阿爾卑斯阿爾派株式會社（TOKYO：6770，代表取締役社長：栗山 年弘，總部：東京，下稱“阿爾卑斯阿爾派”）與國立大學(xué)法人宇都宮大學(xué)（下稱“宇都宮大”）在全球首創(chuàng)共同開發(fā)了新一代HMI（Human Machine Interface）產(chǎn)品“隱形隔空界面”，它同時實(shí)現(xiàn)了利用逆反射技術(shù)的隔空影像顯示和利用高靈敏度靜電容量檢出技術(shù)的隔空輸入操作，還搭載了應(yīng)用加飾印刷技術(shù)的高設(shè)計(jì)性隱形圖標(biāo)功能。為新常態(tài)社會中的用戶帶來安全、舒適和感動，并提供前所未有的全新非接觸操作體驗(yàn)。該產(chǎn)品在2021年12月1日～3日舉行的學(xué)術(shù)性顯示技術(shù)國際會議IDW（International Display Workshops）上由阿爾卑斯阿爾派與宇都宮大共同發(fā)布，同時該產(chǎn)品也獲得了顯示行業(yè)有識之士的高度評價。今后，阿爾卑斯阿爾派將在開展市場調(diào)查的同時，提高產(chǎn)品的完成度，首先以2025年為目標(biāo)，爭取將該產(chǎn)品應(yīng)用于電梯、售票機(jī)等公共空間以及有安全要求區(qū)域的顯示/操作部位。

研發(fā)背景

在電梯開關(guān)、電車售票機(jī)、超市自助收款臺等公共空間的輸入設(shè)備上，出于“不知道什么人摸過”,“操作部位臟”,“自己的手臟”等原因，經(jīng)常存在對直接觸摸操作心存抵觸的情況。近年來受新冠病毒的影響，人們對疫情風(fēng)險的擔(dān)憂也越來越大，且這種抵觸情緒比以往都更為明顯。另外，接觸操作在操作部位留下的指紋被盜等，這也已成為一個社會課題。出于對這些衛(wèi)生方面的考慮和降低安全風(fēng)險等目的，新常態(tài)社會的各種輸入設(shè)備對非接觸操作的需求越來越高。

另一方面，現(xiàn)有非接觸操作設(shè)備存在的課題是難以掌握可操作的距離，因此用戶在操作時抱有心理壓力，導(dǎo)致最后還是觸摸進(jìn)行操作。為了讓非接觸操作普及，要求有更直觀,更舒適的操作性。

阿爾卑斯阿爾派從2008年起就運(yùn)用獨(dú)有的高靈敏度靜電容量檢出技術(shù)致力開發(fā)隔空輸入設(shè)備。隨著近年來對非接觸操作的需求越來越高，阿爾卑斯阿爾派在取得AirInput?商標(biāo)的同時，也正在加快產(chǎn)品開發(fā)速度。2021年5月在電梯和樓內(nèi)照明開關(guān)中進(jìn)行了試點(diǎn)引進(jìn)^※1。此后AirInput?正在為面向2022年量產(chǎn)做準(zhǔn)備，并在持續(xù)展開更進(jìn)一步的擴(kuò)銷活動。另外，在通過光通信透鏡開發(fā)等所培養(yǎng)的核心技術(shù)領(lǐng)域之一光學(xué)領(lǐng)域方面，阿爾卑斯阿爾派從2019年起就致力運(yùn)用逆反射技術(shù)開發(fā)有關(guān)隔空顯示影像的要素技術(shù)。

宇都宮大方面，山本研究室從2014年起就致力運(yùn)用逆反射技術(shù)開展隔空顯示影像等3D顯示和多模態(tài)感知信息工程學(xué)的相關(guān)研究。研究室主任山本裕紹教授作為這一領(lǐng)域的先鋒擁有多項(xiàng)論文獲獎經(jīng)歷。

此次，阿爾卑斯阿爾派運(yùn)用獨(dú)有的高靈敏度靜電容量檢出技術(shù)開發(fā)非接觸操作設(shè)備，而宇都宮大在隔空影像顯示相關(guān)理論的基礎(chǔ)上開展逆反射技術(shù)的研究，通過兩者的融合，將能實(shí)現(xiàn)更為直觀,舒適的非接觸操作，并能加快非接觸操作設(shè)備的社會普及進(jìn)程，為此，雙方?jīng)Q定啟動共同開發(fā)。

