以科學說浪漫，在《冷浪漫》

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！

文 / 羅佩琪、廖英凱

七位講者、四百位現場觀眾、上千位全球收看網路直播的網友，在三月三十日這天，一起聊了整晚的……科學！

創立兩年半的Pansci泛科學，三月三十日晚上在科教館舉辦了成立以來規模最大的活動《科仔七分熟》，邀請七位講者，進行七分鐘的科學演講。這場與台灣科學教育館合辦的活動，除了創下泛科學現場參與活動人數之最，也在通泰媒體的協助下全程網路直播，超過7,300次的瀏覽量；活動現場也邀請十八個科普相關贊助單位擺攤，分享科普書籍、電子叢書、生物模型及3D列印機等科學產品。不論是人數、型式及規模，這場實體活動都是泛科學成立以來最大的挑戰與突破。

用歷史揭開序幕：回顧國內最大科普網站Pansci發展

主持人，同時也是泛科學的共同創辦人鄭國威，首先帶大家回顧了泛科學過去兩年半的歷史及現況。在去年二月Makiyo事件、Linsanity的夾殺下，泛科學上兩位專家討論美國牛肉的安全問題，為台灣觀眾提供了第三種選擇，也創造了開站以來瀏覽量的最高峰。目前，泛科學的單月獨立訪客已突破13萬，平均每天有超過兩萬次的文章點閱，總文章數也達到兩千七百八十篇－就算沒有新文章，一天看七篇，一年也還看不完！

去年四月開始，泛科學也從虛擬網路扎根至實體活動，陸續舉辦了《成大Pansci Talk》、小規模定期科學聚會《M.I.C.微型點子對撞機》及台灣偏鄉高中的巡迴演講《PanSci 360－科學有梗》，並成立子網站《Pansci天天問》，提供民眾一個開放的科學問答平台。

泛科學的招牌開胃菜：全場自我介紹

簡單的介紹結束後，正式進入科仔七分熟的流程，但主角還不是講者，而是──台下的觀眾！「全場隨機自我介紹」是Pansci的招牌流程，藉由自由傳遞麥克風，握到麥克風的人就必須進行自介，但當晚的規則稍做了修正，因為……現場主動舉手搶著自介的人就把名額用完了！

每個人的背景都不相同，也都有屬於自己與泛科學相識的獨特故事：有在TED×Taipei聽到Z編演講而認識泛科學的工程師、對AI互動網站有興趣而搜尋到 Pansci的設計師、因為關心氣候變遷而關注泛科學的研究生，也有直白的對主持人表白：「我覺得你很好笑……不，是幽默」的澳門僑生。有趣的是，現場其實有不少新結識Pansci的夥伴：兩週前才知道Pansci的國中數學老師，在自介時展示了他用活動文宣做的摺紙；而一位原本只為姬十三而來 的大陸同學誠實的表示之前沒聽過Pansci，「但是，今天來了知道你們在做什麼，覺得很感動」。

不論是科學背景、非科學背景，認識泛科學半小時或兩年半，今晚我們都在這裡，一起聊科學。

科仔7分熟

（點選收看各段演講摘要）

• Dr.i －科學家？藝術家？ [YouTube]
• 程威銓－ 這才是分手の心理學 [YouTube]
• 于小雅 －蝴蝶效應，青斑蝶的奇幻旅程 [YouTube]
• 蔡宇哲－睡中有醒，醒中有睡 [YouTube]
• 林怡萱－博物館如何為科學說故事 [YouTube]
• 李佳懷－也許只是偶然 [YouTube]
• 姬十三－浪漫的溫度 [YouTube]

講者 × 觀眾：線上與現場開放式互動問答

演講結束後的觀眾Q&A時間，來自網路直播的網友及現場聽眾踴躍地針對七位講者提出了有趣的科學與非科學問題：

對於「少年Pi的奇幻旅程」中栩栩如生的動物，李佳懷老師透露電影中上百隻的飛魚可以先以動物標本開一個模，複製後再做修改，但是每一隻都一定要不一樣，而當觀眾提問那大型動物如長頸鹿該怎麼辦時，李老師則打趣地說那就要請在座有位從事獸醫的觀眾幫忙、「若動物園有長頸鹿過世時」麻煩通報一下了。在台日青斑蝶遷徙的主題中，蝴蝶姊姊余小雅則為觀眾解惑蝴蝶遷徙是否可能透過交通工具、氣流等非自願因素，以及因雄性蝴蝶的聚集現象，導致目前觀察到遷徙的蝴蝶均是雄性的現象。

