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！

本文由 我的青航時代－2022航發會×暑期航空營 委託，泛科學企劃執行。

• 文／Heidi

你聽過「航空安全檢查員」嗎？他們的工作可能不為一般大眾所知，卻是維護飛航安全中極為重要的一環。航空安全檢查員簡稱「檢查員」，他們的工作種類繁多，且涉及許多專業知識。本篇文章將帶領你認識航空安全檢查員，讓你對飛航安全有更加全面的了解。

《國家民用航空安全計畫》的根基——航空安全檢查員

1992 年，美國聯邦航空總署（FAA）建立國際航空安全評鑑（IASA）計畫，採用國際民用航空組織（ICAO）的飛航標準，定期評鑑其他國家航空產業的主管機關，並將評鑑結果分為二級：第一級為符合 ICAO 之標準，第二級為不符合 ICAO 之標準。

以美國來說，被評為第二級的國家便被列入觀察且受到不能開拓新航線的限制，對航空公司及旅客權益可說是影響深遠。

時至今日，全球有多達 193 個 ICAO 會員國採用這樣的分級評鑑制度，就連國內沒有機場的摩納哥和聖馬利諾，也都加入了守護全球飛安的行列。雖然臺灣不是會員國，但為了遵守國際共識，交通部民航局便依據《國際民用航空公約》（Chicago Convention on International Civil Aviation）第十九號附約〈安全管理〉與 ICAO 第 9859 號文件《安全管理手冊》制定《國家民用航空安全計畫》，並且納入 ICAO 的「關鍵要素（Critical Elements，簡稱 CE）」作為參考。

由上表可見，這八項關鍵要素涵蓋範圍非常全面且廣泛，在法制體系、監理組織、人員證照管理、飛航作業管理、適航管理、失事調查、飛航服務管理，以及航空站管理等層面，都有嚴謹的規定。其中，第四項關鍵要素（CE-4）所指的技術人員，就包括了航空安全檢查員！

檢查員有哪些類型？

什麼，檢查員還有分成不一樣的類型？沒錯！民航局在 1996 年引進美國聯邦航空總署的制度後，依照不同的專業資格，將航空安全檢查員分成五種類型，分別是：隸屬民航局飛航標準組的航務檢查員、適航檢查員、客艙安全檢查員，以及隸屬民航局空運組的危險物品檢查員與航空保安檢查員。為此，泛科學採訪了民航局飛航標準組航務科科長張泰誠，希望能夠完整且清晰地了解航空安全檢查員究竟是何方神聖。

張泰誠科長原先是飛行員，於考取民航局約聘航務檢查員後，又參加考選部 108 年的民航特考才成為正式公務人員。他提到，雖然航務檢查員是公務員的一種，卻不是大學畢業的新鮮人能夠擔任的職位，最主要的原因就是航務檢查員必須是有經驗的駕駛員；除此之外，還得持有機型檢定證，具備七年以上的飛航年資、1500 小時以上的飛航總時間，而且近五年不能有任何失事、重大意外事件或民航局處分紀錄，綜合這些條件，才具備報考航務檢查員的資格。若是曾擔任總機師、航務（副）主管，或是檢定考試官等職務者更好。

適航檢查員又分成初始適航與後續適航兩種，也就是檢查飛機是否符合各項規定。客艙安全檢查員就是「座艙長」，主要工作是確保客艙與乘客的安全、主持飛行前簡報，以及緊急逃生流程演練。至於危險物品檢查員與航空保安檢查員，平時各司其職，但在調查飛安事件，或是審查引進的新機時，則會聯手執行工作。

張泰誠科長也特別提到航務員這個崗位。他表示，大眾經常將航務員與航務檢查員搞混，但其實航務員隸屬民航局航站管理小組，是標準組的平行單位。他們被稱為「塔臺的眼睛與耳朵」，主要工作是確認跑道狀況，以及應付機場內與跑道上的緊急事故，可說是站在第一線維護機場安全的重要角色！

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檢查員有哪些重要的工作？

那麼，航空安全檢查員的工作有哪些呢？上文提及交通部民航局採用 ICAO 的標準制定《國家民用航空安全計畫》，而航空安全檢查員的三大職責，也都是依據 ICAO 的附約制定，這些工作內容可粗略分成檢定給證、技術管理，以及一般檢查，介紹如下：

檢定給證著重在人員層面：對於初次通過測試的技術人員，要頒發證照給他們；對於已持有證照的技術人員，則要定期訓練，航空器駕駛員及飛航管制員還必須定期實施體格檢查，確保這些專業人員可以穩定發揮能力，做好份內的工作。若是給證的對象是航空器或飛航模擬機，則有另外的檢驗作業與流程要進行。

技術管理著重在制度層面，不但要訂定飛安政策，還要進行繁瑣的航務查核。查核範圍從製造維修，到訓練機構與航空人員都包括在內——只要與飛安有關，就與檢查員有關！

根據張泰誠科長的說明，以引進新機型為例，首先要陳述申請意圖，也就是說明該機型預計飛行的航線、商務艙和經濟艙的數量，以及需要另外申請哪些特殊作業，陳述後才可以正式申請。從引進、訓練、到開放載客，通常要經過一年以上的時間。在這期間，要通過文件審查的關卡，將新機型的手冊規範併入現有的手冊。修訂完成後，就進入驗證階段，分別在地面和空中演練飛安事故發生時的應對措施。以上四階段都通過後，才可進入給證階段，完成新公司成立或是新機引進的作業。