研發(fā)內(nèi)容

共同開發(fā)的“隱形隔空界面”，把應(yīng)用了高靈敏度靜電容量檢出技術(shù)的隔空輸入設(shè)備與逆反射技術(shù)的隔空影像顯示功能融合在一起，只需觸摸浮于空中的影像，就能像操作開關(guān)和觸摸屏等現(xiàn)有的接觸操作設(shè)備一樣，實(shí)現(xiàn)直觀,舒適,不讓用戶感覺有心理壓力的非接觸操作。

另外，本產(chǎn)品還應(yīng)用了加飾印刷技術(shù)。通過對木材、金屬等仿真，在一眼看上去無法判別為顯示器的高外觀設(shè)計(jì)性外殼上提供隱形圖標(biāo)功能，可根據(jù)靜電容量的變化，只在手接近時，隔空顯示影像，以此來提高組合產(chǎn)品的設(shè)計(jì)性。

該款產(chǎn)品采用非接觸方式能降低疫情風(fēng)險和指紋被盜風(fēng)險，為用戶的安全作貢獻(xiàn)，同時通過高操作性和與周圍環(huán)境空間氛圍和諧統(tǒng)一的高設(shè)計(jì)性，提供前所未有的舒適且打動人心的全新非接觸操作體驗(yàn)。

這款共同開發(fā)品是全球首款將靜電容量檢出技術(shù),逆反射技術(shù),加飾印刷技術(shù)融合在一起的隔空HMI（Human Machine Interface）。與利用相機(jī)或紅外線的非接觸技術(shù)相比，特別在近距離操作時的輸入精度和設(shè)計(jì)性方面擁有明顯優(yōu)勢。另外無需在外殼的外部設(shè)置傳感器和投影儀，因此組合設(shè)計(jì)自由度也更高，有望用于廣泛的用途。

從高靈敏度靜電容量傳感器和隔空顯示用光學(xué)元件等組件、向用戶提供清晰信息的UI（User Interface）設(shè)計(jì)到將這些組件連接在一起并將輸入轉(zhuǎn)為正確流暢輸出的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，阿爾卑斯阿爾派能提供一條龍服務(wù)，這是阿爾卑斯阿爾派的獨(dú)有優(yōu)勢。阿爾卑斯阿爾派將以宇都宮大領(lǐng)先世界的隔空顯示控制相關(guān)理論研究為基礎(chǔ)，不斷提高產(chǎn)品的完成度。

另外，本產(chǎn)品在21年12月1日～3日舉行的全球最大規(guī)模的學(xué)術(shù)性顯示技術(shù)國際會議——IDW（International Display Workshops）上，由阿爾卑斯阿爾派與宇都宮大共同發(fā)布，同時本產(chǎn)品也獲得了顯示行業(yè)有識之士的高度評價。

＜共同開發(fā)的分工＞
宇都宮大
·隔空影像顯示控制相關(guān)理論的構(gòu)建
·通過學(xué)會發(fā)表等方式，贏得技術(shù)信賴
阿爾卑斯阿爾派
·開發(fā)最吻合隔空界面的硬件設(shè)計(jì)與控制技術(shù)
·開發(fā)配合用戶與使用環(huán)境的優(yōu)化UI和系統(tǒng)控制技術(shù)
·商品化和銷售

關(guān)于今后

開展市場調(diào)查，在進(jìn)一步發(fā)掘需求與課題的同時，提高產(chǎn)品的完成度，首先以2025年為目標(biāo)，爭取將本產(chǎn)品應(yīng)用于電梯、售票機(jī)等公共空間的顯示/操作部位。另外也考慮將之應(yīng)用于娛樂設(shè)備和車載設(shè)備等用途。進(jìn)而還將放眼未來，在XR（Extended Reality）^※2應(yīng)用服務(wù)普及的時代，計(jì)劃將無需智能眼鏡等可穿戴設(shè)備、對人體負(fù)擔(dān)小的視覺信息提供設(shè)備的事業(yè)其發(fā)展也納入視野，并推進(jìn)開發(fā)。在新常態(tài)社會的HMI（Human Machine Interface）中，帶給用戶安全、舒適和感動，同時為2030年之后人與網(wǎng)絡(luò)空間和諧共存的社會作貢獻(xiàn)。