让非接触操作更安全、舒适、打动人心的新一代HMI

让非接触操作更安全、舒适、打动人心的新一代HMI，全球首创，阿尔卑斯阿尔派与宇都宫大学

共同开发隔空显示/输入设备“隐形隔空界面”

阿尔卑斯阿尔派株式会社（代表取缔役社长：栗山 年弘，总部：东京，下称“阿尔卑斯阿尔派”）与国立大学法人宇都宫大学（下称“宇都宫大”）在全球首创共同开发了新一代HMI（Human Machine Interface）产品“隐形隔空界面”，它同时实现了利用逆反射技术的隔空影像显示和利用高灵敏度静电容量检出技术的隔空输入操作，还搭载了应用加饰印刷技术的高设计性隐形图标功能。为新常态社会中的用户带来安全、舒适和感动，并提供前所未有的全新非接触操作体验。该产品在2021年12月1日～3日举行的学术性显示技术国际会议IDW（International Display Workshops）上由阿尔卑斯阿尔派与宇都宫大共同发布，同时该产品也获得了显示行业有识之士的高度评价。今后，阿尔卑斯阿尔派将在开展市场调查的同时，提高产品的完成度，首先以2025年为目标，争取将该产品应用于电梯、售票机等公共空间以及有安全要求区域的显示/操作部位。

开发背景

在电梯开关、电车售票机、超市自助收款台等公共空间的输入设备上，出于“不知道什么人摸过”,“操作部位脏”,“自己的手脏”等原因，经常存在对直接触摸操作心存抵触的情况。近年来受新冠病毒的影响，人们对疫情风险的担忧也越来越大，且这种抵触情绪比以往都更为明显。另外，接触操作在操作部位留下的指纹被盗等，这也已成为一个社会课题。出于对这些卫生方面的考虑和降低安全风险等目的，新常态社会的各种输入设备对非接触操作的需求越来越高。

另一方面，现有非接触操作设备存在的课题是难以掌握可操作的距离，因此用户在操作时抱有心理压力，导致最后还是触摸进行操作。为了让非接触操作普及，要求有更直观,更舒适的操作性。

阿尔卑斯阿尔派从2008年起就运用独有的高灵敏度静电容量检出技术致力开发隔空输入设备。随着近年来对非接触操作的需求越来越高，阿尔卑斯阿尔派在取得AirInput™商标的同时，也正在加快产品开发速度。2021年5月在电梯和楼内照明开关中进行了试点引进※1。此后AirInput™正在为面向2022年量产做准备，并在持续展开更进一步的扩销活动。另外，在通过光通信透镜开发等所培养的核心技术领域之一光学领域方面，阿尔卑斯阿尔派从2019年起就致力运用逆反射技术开发有关隔空显示影像的要素技术。

宇都宫大方面，山本研究室从2014年起就致力运用逆反射技术开展隔空显示影像等3D显示和多模态感知信息工程学的相关研究。研究室主任山本裕绍教授作为这一领域的先锋拥有多项论文获奖经历。

此次，阿尔卑斯阿尔派运用独有的高灵敏度静电容量检出技术开发非接触操作设备，而宇都宫大在隔空影像显示相关理论的基础上开展逆反射技术的研究，通过两者的融合，将能实现更为直观,舒适的非接触操作，并能加快非接触操作设备的社会普及进程，为此，双方决定启动共同开发。

开发内容

共同开发的“隐形隔空界面”，把应用了高灵敏度静电容量检出技术的隔空输入设备与逆反射技术的隔空影像显示功能融合在一起，只需触摸浮于空中的影像，就能像操作开关和触摸屏等现有的接触操作设备一样，实现直观,舒适,不让用户感觉有心理压力的非接触操作。

另外，本产品还应用了加饰印刷技术。通过对木材、金属等仿真，在一眼看上去无法判别为显示器的高外观设计性外壳上提供隐形图标功能，可根据静电容量的变化，只在手接近时，隔空显示影像，以此来提高组合产品的设计性。

该款产品采用非接触方式能降低疫情风险和指纹被盗风险，为用户的安全作贡献，同时通过高操作性和与周围环境空间氛围和谐统一的高设计性，提供前所未有的舒适且打动人心的全新非接触操作体验。

这款共同开发品是全球首款将静电容量检出技术,逆反射技术,加饰印刷技术融合在一起的隔空HMI（Human Machine Interface）。与利用相机或红外线的非接触技术相比，特别在近距离操作时的输入精度和设计性方面拥有明显优势。另外无需在外壳的外部设置传感器和投影仪，因此组合设计自由度也更高，有望用于广泛的用途。

从高灵敏度静电容量传感器和隔空显示用光学元件等组件、向用户提供清晰信息的UI（User Interface）设计到将这些组件连接在一起并将输入转为正确流畅输出的系统设计，阿尔卑斯阿尔派能提供一条龙服务，这是阿尔卑斯阿尔派的独有优势。阿尔卑斯阿尔派将以宇都宫大领先世界的隔空显示控制相关理论研究为基础，不断提高产品的完成度。

另外，本产品在21年12月1日～3日举行的全球最大规模的学术性显示技术国际会议——IDW（International Display Workshops）上，由阿尔卑斯阿尔派与宇都宫大共同发布，同时本产品也获得了显示行业有识之士的高度评价。

＜共同开发的分工＞

宇都宫大

•隔空影像显示控制相关理论的构建

•通过学会发表等方式，赢得技术信赖

阿尔卑斯阿尔派

•开发最吻合隔空界面的硬件设计与控制技术

•开发配合用户与使用环境的优化UI和系统控制技术

•商品化和销售

关于今后

开展市场调查，在进一步发掘需求与课题的同时，提高产品的完成度，首先以2025年为目标，争取将本产品应用于电梯、售票机等公共空间的显示/操作部位。另外也考虑将之应用于娱乐设备和车载设备等用途。进而还将放眼未来，在XR（Extended Reality）※2应用服务普及的时代，计划将无需智能眼镜等可穿戴设备、对人体负担小的视觉信息提供设备的事业其发展也纳入视野，并推进开发。在新常态社会的HMI（Human Machine Interface）中，带给用户安全、舒适和感动，同时为2030年之后人与网络空间和谐共存的社会作贡献。

※1　2021年5月27日发布《试点引进隔空输入解决方案AirInput™用于Recruit公司新办公楼的电梯操作面板和楼内照明开关》

https://www.alpsalpine.com/c/news_release/2021/0527_01.html

※2　是VR（Virtual Reality）和AR（Augmented Reality）等各种虚拟空间技术的总称。将现实世界与虚拟世界融合在一起，提供新体验，让无法实际验证的全新模拟成为可能。