當你凝視深淵，深淵也呼喚著你：在高處為何會想往下跳？

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！

有懼高症的人常常做出誇張的舉動，比方為了避免坐飛機，而選擇長途巴士，或避免駕駛經過很高的橋，而花費好幾個小時繞路。新的研究發現，人類的皮質醇（cortisol）或許有助於克服懼高症的行為療程。

目前標準的行為療程，包括將求診者在安全環境中，藉由視覺虛擬實境，模擬害怕的因子，像是高度、蛇或者其他恐怖的事物。療程中，當然沒有壞事發生，而求診者就會漸漸以安全的印象，取代過去的恐懼。

然而，這樣的療程需要重複許多次，而且過程中可能會感到不舒服，所以有時求診者會中途放棄。一些科學家已經開始尋找藥物輔助，希望能加速標準的行為療程。其中一種能幫助新記憶生成的物質，環絲胺酸（D-cycloserine），已經於恐懼症的臨床治療中測試。此外，在動物及人類的研究中，壓力荷爾蒙除了能加速產生「安全印象」，還能抑制害怕的記憶。

瑞典的神經生物學家Dominique de Quervain領導的研究團隊，在40名有懼高症的受測者，進行療程前，給予皮質醇藥丸，或安慰劑。療程中，受測者會在虛擬實境中，「搭乘」很高的電梯，或者之類的情境。「這真的很可怕，如果你怕高的話。我去體驗過；我只有一點怕高，而他也能讓我害怕。」de Quervain說。

療程前及開始一個月後，受測者都必須填寫一份問卷；問卷將恐懼程度分為120個等級。結果有服用皮質醇的受測者，害怕等級從58降到24；而服用安慰劑的對照組，則平均只從59降到35。除了問卷，若療程一個月後，讓受測者再進入虛擬實境，並記錄其電生理反應，和對照組相比，只有五分之一的受測者會有激動的反應。

de Quervain認為，理論上，這項技術也能應用在其他恐懼症上，像是社交恐懼、強迫症或者創傷症候群。但因為專一的恐懼症（對高、蜘蛛…等感到恐懼）較容易建立療程，未來對於其他恐懼的治療，仍需要更多的研究。

資料來源：ScienceNow: Damping Down Fear With Cortisol [28 March 2011]

「本篇文章部分內容仍在討論，經調整之後會在重整推出。」2017.09.26 P.M.12:36

編譯／莊霈淳｜成功大學心理系學生，PanX 實習生

人的知覺現象真的非常奇妙，有時候甚至根本自相矛盾。就如懼高症總好發於走在斷崖時，面對腳下隔不到幾步路的無望深淵，想到自己粉身碎骨就暈眩，只希望這個可怕的路程趕快結束。只是當我們終於爬上山麓頂端，心中充滿成就感，前一秒還怕得要死，此刻竟然閃過一個念頭：

「好想跳下去啊，不知道會是什麼感覺呢？」

別偷笑，因為你八成也曾經這麼幻想過吧！這種「來自深淵的呼喚」原自於法文 L’Appel du Vide。關於平衡、恐懼和認知功能的科學研究指出，「深淵的聲音」既是真實又有影響的；研究指出，我們對高度的感知並不全然如你所想的那麼單純、只是懼高而已。

這樣的焦慮哪裡來？其實是來自於知覺的適應

研究極端恐懼症反應的理論包含對於看到高處、蛇、或血的恐慌、情緒問題、負面思考、焦慮狀態、過去的創傷。以突破性的懼高症研究著名的心理學家卡洛斯·柯爾荷（Carlos Coelho）教授對於恐懼症的解釋是：我們害怕是因為焦慮，或是我們沒有對應機制去處理。

身在高處的情況下，人的心理活動不只是會感到焦慮而已，還結合了知覺、身體動力學和我們的精神狀態。猶他大學認知神經科學中心（Cognition and Neural Science at the University of Utah）的珍妮·史蒂芬努西（Jeanine Stefanucci）教授研究情緒、年齡、物理狀況的改變會如何影響我們對空間，特別是垂直空間的感知。

