 있습니다.
FMVSS 141은 미국 시장을 규율하는 기준입니다. 구조는 ECE R138과 여러 면에서 유사하지만, 구체적인 소음 수준 요구 사항, 측정 조건 및 속도 제한은 다릅니다. 미국 도로교통안전국(NHTSA)에서 이 규정을 시행하며, 시험 절차는 상세하게 정의되어 있습니다. 시장 출시 전에 적합성 시험을 의무적으로 통과해야 하며, 생산 단계에서 시험에 불합격할 경우 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.
GB/T 37153은 중국의 국가 표준입니다. GB/T 37153은 현재 세계 최대 전기차 시장에서 음압, 주파수 분포, 속도에 따른 거동 등에 대한 독자적인 규정을 제시하고 있지만, 일반적으로 ECE(유럽 자동차 표준)와 유사한 접근 방식을 취하고 있습니다.
세 가지 기준이 있습니다. 첫째, 음압 수준: 각 표준은 특정 차량 속도에서 최소 dB(A) 수준을 설정하며, 일반적인 기준은 10km/h와 20km/h입니다. 소리는 실제 도시 환경에서 들릴 만큼 충분히 커야 하지만 소음 공해를 유발할 정도로 너무 커서는 안 됩니다. 둘째, 주파수 구성: 소리는 특정 주파수 구성을 가져야 합니다. 일부 대역에는 감지에 필요한 순음이 포함되어야 합니다. 규정에서는 일반적으로 매우 낮은 주파수나 매우 높은 주파수로 구성된 소리를 허용하지 않지만, 이러한 소리는 실제 상황에서 위치를 파악하고 감지하기가 더 어려울 수 있습니다. 셋째, 가속도에 따른 음높이 변화: 소리는 차량 속도 변화에 따라 청각적으로 변해야 합니다. 보행자는 이를 통해 차량이 더 빨리 움직이는지, 더 느리게 움직이는지, 또는 자신에게 다가오는지 판단합니다. 소리의 주파수 또는 특성은 점진적이고 청각적으로 적절해야 하며 속도에 따라 달라져야 합니다.
실질적인 의미는 간단합니다. 목표 시장이 최소 기술 사양을 정의합니다. 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소를 선택하기 전에 규정 준수 체크리스트를 작성하십시오.

2단계: 차량 유형 확인 — 포장 및 번식
AVAS 장비는 차량 내부에 설치되어야 하며 보행자에게 효과적으로 소리를 전달해야 합니다. 이 두 가지 요구 사항은 서로 연관되어 있으며 차량의 물리적 구조와도 밀접한 관련이 있습니다.
승용차, 상용차, 경량 도심형 모빌리티 플랫폼은 각각 다른 공간 제약 조건을 가지고 있습니다. 승용차의 앞 범퍼는 패널 뒤쪽 공간이 제한적입니다. 경량 상용차는 더 많은 공간을 확보할 수 있지만, 고속 주행 시 노면 소음과 풍절음이 더 커집니다. 소형 도심형 전기차는 기존 엔진룸이 거의 없는 경우도 있습니다.
스피커 또는 익사이터의 배치 위치는 음향 지향성에 직접적인 영향을 미칩니다. AVAS 시스템은 차량 앞쪽과 옆쪽의 보행자 구역까지 음향을 전달해야 합니다. 스피커가 너무 높거나, 차량 안쪽으로 너무 치우쳐 있거나, 구조물에 가려진 경우, 도로변 보행자 구역으로 음향이 효과적으로 전달되지 않습니다. AVAS 시스템에서 사용되는 주파수 대역(일반적으로 315Hz~5kHz)에서의 음향 전파 특성상, 스피커 배치 위치는 음량과 지향성 모두에 영향을 미칩니다.
차량 구조는 사용될 트랜스듀서의 종류를 결정하는 중요한 요소입니다. 기존의 콘형 스피커는 제대로 작동하려면 포트형 또는 밀폐형 인클로저가 필요합니다. 익사이터는 패널의 진동을 통해 소리를 내는 방식이 아니라, 기존 차량 차체 패널을 방사면으로 활용하는 장치입니다. 따라서 공간이 제한된 설치 환경에서 특수 인클로저가 필요 없으므로 설치 공간을 효율적으로 활용할 수 있습니다.
이 단계에서 제기해야 할 주요 질문은 다음과 같습니다. 변환기를 차량 구조의 어느 부분에 부착할 수 있는가? 어떤 패널이나 인클로저를 사용할 수 있는가? 변환기는 보행자 구역과 음향적으로 얼마나 떨어져 있는가? 이러한 질문에 대한 답변을 통해 사용 가능한 변환기 형식과 사용할 수 없는 형식을 결정할 수 있습니다.

