看球賽、去踏青，你有想過那些被踩踏的草皮們嗎？

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！

世界盃足球賽進行了將近一半，小組賽結束，賽程進入十六強爭奪八強的賽程。今年度許多比賽結果都大爆冷門，上屆冠軍德國隊在小組賽最後一戰敗給了韓國，讓許多人非常訝異。在這場比賽中，德國隊有許多得分的機會，然而卻不斷的錯失，導致比賽最後出現令人難以置信的結局。

在國際運動場上，比賽往往都是一場定生死，和國內的例行賽相比，國際賽事每一場比賽都很關鍵。在這樣的情況下，運動員平均的能力，有時候反而不再是決定勝負最關鍵的因素了。那麼，到底是什麼特質，能夠讓一個人在大賽當中穩定的發揮呢？心理學家 Weinberg 認為，當選手實力已經夠強大時，一場比賽的勝負，有 95% 取決於選手在關鍵時刻的心理因素[1]。

心理因素並非天生特質，而是臨場發揮時的狀態

而所謂關鍵時刻的心理因素，和一個人的特質是不同的。心理學在研究人的時候，通常會將人分成心理狀態（state）和個人特質（trait），前者是較容易改變的，而後者是較不容易改變的。 為什麼有一些球員，平時表現的成績普通，但是在關鍵時刻（例如滿壘輪到自己打擊時、在比賽最後幾秒鐘發關鍵角球時），總是能表現得特別優異呢？這是因為，他們能夠在這些關鍵時刻，把所有的專注力都擺在與比賽相關的線索之上，忽略和比賽無關的線索[2][3]，他們的自信能夠克服壓力，而讓自己發揮水準。

扣除技術層面後，臨場發揮更是關鍵

那麼這些能夠克服壓力的選手，到底有什麼特質是其他人所沒有的呢？研究正向心理學的 Seligman 認為，這些大賽型的選手，之所以比其他選手能在關鍵時刻表現得好，在於他們面對壓力情境時，能夠用樂觀的態度來看待它。什麼是樂觀的態度呢？Seligman 認為，樂觀的人會用下面三個角度來看待自己[4]：

1.永久性 (permanence)：在看待負面的事情時（如被對方打出一支關鍵安打），會認為只是暫時的，並不會一直輸下去；看待正面的事情時（如在關鍵時刻踢進一球），則會認為自己在未來面對類似的情況時，依舊能夠有這樣的好表現。

2.普遍性 (pervasiveness)：在面對負面的事情時，會認為自己僅僅是在這一件事情上表現得不好而已，並不是每一件事情都做不好（如「我只是這次發球沒發好而已，而不是什麼都做不好的球員」）；面對正面的事情時，則能夠相信自己在其他事情上也能表現得不錯，並不僅僅是運氣好（如「既然我可以完成這個精采的守備，等一下輪到我打擊時，我也能表現出我的實力」）。

3.個別性 (personalization)：在面對負面的事情時，會認為就算其他人來做，要做好的機率也不高（如「要在這樣關鍵的時刻守住12碼罰球本來就很困難，並不是我是個糟糕的守門員」；而面對正面的事情時，則相信自己是比較特別的，能夠表現得比別人好（如「能夠完成這樣關鍵的救球，是我比別的守門員更為優秀的地方）。

然而，問題真的只有這麼簡單嗎？事實上，團體運動和個別運動，確實可能會有差別，畢竟在團體運動當中，我們很有可能受到團隊氣氛的影響，而使得個人的心理狀態受到改變。 Seligman 就曾經研究過大聯盟球隊的勝負，他收集了大量比賽後報導的採訪，一支常勝軍在輸球時，比較會說出像是：「今天對手的狀況實在太好了，無論是誰來打都不太可能打好」這樣的話（永久性：這件事情並不會永遠發生；普遍性：是今天的對手太好了，而非對手本來就是一支強隊；個別性：就算其他人來打，也很難打好，並不是只有我們打不好）。

比賽的類型，也可能會影響選手的心理因素

不過儘管如此，影響選手在比賽中發揮的因素實在太多了。例如國內就有學者提到，運動可以分成「個人性/團體性」、「開放性/閉鎖性（比賽環境受外界因素干擾的程度大小多寡，如棒球比賽就屬於開放性的運動，主客場優勢很明顯；而保齡球比賽則比較不會受到這樣的影響）」，「接觸性/非接觸性（會不會有肢體碰撞）」的運動項目，在不同類型的運動上面，會影響選手心理狀態的因素可能就會有所不同；例如保齡球選手和籃球選手相比，可能就不必考慮在客場比賽時觀眾的噓聲，而觀眾的噓聲可能會影響到選手在比賽時的樂觀程度。

那麼，樂觀與悲觀是否無法改變的呢？關於這一點，答案並沒有那麼悲觀。前面提到，關鍵時刻的臨場發揮，取決於當下的狀態，而非個人的特質，就如同我們時常聽到所謂的「大賽型選手」，越是關鍵的時刻，他就能夠表現得越好。 而這些關鍵時刻的臨場發揮，早在 1983 年的研究就被認為是可以訓練的了：1980 年奧運競賽中，進入決賽的選手，有半數曾接受過心智訓練，而最後得獎的選手，更有66%曾接受過心智訓練。

而就我自己本身而言，就曾經經歷過從棒球場的投手丘上，一步一步地爬起來的經驗：在大三的時候，每次練投時，我總是可以投得很好，但一旦比賽開始之後，我便會擔心自己的球被對手擊出，因而不斷地失控投出保送；但隨著我一次又一次的歷練，後來成功地能夠想法轉換成「這支安打其實也沒多紮實，只不過隊友判斷錯誤罷了」，甚至在比賽後半段，體力耗盡的時候，依然能夠改變投球策略與姿勢，來適應當時的身體狀況。

或許，在剩下的世界盃賽事之中，讀者若有閒暇，不妨翻翻各國的賽後報導，也許更能夠猜出哪一支球隊獲勝的機率比較高喔！ 然而，要如何改變一個選手在關鍵時刻的樂觀程度，那又是許多心理治療論文與學派在探討的故事了。

延伸閱讀

• 1.Weinberg, R. S. (1988). The mental advantage: Developing your psychological skill in tennis. Champaign, IL: Leisure Press.
• 2.Gray, R. (2004). Attending to the execution of a complex sensorimotor skill: Expertise differences,choking, and slumps. Journal of Experimental Psychology: Applied, 10, 42-54.
• 3.Thomas, P. Neumann, D. L., & Hooper, S. L. (2008). Attentional focus and putting performance at different levels of skill development.
• 4.《學習樂觀，樂觀學習》，Martin Seligman著，洪蘭譯，台北市：遠流。
• 5.周文祥（1998）。大專足球運動員心理競技能力之 研究。體育學報，26 輯，73-80 頁。
• 6.鄭溫暖、廖主民（2001）。以質的研究取向―初 探本土優秀運動員的心理特性。體育學報，31 輯，159-170 頁。 7. unestahl l. e.(1983) inner mental training a systematical self-instructional program for self-hypnosis. Oebro, Sweden: Veje.