她的研究駁斥了我們常見「眼見為憑」的觀念：恐懼可以解釋為什麼人類對於垂直的感知敏銳程度不如水平方向。想像一下，我們站在欄杆附近的陽台高處，然後開始後退直到欄杆離你遠去，試著去評估所在位置的垂直和水平距離是否相同；你會發現這其實很容易判斷錯誤。

在研究中受試者會高估垂直方向的距離，平均比實際高度多了三分之一到一倍之多（也高太多了吧囧），但人們對於判斷水平方向的距離基本上沒有問題。由於垂直方向的過度感知偏見，對某些人來說高處似乎更加令人害怕了。而越懼高的人越會認為垂直方向的高度比起真實來得高，如此他們的恐懼感疊加，形成一種回饋機制迴路。史蒂芬努西教授說：「許多人問我們為什麼高估高度是件好事，我說因為這是適應的現象。」

而柯爾荷的假設則是，高處形成的峭壁也會讓我們的產生類似暈車的感受，也叫做動暈症（motion sickness）。因為視覺系統和與平衡感相關的前庭系統之間的感知有所牴觸。比方說暈船的時候，當我們的身體隨著船搖晃時，雖然前庭系統知道我們在移動，但是我們坐船當下看起來是靜止不動的，這樣的牴觸感知造成了暈眩噁心的狀態；所以當我們眼睛閉上時可以降低不適感。

對倚賴視覺移動的人來說，在移動時保持平衡更困難，這讓他們在失去深度判斷視力的時候更加怕高；雖然有些人可能是因為天生比較不擅長姿勢控制的影響。柯爾荷教授在他的實驗室裡使用阮柏氏測試（Romberg test）測量姿勢控制，這需要肌肉骨骼的力量和敏捷性。這個測驗有點像測酒駕那樣，請你走一直線，不過更困難的實驗室版本是這樣的：赤腳把腳踮起來，左腳在右腳前方，雙手放在胸前，閉上眼睛，維持這個姿勢兩分鐘。聽起來很容易吧？但其實許多人只能維持幾秒鐘。 柯爾荷實驗室測出的平均數據約為 40 秒。有幾個特別厲害，能維持兩分鐘的幾個受試者，是最不怕高的。

這些影響所呈現的種種困難：錯誤的視覺感知、身體控制不良、前庭信號衰弱、過度估算高度等等症狀的綜合，讓懼高症成為世界上最常見的恐慌症之一，平均 20 人中的就有 1 人如此。但不像對蛇、蜘蛛的恐懼，懼高症卻會讓我們產生一種怪異的反直覺效果：屈服於恐懼的根源，以及想跳下去的衝動。

想跳下去不代表真的想死

我們對高度的恐懼比我們想像中更加複雜。聖母大學（University of Notre Dame）臨床心理學哈密斯（Jennifer Hames）教授專門進行自殺行為的研究，她把我們往下跳的衝動命名為「高處現象」（High Place Phenomenon）。

在她們研究團隊於 2012 年的論文中，431 位受試者當中，有一半沒想過自殺，不過他們確實曾經有過從高處電梯跳下的念頭；而想過自殺的受試者中，想往下跳的人則是佔百分之 75。哈密絲教授給出的理論是，這樣的衝動也許來自於身體防衛機制發送給意識大腦的訊號誤解。我們的恐懼迴路（fear circuitry）包含杏仁核和其他快速潛意識的腦區，可能會向前額葉皮層發出警報以進行判斷。你的意識處理比恐懼迴路的速度運行來得慢，它辨識得出報警訊號，但可能不知道為什麼發送。

簡單地說，當一個人站在高處時，是正在面臨會掉下去的潛在危險的。此時在他腦中的恐懼迴路會發送像是：「後退！你可能會掉下去！」之類的快速訊號。這種訊號是為了保護我們擺脫危險的先天生理機制，好讓人們可以快速遠離危險源。直到心情平復，且不處在危險的情況時，我們較慢的感知系統才會啟動，去理解剛才發生的事，接著我們可能會將這種訊號（「太靠近了，退後！」）引導到跟死亡的念頭有關，導致誤解。所以你可能事後會這樣想：「為什麼我要後退？我又不可能掉下去，而且那邊也有欄杆啊，我覺得想跳下去看看。」

