水星逆行又來了，膩不膩啊？

本文與 威力暘電子 合作，泛科學企劃執行。

想像一下，當你每天啟動汽車時，啟動的不再只是一台車，而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機，後果會有多嚴重？方向盤可能瞬間失靈，安全氣囊無法啟動，整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情，而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天，我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟，汽車的「大腦」—電子控制單元（ECU），是如何從單一功能，暴增至上百個獨立系統？而全球頂尖的工程師們，又為何正傾盡全力，試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化？

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代，當時的汽車工程師們面臨一項重要任務：如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力？「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現，關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間：火星塞的點火時機，也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內，這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一！引擎效率就能提升整整一成！這不僅意味著車子開起來更順暢，還能直接省下一成的油耗。那麼，要如何跨過這道門檻？答案就是：「電腦」的加入！

工程師們引入了「微控制器」（Microcontroller），你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法，在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內，精準計算出最佳的點火角度，並立刻執行。

從此，引擎的性能表現大躍進，油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元（ECU）的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」（Engine Control Unit）。

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功，在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像：「這 ECU 這麼好用，其他地方是不是也能用？」於是，ECU 的應用範圍不再僅限於點火，燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車，甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而，問題來了：這麼多「小電腦」，它們之間該如何有效溝通？

為了解決這個問題，1986 年，德國的博世（Bosch）公司推出了一項劃時代的發明：控制器區域網路（CAN Bus）。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上，就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是，CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如，煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息，絕對能搶先通過，避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題，但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線，並連接各種感測器和致動器。結果就是，一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里，總重量更高達 50 到 60 公斤，等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面，大量的 ECU 與錯綜複雜的線路，也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束，簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障，無疑讓人一個頭兩個大。

汽車電子革命：從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代，汽車電子架構迎來一場大改革，「分區架構（Zonal Architecture）」搭配「中央高效能運算（HPC）」逐漸成為主流。簡單來說，這就像在車內建立「地方政府＋中央政府」的管理系統。

可以想像，整輛車被劃分為幾個大型區域，像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙，就像數個「大都會」。每個區域控制單元（ZCU）就像「市政府」，負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合，並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理，就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台（HPC）擔任，統籌負責更複雜的運算任務，例如先進駕駛輔助系統（ADAS）所需的環境感知、物體辨識，或是車載娛樂系統、導航功能，甚至是未來自動駕駛的決策，通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中， 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子，便精準地切入了這個趨勢，致力於開發整合 ECU 與區域控制器（Domain Controller）功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢，威力暘提供的解決方案，就像是將好幾個「分區管理員」的職責，甚至一部分「超級大腦」的功能，都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力，可同時支援 ADAS 與車載娛樂，還能兼容多種通訊協定，大幅簡化車內網路架構。如此一來，車廠在追求輕量化和高效率的同時，也能顧及穩定性與安全性。

萬無一失的「汽車大腦」：威力暘的四大策略

然而，「做出來」與「做好」之間，還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯？具體來說，威力暘電子憑藉以下四大策略，築起其產品的可靠性與安全性：

1. AUTOSAR ： 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層（RTE）和基礎軟體層（BSW）。就像在玩「樂高積木」，ECU 開發者能靈活組合模組，專注在核心功能開發，從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
   
2. V-Model 開發流程：這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般，左側從上而下逐步執行，右側則由下而上層層檢驗，確保每個階段的安全要求都確實落實。
   
3. 基於模型的設計 MBD（Model-Based Design）： 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具，把整個 ECU 要控制的系統(如煞車)，用數學模型搭建起來，然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前，就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷，，並驗證安全機制是否有效。
   
4. Automotive SPICE (ASPICE) ： ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」，它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性，而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」，也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化，並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作，其能否正常運作，自然被視為最優先項目。為此，威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準：ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統（特別是 ECU）的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」，從概念、設計、測試到生產和報廢，都詳細規範了每個安全要求和驗證方法，唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略，威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準，才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而，ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡，「大腦」變得更集中、更強大後，汽車產業又迎來了新一波革命：「軟體定義汽車」（Software-Defined Vehicle, SDV）。

軟體定義汽車 SDV：你的愛車也能「升級」！

未來的汽車，會越來越像你手中的智慧型手機。過去，車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」，想升級？多半只能換車。但在軟體定義汽車（SDV）時代，汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」，能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA（Over-the-Air）技術，車廠能像推送 App 更新一樣，遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過，這種美好願景也將帶來全新的挑戰：資安風險。當汽車連上網路，就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭，輕則個資外洩，重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV，業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略，確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程，到安全認證，這些努力，讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新，也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力，威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota，以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈，更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴，以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈，並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產，驗證其流程與品質。