適航檢査則是檢查航空器紀錄及實機，確認航空器符合適航法規後，核發適航證。此外，還得針對航空人員訓練、維護計畫、可靠度計畫、航空器維修等各項作業等進行不定期檢查，確保航空器得到妥善維護。

初始適航驗證是針對新型航空器的認證作業，目的是確認航空器符合各項設計法規的要求。另外，如果航空器進行大修理及大改裝備，也必須通過功能評估與初始適航，才能取得認證。飛航測試則是利用飛測機測試機場及航路上的地面導航設施，是非常重要的例行性工作。每年花費在飛航測試的時間約 300 到 400 小時，是確保飛航安全的關鍵環節。

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檢查員需要具備什麼特質？

針對這個問題，張泰誠科長認為最重要的就是對航空產業有熱情。畢竟工作地點就是機場，要是對航空產業沒有熱情，想必很快就會厭倦這份工作。其次，科長也認為這份工作非常要求細心，因為檢查員著重在技術管理層面，經常需要正確且詳細地撰寫檢查記錄與報告，或是依法執行嚴格的檢查程序；也就是說，如果不夠細心，面對大量的文書工作就容易出錯，甚至間接造成飛航安全問題。

想加入守護飛安的行列嗎？歡迎報名 111 年民航特考！今年的民航特考設有飛航管制、飛航諮詢、航空通信、航務管理、飛航檢查、適航檢查等六大科別。其中，與檢查員相關的「飛航檢查」和「適航檢查」共計開設七個名額。

只要你是中華民國國民，符合年齡規定，具有各科別應考資格，就可以參加考試，成為檢查員！相關資訊歡迎參考考試簡介與應考須知。

補充影片

本文由 我的青航時代－2022航發會×暑期航空營 委託，泛科學企劃執行。

• The Critical Elements｜ICAO
• 航務檢查員手冊 – 交通部民用航空局
• 我國飛安監理制度 – 交通部民用航空局
• 國家民用航空安全計畫－交通部民用航空局
• 民航局飛航標準組航務科張泰誠科長：飛航檢查員 細心守護每一項飛安環節
• 111 年公務人員特種考試民航人員考試

本文由 桃園國際機場 委託，泛科學企劃執行。

與嘈雜的都市環境相比，機場區域有空間開闊、植被生長旺盛的草坪，相當利於動植物生存，也因此經常吸引到各種鳥類聚集覓食或棲息。

這代表機場周遭通常會有更豐富的生態環境，生態環境豐富原非壞事，但機場內仍必須以飛航安全作為最優先考量，如何讓鳥類與飛機共存，兼顧生態與安全，共享這片天空，成為所有機場共同關注，持續努力的課題。

不過，機場周圍的鳥類會造成什麼安全危害呢？這就要先說說「鳥擊」了！

鳥擊，俗稱吸鳥，顧名思義指的是鳥類與飛行狀態下航空器相撞。就像各種交通工具會發生撞擊意外一樣，鳥擊造成的損害可大可小，損害程度和撞擊位置、鳥種大小、速度、數量息息相關，嚴重的話可能會影響飛航安全。

鳥擊發生在機場內部起飛、降落及地面活動的「空側」區域，只有工作人員才會遇到，一般人較難接觸。這次，我們有幸能採訪深耕鳥擊防制多年的桃園機場資深航務師——林玉茹航務師，來帶我們一探究竟。林航務師曾草擬「民用機場設計暨運作規範」，更在 107、108 年連續獲得財團法人台灣飛安基金會鳥擊防治績優單位的獎項肯定。不僅如此，在疫情期間更是帶領團隊兼顧飛航安全與服務品質，同時滿足大量航機停駐、空側工程進度穩定及航班營運需求，可說是經驗豐富的空側專家。

飛機每一次的起飛與降落，都是最危險的時刻

「飛機在各種飛行階段都有可能遭遇鳥擊，但最常發生的還是在起飛爬升與進場降落階段。」林航務師說完，我們仍丈二金剛摸不著頭腦，只能繼續追問為什麼這段時間最容易發生鳥擊？

林航務師聽完後，親切地補充說明：「鳥類日常活動飛行高度多在 300 呎以內，這與飛機在起降階段的活動範圍大幅重疊，再加上機場周遭的環境適合鳥類生活，使得鳥擊事件多在機場周遭發生。」

為確保飛航安全引擎製造商在設計時就會考慮鳥擊發生的情況，但「有考慮」不代表「一定安全」，一旦遇上集結的鳥群或體型過大的鳥種，還是有可能造成意外，因此，現在一旦獲報疑似鳥擊事件，桃園機場便會關閉跑道直至處理完畢。