另外，那些不考慮自殺的人事實上也會經歷更多的焦慮，包括更關注自己的身體反應。 這些感覺包括出汗、心悸、眩暈和搖搖欲墜的膝蓋，這些都是對高處的常見反應。那些從來沒有想過自殺的受試者，對高處現象焦慮的經驗反映了焦慮敏感度較高，對一般的感覺線索更為敏感，因此更可能將安全訊號誤導為「跳躍的衝動」。

當然也有一種可能是原本就愛好高處。而這樣的興奮狀態跟那種「我快要死了」之類的觸發恐慌情緒的區別是什麼呢？ 柯爾荷教授說：「這些現象的解釋很主觀，特別是前庭系統的訊號。」在知覺的詮釋性來說，前庭系統比起視力來說，更加取決於你個人的主觀解釋，因為它在意識之外運作。那些最有可能感受到跳下去衝動的人也往往更加擔心其他生活問題，包括害怕自己變成瘋子。

不過，這種焦慮與哈密斯教授研究中的曾經有過自殺念頭的受試者感受的跳躍衝動無關，他們的興奮慾望是反映出實際想死的願望或只是一個曲解的安全信號還不清楚，這是值得進一步研究的方向。

醒醒吧！其實你沒有危險了

康乃爾大學（Cornell University）認知神經科學家亞當·安德森（Adam Anderson）提供了另一種跳躍衝動的理論，他使用腦成像為行為和情緒成像。他認為「高處現象」源自人類面臨巨大風險的冒險傾向。 他說：「當自身情況不好時，人們傾向不去冒險。」

在高處的情況下，跳躍的舉動就像孤注一擲的賭注。安德森教授說：「對於自己在高處的躁動，我感覺地面有種拉力，就像那裏很安全一樣；當然跳下去會死，但我們內在偏見包括時間折價（temporal discounting，指潛在報酬讓人感受到的價值會隨時間而減少）和負增強（negative reinforcement，在過程中藉由減少或取消增強物以增強某種預期行為），告訴我們避免現在損失的發生，比未來收益更有價值。」安德森解釋。

另外，由德國奧斯納布魯克大學（Osnabrück University）的心理學家和馬克斯·普朗克生物控制論研究所（Max Planck Institute for Biological Cybernetics）共同執行的存在神經科學（Existential Neuroscience）大腦成像研究中，觀察人們對死亡可能性的間接和延遲處理。17 名男性大學生的功能性磁振造影（fMRI）掃描中，他們發現與預期死亡觸發的腦區跟預期焦慮的腦區有相關，而不是與實際上經歷焦慮的腦區相關。換句話說，我們的大腦在情感上擁有死亡的想法。

這些理論相同之處在於他們對於活下去的意志。高處現象是非常多人的經歷；事實上，這種現象可能是一種以反直覺的角度去反向肯定一個人的求生意志，就如美國社會心理學家蘇利文（Harry Stack Sullivan）於1953年所說：「對自殺幻想是一種非直覺的目標，研究了危險、個人主觀對概率的認知。個體沒有意識到幻想自殺是在防止這種自我毀滅的行為。」所以說，深淵或高度本身在某種程度上對我們有吸引力，可以見得人的天性就是喜歡冒險又害怕危險吧。

• y編按：應該推薦《空之境界》看看這篇，多想三秒鐘啊Q

參考資料：

• Why You Feel the Urge to JumpThe science and philosophy of looking down from a high place.
• Hames, J.L., Ribeiro, J.D., Smith, A.R., & Joiner Jr., T.E. An urge to jump affirms the urge to live: An empirical examination of the high place phenomenon. Journal of Affective Disorders 136, 1114-1120 (2012).