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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”）與國立大學法人宇都宮大學（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）產品“隱形隔空界面”，它同時實現(xiàn)了利用逆反射技術的隔空影像顯示和利用高靈敏度靜電容量檢出技術的隔空輸入操作，還搭載了應用加飾印刷技術的高設計性隱形圖標功能。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。該產品在2021年12月1日～3日舉行的學術性顯示技術國際會議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查的同時，提高產品的完成度，首先以2025年為目標，爭取將該產品應用于電梯、售票機等公共空間以及有安全要求區(qū)域的顯示/操作部位。
開發(fā)背景
在電梯開關、電車售票機、超市自助收款臺等公共空間的輸入設備上，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，人們對疫情風險的擔憂也越來越大，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險等目的，新常態(tài)社會的各種輸入設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，導致最后還是觸摸進行操作。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年起就運用獨有的高靈敏度靜電容量檢出技術致力開發(fā)隔空輸入設備。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?商標的同時，也正在加快產品開發(fā)速度。2021年5月在電梯和樓內照明開關中進行了試點引進※1。此后AirInput?正在為面向2022年量產做準備，并在持續(xù)展開更進一步的擴銷活動。另外，在通過光通信透鏡開發(fā)等所培養(yǎng)的核心技術領域之一光學領域方面，阿爾卑斯阿爾派從2019年起就致力運用逆反射技術開發(fā)有關隔空顯示影像的要素技術。
宇都宮大方面，山本研究室從2014年起就致力運用逆反射技術開展隔空顯示影像等3D顯示和多模態(tài)感知信息工程學的相關研究。研究室主任山本裕紹教授作為這一領域的先鋒擁有多項論文獲獎經(jīng)歷。
此次，阿爾卑斯阿爾派運用獨有的高靈敏度靜電容量檢出技術開發(fā)非接觸操作設備，而宇都宮大在隔空影像顯示相關理論的基礎上開展逆反射技術的研究，通過兩者的融合，將能實現(xiàn)更為直觀,舒適的非接觸操作，并能加快非接觸操作設備的社會普及進程，為此，雙方?jīng)Q定啟動共同開發(fā)。
開發(fā)內容
共同開發(fā)的“隱形隔空界面”，把應用了高靈敏度靜電容量檢出技術的隔空輸入設備與逆反射技術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，就能像操作開關和觸摸屏等現(xiàn)有的接觸操作設備一樣，實現(xiàn)直觀,舒適,不讓用戶感覺有心理壓力的非接觸操作。
另外，本產品還應用了加飾印刷技術。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計性外殼上提供隱形圖標功能，可根據(jù)靜電容量的變化，只在手接近時，隔空顯示影像，以此來提高組合產品的設計性。
該款產品采用非接觸方式能降低疫情風險和指紋被盜風險，為用戶的安全作貢獻，同時通過高操作性和與周圍環(huán)境空間氛圍和諧統(tǒng)一的高設計性，提供前所未有的舒適且打動人心的全新非接觸操作體驗。
這款共同開發(fā)品是全球首款將靜電容量檢出技術,逆反射技術,加飾印刷技術融合在一起的隔空HMI（Human Machine Interface）。與利用相機或紅外線的非接觸技術相比，特別在近距離操作時的輸入精度和設計性方面擁有明顯優(yōu)勢。另外無需在外殼的外部設置傳感器和投影儀，因此組合設計自由度也更高，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元件等組件、向用戶提供清晰信息的UI（User Interface）設計到將這些組件連接在一起并將輸入轉為正確流暢輸出的系統(tǒng)設計，阿爾卑斯阿爾派能提供一條龍服務，這是阿爾卑斯阿爾派的獨有優(yōu)勢。阿爾卑斯阿爾派將以宇都宮大領先世界的隔空顯示控制相關理論研究為基礎，不斷提高產品的完成度。
另外，本產品在21年12月1日～3日舉行的全球最大規(guī)模的學術性顯示技術國際會議——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理論的構建
- 通過學會發(fā)表等方式，贏得技術信賴
阿爾卑斯阿爾派
- 開發(fā)最吻合隔空界面的硬件設計與控制技術
- 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
- 商品化和銷售
關于今后
開展市場調查，在進一步發(fā)掘需求與課題的同時，提高產品的完成度，首先以2025年為目標，爭取將本產品應用于電梯、售票機等公共空間的顯示/操作部位。另外也考慮將之應用于娛樂設備和車載設備等用途。進而還將放眼未來，在XR（Extended Reality）※2應用服務普及的時代，計劃將無需智能眼鏡等可穿戴設備、對人體負擔小的視覺信息提供設備的事業(yè)其發(fā)展也納入視野，并推進開發(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)絡空間和諧共存的社會作貢獻。
※1 2021年5月27日發(fā)布《試點引進隔空輸入解決方案AirInput?用于Recruit公司新辦公樓的電梯操作面板和樓內照明開關》
https://www.alpsalpine.com/c/news_release/2021/0527_01.html
※2 是VR（Virtual Reality）和AR（Augmented Reality）等各種虛擬空間技術的總稱。將現(xiàn)實世界與虛擬世界融合在一起，提供新體驗，讓無法實際驗證的全新模擬成為可能。
