車用乙太網路自動化驗證平台與工具導入

車用乙太網路是軟體定義車輛的骨幹。歐特莫夫協助客戶建立從實體層到服務層的完整驗證流程:100BASE-T1 的 ECU 測試可依 OPEN Alliance TC8 規範執行;1000BASE-T1 與更高速率則依 IEEE 802.3 對應章節的實體層要求,搭配車廠自訂的測試計畫。驗證範圍涵蓋 PHY、MAC 以及上層協定(IP、TCP/UDP、SOME/IP)的正確性。

車用乙太網驗證|回歸測試只跑得完三成,剩下七成你敢不跑嗎?
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車用乙太網驗證|回歸測試只跑得完三成,剩下七成你敢不跑嗎?

歐特莫夫獨立製作影片;Vector 與 CANoe、CANalyzer、CANape 等為 Vector Informatik GmbH 之商標。

01 我們的技術方法

  • 實體層電氣特性測試(100BASE-T1 可依 TC8 執行)
  • 資料鏈路層至應用層的協定一致性測試
  • 交換機 (Switch) 性能與延遲測試
  • AVB/TSN 時間敏感網路驗證

02 使用的核心工具

我們利用業界標準的 Vector 工具來執行此解決方案:

CANoe.Ethernet
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支援車用乙太網路的 CANoe 版本。用於模擬 TCP/IP 堆疊、SOME/IP 通訊以及執行自動化一致性測試套件。

VN5600 系列
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高性能乙太網路介面卡。提供精確的時間戳記、媒體轉換功能以及網路分接 (TAP) 模式,用於非侵入式流量監控。

模組化測試硬體。用於控制 ECU 電源、模擬感測器輸入以及執行物理層的一致性測試。

03 技術難點

驗證依據容易對錯:OPEN Alliance TC8 是針對 100BASE-T1 的 ECU 測試規範,套用到其他速率會拿錯依據,測完仍無法交代。
工具鏈各自為政:實體層、協定層與服務層常常各用一套工具,測試資產無法共用,也拼不出一條完整的追溯。
回歸測試跑不動:軟體更新頻繁,手動操作的驗證流程難以維持,回歸範圍往往被迫壓縮。
時間敏感網路看不出問題:TSN 的排程與同步行為需要能精確標記時間的介面,一般網路卡量不到真正的偏差。

什麼是車用乙太網路驗證?

車用乙太網路驗證是確認一個 ECU 或整個網段,在車上的實際條件下能不能穩定通訊。它分成三個層次:實體層看的是電氣特性與訊號品質,協定層看的是封包的時序與正確性,服務層看的是 SOME/IP 這類服務導向通訊的行為是否符合設計。三個層次要有各自的判定依據,而依據會隨速率不同——這是規劃驗證時最容易搞錯的一點。

先對應驗證依據,再把驗證接上自動化

先對應驗證依據,再把驗證接上自動化
依速率選對驗證依據

10BASE-T1S 的重點在多點匯流排的節點協調;100BASE-T1 的 ECU 測試可依 OPEN Alliance TC8 執行;1000BASE-T1 與更高速率則依 IEEE 802.3 對應章節的實體層要求,搭配車廠自訂的測試計畫。

三層驗證共用同一套資產

實體層的訊號品質、協定層的封包時序、服務層的 SOME/IP 訂閱行為,在同一個環境裡量測與記錄。問題出現時可以從服務層一路追到波形,不必換工具重跑一次。

時間敏感網路的量測基礎

TSN 與 AVB 的驗證取決於時間標記的精度。以具備精確時間戳記與分接模式的乙太網介面做非侵入式擷取,才看得出排程與同步的實際偏差。

把測試交給伺服器重跑

測試序列以 vTESTstudio 設計,透過伺服器版本在持續整合流程中自動執行。每次軟體更新都能跑完該跑的回歸範圍,而不是靠人力挑重點。

歐特莫夫的技術服務流程

從釐清驗證依據到把測試接上持續整合,分四個階段推進。每個階段都有明確的產出,不會做完才發現方向錯。

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階段一

網段盤點與依據對應

先盤點車上有哪些速率的網段、每個網段接了什麼 ECU,再逐一對應該遵循的驗證依據。這一步的產出是一份「速率─依據─測試項目」對照表,後面採購與測試都以它為準。

2
階段二

測試環境建置

依對照表配置乙太網介面與模擬環境,建立實體層量測、協定擷取與服務層模擬的能力。分接模式的接法與時間同步的設定會在這一步確認,避免量到的時間戳不可信。

3
階段三

測試序列開發與執行

以 vTESTstudio 設計測試序列並在 CANoe 中執行,涵蓋一致性、互通性與異常情境。序列從一開始就以「可重複執行」為前提設計,不寫成一次性的手動步驟。

4
階段四

自動化與回歸維運

把測試工程交給伺服器版本在持續整合流程中執行,並建立報告與追溯機制。軟體更新後能自動跑完該跑的回歸範圍,結果可以回溯到原始記錄檔。