3단계: 사운드 정의 - 안전 기능 및 브랜드 아이덴티티
AVAS의 사운드 디자인은 규정 준수 범위 내에서 운영됩니다. 그 범위 안에서는 창의적이고 브랜드 중심적인 의사 결정을 내릴 수 있는 상당한 여지가 있습니다.
규정상 특정 유형의 소음은 금지됩니다. 음악, 음성, 차량의 움직임과 무관한 자연음은 일반적으로 허용되지 않습니다. 소음은 움직이는 차량과 명확하게 연관되어 있어야 하며, 응급 구조대가 사용하는 경고 신호와 혼동되어서는 안 됩니다. 이러한 제한은 실질적인 안전 요건에 따른 것이며, 임의적인 제한이 아닙니다.
OEM 업체들은 허용된 범위 내에서 실질적인 결정을 내려야 합니다. 설계 변수로는 소리의 배음 구조, 음색, 그리고 변화 속도가 있습니다. 기본 주파수를 기반으로 하고 배음이 제한적인 소리는 명확하고 직관적인 특성을 지닙니다. 반면, 다중 배음이 겹겹이 쌓인 소리는 더욱 복잡하고 풍부하게 느껴집니다. 이러한 차이점은 윤리적으로도 타당하며, 보행자뿐 아니라 점점 더 많은 소비자들이 자동차의 외부 소리를 브랜드와 연결짓는 경향이 있기 때문에 더욱 중요하게 여겨집니다.
일부 제조업체는 AVAS(자동 차량 오디오 시스템)를 의도적인 브랜드 접점으로 활용합니다. 이 시스템은 기술적이고, 미래지향적이며, 고급스럽고, 효율적인 등의 특정한 이미지를 전달합니다. 이는 합당한 엔지니어링 및 마케팅 전략이며 안전을 저해하는 요소는 아닙니다. 단지 사운드 디자인이 단순히 규정 준수를 위한 것이 아니라 차량의 전반적인 감각적 설계의 일부가 된다는 것을 의미할 뿐입니다.
여기서 실질적인 조언은 음향 엔지니어를 음향 정의 과정 초기에 참여시키는 것입니다. 하드웨어 선택 후가 아니라, 하드웨어 선택 전에 목표 음향 프로파일을 정의해야 합니다. 변환기 및 구동 전자 장치는 전체 작동 온도 및 전압 범위에서 목표 음향을 정확하고 일관되게 재현할 수 있어야 합니다.

4단계: 통합 아키텍처 선택
AVAS는 독립형 시스템으로 구현하거나 차량의 기존 전자 아키텍처 내에 내장 기능으로 구현할 수 있습니다.
독립형 AVAS 모듈은 자체 제어 장치, 신호 처리 장치, 전력 증폭기 및 차량 속도 신호 연결부를 포함합니다. 다른 차량 시스템과 독립적으로 작동하며 설치가 간편하고 통합 위험이 낮습니다. 독립형 방식은 차량의 전자 아키텍처가 이미 정의되어 있어 기존 컨트롤러에 새로운 기능을 추가하는 것이 현실적으로 어려운 경우에 적합합니다.
임베디드 AVAS 아키텍처는 차량 제어 장치(VCU) 또는 기존 ECU 내에서 신호 처리 및 사운드 생성 알고리즘을 실행합니다. 하드웨어로는 전력 증폭기와 변환기만 추가됩니다. 이러한 접근 방식은 부품 수를 줄여주며, 고도로 통합된 전자 아키텍처를 갖춘 차량에 적합합니다. 다만, AVAS 공급업체와 차량 시스템 팀 간의 긴밀한 협력이 필요하며, 호스트 ECU에 충분한 처리 여유 공간이 있어야 합니다.
통신 프로토콜 선택은 두 가지 옵션 모두에 영향을 미칩니다. CAN 버스는 차량 수준 진단, 상태 보고 및 속도 신호 분배를 위한 표준입니다. 차량 네트워크 전반에 걸쳐 안정적이고 노이즈에 강한 통신을 제공합니다. LIN 버스는 메인 컨트롤러와 위성 증폭기 모듈 간 연결과 같이 더 간단하고 대역폭이 낮은 연결에 사용됩니다. 모듈 아키텍처를 선택하기 전에 설치 예정 지점에서 사용 가능한 프로토콜을 파악하는 것이 중요합니다.

