心靈癱瘓──無法停止的強迫思考

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！

16 歲的女兒罹患非何杰金氏淋巴癌（non-Hodgkin’s lymphoma），^[1]異常的淋巴細胞循環全身，不曉得會往哪裡擴散腫瘤。^[2]身為母親的她，愛莫能助，憂心難眠。眼看女兒接受化療，髮絲一縷一縷地落在床單上；一股想「吃掉頭髮」的衝動，竟在心底萌生。^[1]

吃頭髮

她不假思索地拾起 4、5 根女兒的頭髮，揉成球，往嘴塞，慢慢咀嚼。髮絲觸碰舌頭的感覺，彷彿使焦慮溶解，便能整團往肚裡吞。食髓知味，她將女兒整週的落髮，小心裝進塑膠袋。接著的 2 個月，只要情緒超載，她便取些存貨來品味。^[1]

該母親今年 36 歲，來自中美洲，操西班牙語，和伴侶還有 2 個女兒同住美國。雖然教育程度低落，靠幹粗活維持生計，但這無礙她於網路上吸收資訊。好奇自己新養成的習慣是否正常，她上網搜尋，得到以下結果：據說食髮的人，到後來或許會吃土、喝漆…。預言驚悚，真偽不明，重點是該如何抗拒頭髮的魅力？^[1]

天人交戰之際，她向家庭醫師求助；後者覺得這大概與營養不良有關。畢竟女兒確診癌症後，她胃口盡失，體重嚴重下滑。遵循專業建議，她馬上調整飲食，並停吃女兒的頭髮。隔月，電腦斷層掃描奇蹟似地，顯示女兒的腫瘤縮小。她 3 個月來的奇怪慾望，亦自此煙消雲散。^[1]

毛糞石

不闇英語，跑急診極是麻煩，所幸有傳譯服務。她說，已經腹痛、噁心、嘔吐和便秘數週。醫師透過剖腹探查手術（exploratory laparotomy），找到一球填飽胃部的毛糞石（trichobezoar），尾端還延伸到十二指腸。移除完實體的「毛」病，她馬上被轉診精神科。^[1]畢竟這類滿腹異物的案例，與精神問題脫不了關係。（噁心，請慎入！非當事人的剖腹探查手術以及毛糞石照片。（CC BY 4.0））^[3]

適應障礙

精神醫師聆聽這名母親闡述她的故事，並考慮了數種可能的診斷，例如：

• 異食癖（pica）：吃毫無營養價值的物質，像是土、紙、木炭、粉筆、衣物和爽身粉等，時間超過一個月，^[4]常發生在兒童與孕婦身上。^[1]
• 強迫症（obsessive-compulsive disorder，簡稱 OCD）：為了舒緩揮之不去，又惱人焦心的感受，發展出強迫性的儀式。^[5]某個程度上，她的確與此描述雷同。然而，對女兒病情的擔憂，並無過慮，而且怪異的行為，僅限那段特定的日子。^[1]
• 重度憂鬱症（major depressive disorder）：情緒長期低迷，缺乏動力和興致，食慾改變，睡眠絮亂，心理性動作遲緩，無法集中注意力，感到罪惡或一文不值，也許想自殺。^[6]該名母親雖然心情不好，有其中幾項症狀，卻也還沒慘到全盤符合定義。^[1]
• 拔毛癖（trichotillomania）與食髮癖（trichophagia）：一般是指拔除或食用自己的頭髮；而不是別人的。^[1]

最後，考量這名母親的調適問題，在外來壓力解除後就消失，醫師認為應該歸屬「適應障礙（adjustment disorder）伴隨混合性情緒與行為失調」。精神科安排她去心理治療，並開了抗憂鬱劑米氮平（mirtazapine），進一步改善其焦慮、睡眠和胃口。後來回診追蹤的情形良好，未再復發。^[1]

創造病名

至於吃頭髮的部份，以往的文獻中，出現過食用自己的、自己和別人的，或是人工接髮的案例。總之，就是和這名母親的行徑不完全相同。把此個案報告投稿至期刊的作者群，於是為她創了個新字──「allotrichophagia」，即希臘文「食用別人毛髮」的意思。^[1]

1. Huremović D, Nagalla ML, Khan S. (2022) ‘Allotrichophagia: A Unique Case of Parental Adjustment to Filial Pediatric Malignancy’. Case Reports in Psychiatry, 5949321.
2. ‘Non-Hodgkin’s lymphoma’. (26 OCT 2022) Mayo Clinic.
3. Pipal D K, Verma V, Murlidhar M, et al. (2022) ‘Gastric Perforation With Peritonitis Secondary to a Trichobezoar: A Literature Review and Report of a Rare Presentation’. Cureus, 14(4): e24359.
4. Al Nasser Y, Muco E, Alsaad AJ. (27 JUN 2022) ‘Pica’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
5. Brock H, Hany M. (15 AUG 2022) ‘Obsessive-Compulsive Disorder’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
6. Bains N, Abdijadid S. (01 JUN 2022) ‘Major Depressive Disorder’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.