溫柔地向鳥類借道

機場周遭本來就是鳥類居住的區域，是我們跟鳥類借道。雖然桃園機場航班往來密集，但在鳥擊防制上，主要還是以人道的方式，進行長期的環境整治，林航務師說：「像是透過機場空側區域定期割草、整理環境積水、排水溝清淤加蓋等方式，讓鳥兒離開最危險的區域。」除了長期整治外，桃園機場每日也會定時鳴笛驅離鳥類，以確保當下航班的飛航安全。

此外，飛機在起降時，必須開啟起落架照明燈，除了能讓塔台地面人員確認起落架有放下，更有嚇走鳥類的效用。而桃園機場也透過空域監控及禽鳥活動監測，同時利用雷達系統長期收集的鳥類活動數據，來協助改善驅鳥作業。

林航務師說：「隨著航空科技進步，減少噪音的飛機更容易與鳥類產生碰撞。」若不密切注意鳥類對飛航安全的影響，未來可能面臨更多的衝突，而那並非是你我所想遇見的未來。

「我們要更了解鳥類，才能找到共生的可能。」林航務師表示，我們是跟鳥類借道，並不是霸佔這片天空，為了進一步了解鳥類的習性，除了由桃園機場航務員紀錄的報告外，桃園機場也與專家合作，提供機場地區的鳥相報告，協助我們更了解鳥類的一切。

成為鳥類的朋友，才能共享這片天空

雖然所有機場都同樣有鳥擊的困擾，但由於地理位置和環境因素的差異，同樣的防制手段並不見得能夠產生同樣的防治效果，而待鳥群出現後再驅離始終是治標不治本。唯有從理解鳥類生態著手，才能針對採取相應措施，而這也正是「鳥相報告」重要的原因。

為了凸顯鳥相報告的重要性，林航務師說：「鳥類活動難以掌控，也不像飛機一樣設有雷達能預警撞擊。」

桃園機場的鳥相報告，從最早與台大森林系到近年與桃園市野鳥學會合作，桃園機場一直都委請專業人員定期巡視觀察場內生態與活躍鳥種，目的就是協助鳥擊防制人員釐清最重要的兩個關鍵：「為什麼」以及「怎麼做」。

在經過長年數據收集及生態觀察後，目前桃園機場確認的常見鳥類約有 26 種，而每種鳥類常見季節、活動區域、移動時飛行高度、活動時機都不盡相同，但聚集於機場不外乎兩大原因：覓食以及棲息。在透過野鳥學會專業人士了解不同物種的習性之後，鳥擊防制人員便能根據該時期常出現的鳥種來採取不同手段達到最好防制成效。

舉例來說，常見的黃頭鷺喜歡等待捕食除草後出現的昆蟲，防制人員便著重棲地管理，避免在日間航務繁忙階段進行草坪修剪，並維持跑道周遭的草長在 30 公分左右，但草坪長度也得注意不能過長，否則便容易吸引到雉雞出現；夏季活動的台灣夜鷹則喜歡在跑道上蟄伏取暖，在入夜至清晨階段最為活躍，必須加強夜間燈光驅趕及減少場內繁殖；鴿子雖然體型不大，但由於賽鴿習慣，金屬製的腳環往往在鳥擊發生時容易造成航機的損害。

鳥相觀察報告讓鳥擊防制人員在理解環境因素是如何影響常見鳥群活動後，更能根據自然規律調整驅鳥方式，從棲息地與築巢地著手減少鳥類駐地誘因，進而達到維繫飛航安全的目的，桃園機場今年更納入蟲相調查，目的就是為了更進一步從食物鏈源頭著手。

生態保育有責但飛航安全不可妥協

保育固然重要，但機場終究得以飛安優先、將提供良好的飛航環境為最優先考量。林玉茹解釋，其實航務人員也非常清楚不可能完全抓光或避免鳥類在機場出現，威嚇及消滅終究是最終手段，與生態專家合作的目的也在於此。

林航務師指出，國外機場的鳥類防制被稱為「Bird Control」（鳥類控制），展現出防制最主要的目的是控制而非殘殺，而桃園機場現在許多防制措施也並非以致命為主，像是在水溝上及跑道旁設置鳥網時，她便要求鳥網越鮮豔、設置越明顯越好，「畢竟我們的最終目的不是要抓牠，而是希望讓鳥看到這裡有網子後請牠自動讓道。」

鳥相報告的導入也是出於這項初衷。桃園機場希望透過了解鳥類習性，儘可能在降低航機鳥擊威脅前提下兼顧生態環境保育。林玉茹航務師笑著表示，各項數據也是得仰賴懂得鳥類的生態環境專家協助才能更好理解其中資訊，在與野鳥學會合作後，雙方也更加理解彼此都是在為相同目標努力。

「鳥類比起人類更早存在於天空，但飛航安全終究無法妥協，未來也將持續朝向『共享天空』、兼顧生態保育與鳥類防制的目標前進。」

1. 桃園機場 – 野生動物活動通告
2. 鳥兒不要來！桃園國際機場鳥擊防制作業
3. 《由航空器鳥擊風險與鳥種特性分析機場鳥害防制－以桃園國際機場為例》