Auf der ALPS Show 2004, die vom 26. bis 28. Mai im New Takanawa Prince Hotel in Tokyo stattfindet, präsentiert ALPS Electric ihr neues Drive-by-wire-System. Dieses System verwendet Haptic-Technologie, um mit Hilfe der Kraftrückkopplungsfunktion (Force Feedback Function) für jede der computergesteuerten Aktionen eines Autos verschiedenartige taktile Rückmeldungen künstlich zu erzeugen. Das System wird dargestellt anhand eines Auto-Cockpit-Modells und eines damit ferngesteuerten Modellautos demonstriert.

Systeme, die Automobile und Flugzeuge mit Hilfe von computergesteuerten elektronischen Signalen anstelle einer mechanischen Verbindung steuern, werden als X-by-wire-Systeme bezeichnet. Frühere Versionen nutzten zum Beispiel Hydraulik, um ein Leitwerk zu verstellen, wenn der Pilot den Steuerknüppel betätigte. In Fly-by-wire-Systemen wird die Bewegung des Steuerknüppels in ein elektronisches Signal umgesetzt, das von einem Computer verwendet wird, um die Bewegung des Flugzeugleitwerks zu steuern und andere Teile zu bedienen.

Heute werden die meisten Kraftfahrzeuge über mechanische Lenksysteme gesteuert, die die Drehung des Lenkrades mit Hilfe von Lenksäule und Lenkgetriebe an die Räder übertragen. Als Reaktion auf die Anforderungen nach höherer Sicherheit, stehen wir am Anfang einer zunehmenden Nutzung von Drive-by-wire-Systemen mit Computersteuerung.

Bei mechanischen Systemen werden zum Beispiel Informationen über die Beschaffenheit der Straßenoberfläche mit Hilfe der oben genannten mechanischen Verbindung zwischen Rädern und Lenkrad haptisch an den Fahrer übermittelt. Ein Drive-by-wire-System sensiert hingegen die Informationen über die Straßenbeschaffenheit, leitet diese an das Sensor/Aktorelement im Lenkrad weiter und setzt diese dort in haptische Information für den Fahrer um. Durch den Wegfall der mechanischen Lenksäule wird ein wesentliches Gefährdungspotenzial im Falle eines Frontalaufpralls eliminiert, was zugleich die passive Sicherheit für den Fahrer erhöht. Durch den Wegfall der Lenksäule erweitern sich die Freiheiten beim Design des Lenksystems und Autoinnenraums. Ebenso wird die Anzahl der Chassis- und Fahrzeugkomponenten reduziert was zu einer Verringerung des Fahrzeuggewichts beiträgt.

Der bislang wunde Punkt bei „ferngesteuerten“ Lenksystemen ist, dass es aufgrund der durch elektronische Signale übertragenen Informationen keinen Rückkoppelungs“mechanismus“ gibt, der den Fahrer über Straßenbeschaffenheit, Fahrzeugstatus oder Warnhinweise informiert. ALPS nutzt die Möglichkeiten der im Haus entwickelten Haptic-Technologie, um diese Lücke zu schließen und durch Eliminierung solcher Defizite der Realisierung solcher Systeme einen Schritt näher zu kommen. Durch Einsatz der Kraftrückkopplungstechnologie übermittelt das Drive-by-wire-System von ALPS die erforderlichen Informationen in taktiler Form an den Fahrer. Zum Beispiel wird die Rückmeldung über Unregelmäßigkeiten auf einer ungepflasterten Straßenoberfläche durch Bewegungen des Lenkrads übertragen, während Informationen über die Steigung eines Hügels durch Erhöhen oder Erniedrigen des Widerstands im Gaspedal übermittelt werden. Zudem erlaubt der Einsatz der Haptic-Technologie die Kommunikation von Warnhinweisen an den Fahrer, zum Beispiel eine Warnung, dass er im Begriffe ist von der Spur abzukommen, zu nah auffährt oder schläfrig geworden ist. – Das System übermittelt Informationen an den Fahrer in der optimalen taktilen Form, zum Beispiel mit Hilfe von Vibrationen oder Beendigung einer Aktion.

Auf der ALPS Show 2004 wird eine praktische Demonstration von ALPS’ proprietärem Drive-by-wire-System mit Haptic-Technology gezeigt. Das System wird für Lenkung, Gangschaltung und Pedale – „Haptic Steering Wheel“, „Haptic Stick“ und „Haptic Pedal“ – verwendet und anhand eines simulierten Auto-Cockpits und eines ferngesteuerten Modellautos demonstriert.

Technische Merkmale auf einen Blick

ALPS hat ein eigenes Drive-by-wire-System entwickelt, das eine Kraftrückkopplungsfunktion mittels Haptic-Technologie verwendet:

1. Haptic-Technologie realisiert in einem Drive-by-wire-System die taktile Rückkopplung an den Fahrer

2. Durch Einsatz der Haptic-Technologie, können künstlich erzeugte Warnhinweise an den Fahrer übermittelt werden.

3. Sorgt für höhere Sicherheit beim Betrieb eines Autos.

4. Führt zu mehr Freiheit beim Design des Fahrzeuginnenraums und reduziert das Fahrzeuggewicht.