要理解焦慮，可以把它想成一個量表，一端是臨床疾患，而日常的焦慮則占了量表上絕大多數的部分。本書談的是日常的焦慮，但值得一提的是，被診斷患有臨床焦慮症的人數非常驚人。

目前美國有二八％的人，一生中曾被診斷患有某種類型的焦慮症，也就是超過九千萬人。心理學家和精神科醫師，按照症狀的發展和顯現，將焦慮症分為六種類別。

廣泛性焦慮症
（Generalized Anxiety Disorder，GAD）

這是最常見的症狀，指被日常生活中的各種憂慮淹沒，包括家庭和人際關係、健康、工作或事業，以及金錢。患有廣泛性焦慮症的人無法停止擔心，而且通常會無法看清威脅的真相。

根據美國焦慮與憂鬱協會（Anxiety and Depression Association of America，ADAA） 的說明， 廣泛性焦慮症的症狀包括：

• 持續感到擔心或覺得即將發生危險
• 呼吸急促
• 睡不著
• 難以專心或維持注意力
• 腸胃持續感到不適

社交焦慮症
（Social Anxiety Disorder，SAD）

通常被稱為社交恐懼症。患者對社交場合感到恐懼，擔心別人怎麼看自己，以及他們是否屬於某個社交團體或被接納。極端的社交焦慮症可能觸發恐慌（請參閱下頁有關恐慌症［panic disorder］的說明）。

根據美國焦慮與憂鬱協會的說明，許多有社交焦慮症的患者，身體會出現很明顯的症狀，包括：

• 心跳快速
• 噁心想吐
• 流汗

有些極端焦慮的人會發展出恐慌症，特色是忽然感到強烈的警覺或恐懼。

根據美國焦慮與憂鬱協會的說明，恐慌症通常伴隨以下情形：

• 流汗
• 顫抖或發抖
• 呼吸急促感或窒息感
• 胸痛或不舒服
• 噁心想吐或腹部不適
• 暈眩、不自在、頭昏眼花或昏厥
• 感覺冷或熱
• 感覺異常（麻痺或刺癢感）
• 失真感（derealization，感覺不真實）或是自我感消失（depersonalization，感覺脫離自己的身體）

強迫症
（Obsessive Compulsive Disorder，OCD）

這類焦慮症呈現的是強迫性行為，或是反覆的思維模式。一開始某些行為可能是用來減輕焦慮的應對策略，但後來行為本身卻變成了問題，反而使焦慮惡化而不是減輕。

根據美國焦慮與憂鬱協會的說明，強迫症的患者可能過於憂心汙染、執著於乾淨，而且需要把物品對稱擺放。常見的強迫症包括檢查、清潔／清洗和排列物品。

創傷後壓力症候群
（Posttraumatic Stress Disorder，PTSD）

是「經歷或見識過天災、重大事故、恐攻事件、親愛的人忽然死亡、戰爭、暴力人身攻擊，例如性侵，或是其他威脅生命的事件」的人，其常有的心理健康狀態。

根據美國焦慮與憂鬱協會的說明，美國有八百萬人（約占人口的七％至八％）有創傷後壓力症候群。這種疾患有三種主要症狀：

• 透過侵入性的痛苦回憶事件、瞬間恐怖經驗再現（flashback）和惡夢，反覆經歷創傷
• 情緒麻痺和避開會回想起創傷的地方、人和活動
• 警醒度增加（increased arousal）， 例如難以入睡、無法專注、感覺焦躁、暴躁和易怒

除了上述的情況，有些焦慮疾患呈現為特定的恐懼症，這種情況下的焦慮是與痛苦的事有關，或是非理性的恐懼。常見的恐懼症有恐懼飛行、恐懼昆蟲、恐懼封閉的空間，例如電梯，恐懼橋梁或懼高。恐懼症是非常強烈的恐懼，人們會想方設法避開恐懼的來源，因此每天會避免做某些事。

一定要記住， 這些類型的疾患都有程度的分別，並且視壓力的量和類型而定，焦慮與恐懼的強度和持續的期間也會不同。許多嚴重的臨床疾患可以用精神藥物（psychopharmacological medicine）來控制，藥物可以抑制或轉移神經系統，並減輕焦慮。

你的焦慮屬於哪一種？

美國焦慮與憂鬱協會開發了一張表（見下頁表格），幫助我們區分日常焦慮和臨床焦慮（焦慮症）疾患。

看看這些特徵，其中許多日常焦慮的跡象看來很熟悉，而且可能不嚴重。臨床疾患比較嚴重且具有破壞性。要記住的是，焦慮基本的生理學大致上是一樣的；差別在於表現的方式不同。焦慮是可以改變、可調整的，就像我們大腦的其他特色一樣。

好消息是，我們有能力可以控制日常的焦慮；確實，我們古老的神經生理是可以更新的。我們可以有意識地使用和運用神經可塑性（neuroplasticity）的原則，並學習如何更有效率地管理環境中的壓力源，才不會被焦慮所控制，而是由我們來控制焦慮。

——本文摘自《改造焦慮大腦：善用腦科學避開焦慮迴路，提升專注力、生產力及創意力》，2022 年 12 月，聯經出版公司，未經同意請勿轉載。