隨著電子化的程度加深,今日汽車對電子零組件及系統的仰賴愈來愈重,這也意味著龐大的商機已然出現,許多3C產業的大小廠商,為拓展車用電子市場而摩拳擦掌,希望分食這塊大餅。然而,儘管設計的是與3C相近的產品,如影音播放器、導航裝置、LED車燈等,經過多年的耕耘,卻發現不易獲得車廠的青睞。
「原因無他,就在於產品的品質達不到車廠的標準。」太克科技公司資深業務經理吳俊賢表示,進入汽車市場要有充分的心理準備:「一切都要做到最高標準,一點也不能馬虎。」
畢竟這是一個安全至上的產業,要被建置在車體中的每顆小零件、小螺絲釘,都得確保安全可靠無疑慮。因此,有心投入汽車產業的電子產品供應商,必須先躬身自問:「我的產品能否做到車用等級的可靠度?」
吳俊賢強調,沒有一個案子能夠一次就設計成功,也就是量產前必定會有驗證和除錯的程序。只要需要驗證,就需要採用量測儀器,而量測儀器的好壞,更是決定產品能否通過驗證的關鍵所在。對於汽車產業來說,既然要求高品質、高可靠度的產品,在設計過程更少不了功能強大且具有高準確度的量測儀器。
他舉車用串列匯流排為例,包括 CAN、LIN、MOST、FlexRay等齊集於車身內,使得串列匯流排介面架構愈來愈複雜,在量測上的難度也水漲船高。為讓設計案順利進行,採用先進功能的示波器(如太克的MSO4000B與DPO4000B混合訊號示波器),可以為這些車用匯流排介面自動串列觸發、解碼和搜尋功能,並進一步針對串列匯流排實體層及資料鏈路層進行驗證及除錯。
「先進的量測功能可以讓設計驗證更準確的進行,也就是準確為量測之本。」吳俊賢指出,強大的示波器必須搭配高準確度的探棒,才能得到正確無誤的訊號擷取與分析。
他形容:「就好像買一台數位相機,如果鏡頭鏡片的品質不好,拍出來的照片都失真了,那機身的影像處理功能再好也無濟於事。」為了得到最好傳真度的信號,太克的TPP系列被動式電壓探棒除了具有高達1GHz的類比頻寬外,其電容負載小於4pF,可將對電路的不利影響降到最低。
《圖一 吳俊賢:「好的示波器不僅能反應設計案的真相,更要能提供快速除錯的便利功能。」》 |
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事半功倍的快速除錯工具
經過設計驗證後,下一步即是為系統進行除錯。工程師對除錯的要求上,自然是希望能又快又正確地將問題找出來。因此,一台好的示波器不僅能反應設計案的真相,更要能提供快速除錯的便利功能。針對今日支援CAN、FlexRay等串列匯流排車用系統,即需要採用具有長記憶體瀏覽、搜尋能力的示波器,才能事半功倍的完成除錯的工作。
吳俊賢指出,太克獨創的 Wave Inspector波形檢視器功能,已在其示波器系列中普遍支援,甚至成為其他同業效法的發展方向。此功能的取樣點記錄長度高達20M,這代表的是數以千計的螢幕訊號。透過Wave Inspector可以在數秒內快速地檢視所有的記憶,並針對邊緣、脈衝寬度/突波、逾時、矮波、邏輯、設定與保持等不同類型進行搜尋及標記,快速找到有興趣的事件及訊號細節,讓複雜的設計除錯變得簡單又快速。
「所謂工欲善其事,必先利其器,與其花小錢買儀器卻找不到問題,不如選擇具有長遠投資效益的量測儀器。」吳俊賢感慨地指出:「同樣是量測儀器,有的除個錯要花上三、五天時間,有的只要三小時就搞定了,怎樣選擇對工作效率最有利,其實非常明顯。」相較於生命週期短的消費性產品來說,汽車電子的開發週期及出貨壽命皆長了許多,對量測驗證工具應做更長遠的打算。當然,每個業主都會面臨採購壓力,這時除了挑選性能/價格比最佳的產品外,提升人為的儀器操作能力,有時更能大幅提升設計成效。
事實上,在量測的誤差中,人為的誤差往往佔了一、兩成。吳俊賢分析指出,當使用者用不對的方式進行量測,得到的結果自然是不精確或錯誤的,這會將整個設計案帶往偏差的設計方向,很可能拉長設計時間,讓開發成本提高,結果還是做出品質不良的產品來。
「這樣的產品若流到市面,很容易對業者造成商譽損失。」吳俊賢表示,為了提升工程師對儀器的使用觀念及操作方法,太克決定向下紮根,除了自己開設訓練課程外,更積極投入對學生的教育,授權國內電子科系開設相關的量測數位化教學課程。目前已有數十所大專院校參與此計畫,未來將繼續推展,希望將這套課程推到全國的院校之中。
LED車燈測試開發好幫手:精準的可程式電源供應器
今日先進的LED車頭大燈已可與方向盤同步轉向,為駕駛提供更清楚的前方照明,不過,這類車燈模組必須配置精準的控制系統,因應轉向命令進行細微的電壓變化與轉向控制。太克科技推出的可程式設計電源供應器系列(PWS4000)具備寬廣的電壓與電流範圍,以及0.03% 的基本電壓準確度和不到 5 mVp-p 的雜訊,讓車燈設計者可以快速且準確的產生所需的乾淨電力,是測試開發的最好幫手。