毫無疑問，未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷，交由電腦判斷，比交由人類駕駛還要安全的那一天，離我們不遠了。而人類的角色，將從操作者轉為監督者，負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全，人類甘願當一個「最弱兵器」，其實也不錯！

科學新聞解剖室-案件編號 22

案情

前陣子解剖員的手機不知發生什麼事，突然像是中風一樣跑得很慢，果不其然，過了不久之後就一命嗚呼，壽終正寢了。此時，赫然看見〈「水逆期間用3C易故障？」　唐立淇公開破解方法〉這一篇報導，透過唐老師的開釋，似乎暗示解剖員就是沒有聽老師的話，所以才會讓自己的荷包失血，因為文中就明確地指出：

…每到水星逆行期間，總是會讓星座迷相當惶恐，影響範圍包括溝通、交通、旅遊、3C產品，都會出現不順或故障情況…

老師原本就已經警告要多注意水逆期間3C產品的「躁動」，偏偏不信邪，所以吃虧果然橫在眼前。除此之外，〈水逆進入第三周　工作有重大改變或決定〉這篇報導裡面，老師也已一一指出了在水逆期間各種不同星座的人所應該注意事項，例如「白羊座：內在失衡影響情緒，要好好調理」，所以如果各種星座的人都乖乖把話聽進去，似乎就可以預先避掉許多厄運。

由於這些水逆訊息所刊載得地方也都是某些名媒正報的平台，時不時地就會跑出即時訊息來提醒讀者，所以讓解剖員很難等閒視之。但是面對星座老師的好意，解剖員還是有許多不解的地方，例如：如果水逆期間3C容易躁動，那麼是不是從電信業者的相關統計資料就可以印證這件事？因為這個時候如果推出舊機換新機的促銷活動，應該會業績長紅才對；又如果水逆期間白羊座會內在失衡影響情緒，那麼那陣子內政部的統計資料應該要能看出白羊座的工作者最容易被公司炒魷魚？而且似乎不管你是有修養的白羊、沒修養的白羊、科技業的白羊、餐飲業的白羊，都會有類似的下場？實際上真的是這樣嗎？

手機失血雖然傷心，但是解剖員對於這類報導的疑惑實在很難止歇，因為如果水星會逆行，那麼其他星星不會嗎？水星如果會逆行，那它會順行嗎？由於一些媒體對於這類星座運勢的刊載是如此的稀鬆平常，星座老師的口吻上又好像是全世界都知道這些公認的真理，不禁讓解剖員懷疑「水逆」究竟是怎麼回事呢？

一、「水星逆行」是什麼？那有順行的時候嗎？

透過「科學新聞解剖室」裡一位天文學專長解剖員的解析，他幫我們解答了幾個主要的疑問。原來我們常常聽到水星的逆行（簡稱水逆），其實是天文學上經常發生的自然現象，千百年來，天上的恆星總會出現在每個晴朗無雲的夜晚，除了每天東升西落的恆星，還有一些明亮星體，也吸引著人們的注意力。然而，這些星體的運動，卻不像恆星、太陽、月亮有固定的運動方向。這些星體的運動，時而前進，時而後退，有的時候還會固定不動，就好像在恆星之間漫遊一樣，無論是中文的「行星」或是英文的「planet」，都有類似的意義。相對於天球上位置固定不動的恆星來說，行星就像是個「漫遊者」。

早在希臘時代，黃金聖鬥士還在燃燒小宇宙的時候，天文學家就已經觀察到行星的順行和逆行現象了，說穿了其實有沒有什麼太特別的地方。大家一定都有在操場跑步的經驗，內圈的人跑得比較快，外圈的人跑得比較慢，而你跑在中間，但是大家都向著同一個方向跑。當你從後面追過外圈的跑者，你們的距離逐漸縮短，超越之後，距離逐漸增加，領先超過半圈之後，你們之間的距離再次縮短。同樣的，內圈的跑者追上你的時候，兩人之間的距離逐漸減少，超越你之後，你們的距離越來越大，等到內圈的跑者領先超過半圈之後，距離再次縮短。這個距離的變化，其實就是順行與逆行。

換句話說，行星的逆行和順行，不過就是圓周運動投影之後的視覺效應。底下這張圖就是說明行星逆行的示意圖，很顯然，行星在繞著太陽運動得時候，並沒有「倒退嚕」，仍然向著同一個方向運動，只不過投影到天上之後，從地球上看起來，行星好像倒退了！

二、為什麼專挑水星？水星有比較時尚嗎？

參考資料

• [1] 詳參「政權轉移，天機早已透漏？──「熒惑守心」與歷史上的政治陰謀」
• [2] 詳參「行星逆行的意義」

（策劃/寫作：黃俊儒、顏吉鴻、賴雁蓉）