難道「設計太好」也是一種錯?

作者 : Bill Schweber,資深技術編輯

有時候,事情做的好並促成了技術進展,很快地就會有人對你期待更多。例如在設計時增加某種新功能,經常引發另一種非預期的需求。從某方面來說,這對於工程師所傳達的訊息就是:很抱歉,您的設計做得「太」好了!

「工程學」(Engineering)所面臨的眾多挑戰之一在於:由於它算是一種職業也是一門學科,因此只要事情做的好並促成了技術進展,很快地就會有人對你期待更多。我並不是在討論那些可預見的情況,例如以低成本為 PC 添加更多記憶體,就能在該PC上執行更強大的應用,接著就會需要載入更多記憶體,以便能更有效地處理這些應用。

我的意思是增加新功能經常引發另一種非預期的功能增強之需求。我認為這有點像是「好心沒好報」(no good deed goes unpunished)碰上了「始料未及的後果定律」(the law of unintended consequences)。

例如,過去幾十年來,汽車設計師一直致力於使車子的內外更安靜。他們利用更好的流線型設計以及氣流、隔音、特殊分層材料等,並為整個動力傳動系統進行各種設計改善,終於將噪音的dB級降低到即使是在汽油動力車輛中也很難知道引擎是否在實際運作的程度了。從內燃機(ICE)過渡到全電動和混合動力車(EV/HEV),可說是迎來了大幅降低車輛噪音的最終「勝利」。

但這就是問題所在。在低速時,任何車輛所產生固有的風聲和道路噪音都變得非常低,EV/HEV的動力系統甚至已經低到幾乎聽不見了。其結果是行人——無論是視力障礙者還是注意力不集中的人——以及騎自行車/機車的騎士可能不知道有車輛正朝他們行駛而來。

為此,美國、歐洲和其他地區的監管機構規定了當車輛以低於30公里/小時或18.6 英哩/小時的速度行駛時必須從車輛中發出的最低噪音聲量。從某些方面來說,這對於工程師所傳達的訊息就是:「很抱歉,您在讓車輛安靜的設計上做得『太好了』!」

這個功能甚至還有一個活潑的名稱以及一個易於口說的縮寫詞:「聲學車輛警報系統」(acoustic vehicle alerting system;AVAS),而且還可以和廣為人知的先進駕駛輔助系統(ADAS)配對,唸起來更琅琅上口。據估計,實施 AVAS 將使車子的成本增加100到150美元,不過這個數字應該包含很多「可能」成份。

當然,每一次這樣的挑戰也為其他一些人帶來了機會。有多種方法能符合AVAS的要求,首先是車載資訊娛樂子系統及其音訊放大器(圖1)。

圖 1:車輛的音訊系統是為AVAS增強功能的基礎。(資料來源:STMicroelectronics)

但這正是事情變得棘手之處。儘管音訊子系統還不錯,但卻未符合安全性,而AVAS則是安全的。現在,除了標準的AEC-Q100可靠性評級之外,AVAS子系統的所有元素都需要符合更嚴格的車輛安全完整性等級(ASIL)評級。

ASIL是ISO 26262定義的風險分類方案,主要透過查看車輛運行場景的嚴重性、暴露度和可控制程度,分析潛在危險的風險而建立。該標準確定了四種ASIL:ASIL A (最不嚴格)、ASIL B、ASIL C 和 ASIL D (最嚴格),如 2 所示。 AVAS被歸類在ASIL B功能。

圖 2:與ASIL相關的風險分類機制有四個等級,每個子系統均分配一個嚴重性評級。(資料來源:Synopsys)

供應商在此看到了商機,並推出符合AEC-Q100和ASIL B標準的元件,例如意法半導體(STMicroelectronics;ST)的HFDA801A,這是一款數位輸入D類(Class-D)汽車音訊放大器,具有一系列的先進診斷功能,但光是看這張方塊圖幾乎無法掌握到什麼特性(圖3)。

圖3:針對AVAS應用打造的HFDA801A Class D音訊放大器,除了符合AEC-Q100可靠性等級,還必須達到ASIL-B標準評級。(資料來源:STMicroelectronics)

在您參與過的專案中,是否曾經因為「設計得太好」以至於被要求做得更多?或者由於「做得太好」產生不可預期的後果而反咬你一口?那些附加的任務更有意義?可有可無?還是根本就沒什麼意義?

編譯:Susan Hong

(參考原文:AVAS and the dilemma of ‘too good to be true’ designs,by Bill Schweber)

加入LINE@,最新消息一手掌握!

發表評論