關於睡眠與心理的提問，蔡宇哲老師則解釋了清明夢在臨床上可以治療睡眠困擾的功效，以及介紹以電流刺激前額葉而達到操控夢的研究，並說明做夢其實是很累的事情，在心理學上，夢境可透過後設認知的過程幫助我們了解自己，更達到紓解壓力的效果。在今日交往年紀越來越低與分手越來越頻繁的現狀提問中，在國中擔任輔 導老師的海苔熊則認為早點戀愛其實有助於了解異性的思考方式，若要降低分手可能性，不如努力多提供些安全感吧！

一位國小老師觀眾則發問如何在學校推廣科普，林怡萱認為教育不應把科學與人文、社會截然而分，也以都柏林博物館的例子期待台灣能有更多科學家、藝術家共同合作，把科學變成像看電影一樣的事，讓更多人可以了解科學裡面的故事。橫跨科學與藝術的Dr.i也以自身經驗建議對跨界有興趣的朋友，在跨領域對話時，要能持續溝通、重視邏輯與文化差異，並提醒藝術家在發揮創意的同時要能回歸實際，而科學家們不能只聚焦於機能性更要重視視覺帶來的感受。

每一個意猶未盡的七分鐘演講，源於開放的科學點子。是久經沉澱的情感，是百般梳理的想法，是一再錘鍊的字句，是精粹昇華的未來願景。在這將近三小時的活動中，融合了各個領域，激盪著腦力與創意，也開拓了視野。期望這場活動能成為發掘有趣的科學與科學家們的契機，期望這場活動能讓更多人了解科學愛上科學。科 學有著很開放的本質，他不只在象牙塔中更在美術館裡，不只在書本期刊上更在每場甜蜜的夢中，不只是闊談辯論更流連於每個怦然心動的吻痕上，無論你來自何種領域，讓我們繼續「開放吧！科學」！

活動手冊

影像集

本次活動由下列單位支持舉辦

主辦單位：國立臺灣科學教育館、台灣數位文化協會｜PanSci 泛科學
協辦單位：果殼網
網路直播/網站贊助：通泰媒體應用有限公司
恆星級贊助單位：積木文化、cacaFly 聖洋科技
海洋級贊助單位：BBC知識Knowledge、石尚集團、遠見．天下文化教育基金會、科學再發現、PunApp
森林級贊助單位：貓頭鷹出版社、經濟新潮社、探索頻道雜誌、漫遊者文化、商周出版、WIRED.tw、時報出版、Registrano、Readmoo電子書店、國航科技、視群傳播、小牛頓

文 / 羅佩琪

演講的開始，來自中國科學松鼠會及果殼網的創辦人姬十三跟大家玩了個遊戲，要台下三百多位觀眾「用右手握住你身邊人的左手」，雖然戲稱這其實是給大家一個彼此搭訕的機會（還因此跟大家要到了感謝的掌聲），但也同時讓大家感受到一件事：手的溫度容易感知，但，內心的溫度呢？

世俗總認為科宅們的內心是低溫、冷靜的，這當然是一種偏見，科宅表達情感時當然也會有高溫、熱戀的時候──雖然，表達方式的確是比較含蓄、曲折、甚至古怪。姬十三與一群朋友們，因此寫了《冷浪漫》這本書記錄下科宅們的浪漫。

姬十三將冷浪漫技巧化成「獵人的敏銳、詩人的心靈、工匠的手藝」的三種技能，具體體現如：用數學公式決定最適合交往的求愛者序位、

[

  陌生, 愛

          )

這首以開/閉區間完成的小詩、甚至自製空氣淨化機的情人節禮物……正當大家嘖嘖驚奇之時，姬十三一句結語，讓在場所有科宅們驚醒：「要浪漫……死宅是沒有前途的！」。

http://www.youtube.com/watch?v=YG5DQrV-Vr8

本次活動由下列單位支持舉辦

主辦單位：國立臺灣科學教育館、台灣數位文化協會｜PanSci 泛科學
協辦單位：果殼網
網路直播/網站贊助：通泰媒體應用有限公司
恆星級贊助單位：積木文化、cacaFly 聖洋科技
海洋級贊助單位：BBC知識Knowledge、石尚集團、遠見．天下文化教育基金會、科學再發現、PunApp
森林級贊助單位：貓頭鷹出版社、經濟新潮社、探索頻道雜誌、漫遊者文化、商周出版、WIRED.tw、時報出版、Registrano、Readmoo電子書店、國航科技、視群傳播、小牛頓