5단계: 스피커 또는 여기기 선택 - 물리적 신뢰성
AVAS 트랜스듀서는 차량에서 가장 가혹한 환경에 노출되는 부위에 위치합니다. 앞 범퍼 안쪽이나 근처에 장착되어 도로에서 튀는 물, 진흙, 염분, 그리고 극한의 온도 변화에 그대로 노출됩니다. 따라서 차량 출고 첫날부터 마지막 ​​날까지 정확하게 작동해야 합니다.
음향 차량 경고 시스템 트랜스듀서는 최소 IP6K9K 등급의 환경 보호 기능을 갖추고 있습니다. 이는 상업용 차량 세척 시설에 설치되는 고압 및 고온의 물 분사에도 견딜 수 있고 먼지를 완벽하게 차단함을 의미합니다. 일부 제조업체는 ISO 9227에 따른 염수 분무 저항성, 영하의 온도부터 100°C 이상의 온도까지의 열 순환 테스트, 차량 주행 하중 측정치와 유사한 진동 내구성 등의 추가 기준을 적용하기도 합니다.
차량 수명 전반에 걸쳐 음향 안정성이 매우 중요합니다. 스피커 콘과 서라운드 소재 또한 마모됩니다. 고무 케이스는 자외선에 노출된 부분에서 파열될 수 있습니다. 종이 콘은 습기를 흡수합니다. 고분자 화합물은 저온에서는 경화되고 고온에서는 연화됩니다. 이러한 두 가지 현상 모두 스피커의 주파수 응답과 최대 출력에 영향을 미칩니다.
중요한 요소는 재료 선택, 자외선 안정화, 환경 밀봉 및 고급 수명 검증입니다.

베스타의 전문 음향 솔루션
최고 이 회사는 전 세계 전기차 프로그램을 위한 AVAS 솔루션을 설계 및 제조합니다. 제품군은 차량 전면 설치용으로 설계된 방수형 트랜스듀서, 통합 앰프 및 컨트롤러 모듈, 그리고 규제 기관의 승인을 받은 사운드 프로파일을 갖춘 완벽한 AVAS 시스템 등 전체 시스템을 포괄합니다.
최고당사의 엔지니어링 팀은 UN R138, FMVSS 141 및 GB/T 37153을 포함한 시장별 규정 준수 요구 사항에 따라 고객을 지원합니다. 맞춤형 사운드 개발, 하드웨어 구성 및 시스템 수준 검증 지원은 기획 단계부터 생산에 이르기까지 전체 프로그램 수명 주기 동안 제공됩니다.
신규 시장에 진출하거나 기존 AVAS 구성을 업데이트하는 OEM의 경우, 최고 실질적인 출발점을 제공합니다. 환경적 내구성이 입증된 하드웨어와 규정을 준수하는 소음 프로파일을 개발하고 검증하는 데 필요한 음향 엔지니어링 지원이 결합되어 있습니다.

결론
AVAS 선정은 여러 분야의 엔지니어링 작업이 필요합니다. 규정 준수 지식, 기계적 패키징 분석, 음향 설계 능력, 전자 시스템 아키텍처 결정, 그리고 부품 수준의 신뢰성 엔지니어링이 요구됩니다. 이러한 요소들 중 어느 하나도 독립적으로 다룰 수 없습니다.
이 가이드의 5단계 프레임워크는 논리적인 순서를 제공합니다. 먼저 규정 준수 요구 사항을 파악하십시오. 패키징 제약 조건을 이해하십시오. 하드웨어를 선택하기 전에 사운드를 정의하십시오. 차량 플랫폼에 적합한 시스템 아키텍처를 선택하십시오. 환경 내구성이 검증된 트랜스듀서를 지정하십시오.
잘 구현된 AVAS 프로그램은 단순히 규제 요건을 충족하는 것 이상의 의미를 지닙니다. 보행자 환경에서 차량의 일관되고 제어된 음향적 존재감을 유지함으로써 도로 이용자를 보호하고, 나아가 전기차 전환이 가속화됨에 따라 더욱 중요해질 새로운 감각적 차원으로 브랜드 정체성을 확장할 수 있는 기회를 제공합니다.
기술 상담, 규정 준수 지원 또는 제품 사양 관련 문의는 다음으로 연락하십시오. 베스타에 문의하세요음향 엔지니어링 팀에 직접 문의하세요.