Force Feedback技术

在网络世界或者游戏等领域，我们经常会听到“虚拟现实”（※1）这个词。它是在指，用计算机人工地制造现实感，即制造对人的感觉产生作用的“人造现实感”。过去，“虚拟现实”的主要对象为CG（计算机图形）和音响效果等视觉和听觉，而现在，对“触觉”的开发也受到了关注。

我们人类是通过人体的感觉器官（视觉、听觉、触觉等）向大脑传递信号来认识现实世界的。大脑所认识到的东西难道真的是现实吗？或者是大脑的错觉？关于这些问题，已经有不少以“虚拟现实”为题材的电影和小说问世。

而现在，“虚拟现实”已经走出电影和小说的世界，开始出现在我们的身边。

作为一个与汽油替代燃料相关的问题，汽车的环保性能正在受到人们的关注。

除行驶性能外，**性、舒适性、环保性也是汽车应具备的重要性能，而要提高汽车的这些性能，关键在于汽车的电子化。

现在，汽车内部的各种功能已经实现了电子控制，包括提高**性的系统、追求舒适性的功能等等，可谓多种多样。此外，信息系统的推广（※2）等汽车的IT化正在发展当中，而且，新的功能也正在增加。

然而，功能的增加却带来了新的问题，即车内需要很多的操作开关，使驾驶者的操作变得更加繁琐。而且，除了驾驶以外，如果驾驶者在行车过程中用眼睛来确认车内操作状况的次数增多，就会有可能危及行车**。

能否使一个开关同时兼备多种功能，以减少开关数量？

能否让驾驶员不用眼睛也能确认操作状况？

阿尔卑斯电气将解决这个问题的着眼点放在了利用人体感觉功能的Force feedback技术上。我们使用这项技术人工地制造触觉，开发出以人的触觉进行操作的“Haptic Commander™”

据说，触觉在一秒钟能识别1000次压力变化，人的手指能分辨多种感觉。既然如此，如果在一个操作旋钮上同时搭载A功能、B功能等多项功能，并为各个功能设定不同的操作触感（如A功能=A触感、B功能=B触感），那么人的手指是否能分辨出不同的功能？“Haptic Commander®”就是从这一构思中诞生的。

采用Force feedback人工地制造出多种操作触感，并且在一个操作旋钮上使各项功能（音响、导航仪、空调等）的每一个操作设定成不同的触感（反作用力=强制反馈）。这样就能使用一个操作旋钮操作多项功能，从而减少操作旋钮的数量。与此同时，操作状况可通过操作感觉来识别，无需再用眼睛确认。

“Haptic Commander™”的动作原理是，以内存的电机制造操作感觉（反作用力），而该电机由软件控制。首先，当驾驶者将操作旋钮转向X、Y方向时，由位置传感器启动并确认该动作，而控制部则识别因操作旋钮的动作所引起的功能（音响、导航仪、空调等）的操作信息，并计算出对操作旋钮的反作用力（强制反馈），然后向电机发出提供触感的指令。

从理论上讲，“Haptic Commander™”能够制造我们日常生活中所感到的几乎所有的触觉。

在汽车电子化方面，将来成为*大课题的是“X-by-Wire”（※3），即涉及到行驶系统的“变速”、“制动”、“转向”的电子控制。以往的汽车行驶系统都是依靠机械构造来工作的，而“X-by-Wire”在行驶系统的操作中将不使用机械和油压，而是全部由“by-Wire”电子化来进行。

但是，电子控制的操作系统存在一个问题。即，由于操作信息是作为电信号来传递的，因此当然不会产生机械驱动时的那种“反作用力”，为此，操作人（驾驶者）将失去掌握车辆状况、操作感觉和收集路面信息的手段。比如，由于踩刹车时不会产生“反作用力”，所以驾驶员就没有踩了刹车的感觉。还有，当汽车行驶在路况差的道路时，由于感觉不到车轴传来的振动感，所以也觉察不到路况。这些情况将导致驾驶者失去依靠感觉的紧急情况管理能力。

作为弥补这种信息缺陷的情况，利用Force feedback 技术人工地制造反作用力，并将其传递给操作人的“强制反馈功能”备受关注。要通过“X-by-Wire”准确地向驾驶者提供信息，“强制反馈功能”是一项必不可少的技术。

阿尔卑斯电气运用“Haptic Commander™”中采用的“强制反馈功能”，实现了可在“X-by-Wire”中将必要的信息以“触觉”形式传递给驾驶者的独自系统。

“虚拟现实”已经走出电影和小说的世界，开始渗透到我们的生活当中。今后，除娱乐领域外，它还有望被运用到医疗、福利、科技等各个领域。

如果您想体验日常生活中的“虚拟现实”，可以驾驶一下汽车。当您驾驶汽车时，请注意体会手、手指、脚的操作感觉，也许，您感受到的已经是人工制造的触觉—“虚拟现实”。