特開 2024-4509 空中操作装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024004509

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】空中操作装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/04817 20220101AFI20240110BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20240110BHJP

   G06F 3/04815 20220101ALI20240110BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0481 170

G06F3/01 570

G06F3/0481 150

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020198783

(22)【出願日】2020-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】000148689

【氏名又は名称】株式会社村上開明堂

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100182006

【弁理士】

【氏名又は名称】湯本 譲司

(72)【発明者】

【氏名】中山 仁

(72)【発明者】

【氏名】中島 史晴

【テーマコード（参考）】

5E555

【Ｆターム（参考）】

5E555AA08

5E555AA22

5E555AA27

5E555AA54

5E555BA15

5E555BA32

5E555BA33

5E555BB15

5E555BB32

5E555BB33

5E555BC01

5E555BE16

5E555CA22

5E555CA29

5E555CA41

5E555CA42

5E555CB23

5E555CB33

5E555CB62

5E555CB66

5E555CC01

5E555CC03

5E555DA11

5E555DA21

5E555DB20

5E555DC35

5E555DC43

5E555DC72

5E555DD06

5E555EA07

5E555FA00

(57)【要約】

【課題】誤動作を抑制することができる空中操作装置を提供する。
【解決手段】一実施形態に係る空中操作装置では、センサ１２によって検出された対象物Ｆの位置に基づいて、ボタン１１が押されたか否かを認識する認識部と、空中操作装置１の使用者によって押されたボタン１１に応じた制御信号を空中操作装置１の外部の機器に出力し、機器の動作を制御する信号出力部と、を備え、認識部は、センサ１２によって検出された対象物Ｆがボタン１１の位置であると認識したときに信号出力部による制御信号の出力を抑制するように複数のボタン１１の操作を無効とし、センサ１２によって検出された対象物Ｆがボタン１１から離れることを認識したときに信号出力部による制御信号の出力を許容するようにボタン１１の操作を有効とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を照射して情報を表示する表示装置と、
前記表示装置からの光を複数回反射させて空中に虚像として複数のボタン付きの表示面を表示する空中結像デバイスと、
前記ボタンに接近する対象物の位置を検出するセンサと、
を備えた空中操作装置であって、
前記センサによって検出された対象物の位置に基づいて、前記ボタンが押されたか否かを認識する認識部と、
前記空中操作装置の使用者によって押された前記ボタンに応じた制御信号を前記空中操作装置の外部の機器に出力し、前記機器の動作を制御する信号出力部と、
を備え、
前記認識部は、
前記センサによって検出された対象物が前記ボタンの位置であると認識したときに前記信号出力部による前記制御信号の出力を抑制するように複数の前記ボタンを無効とし、
前記センサによって検出された対象物が前記ボタンから離れることを認識したときに前記信号出力部による前記制御信号の出力を許容するように前記ボタンを有効とする、
空中操作装置。

【請求項2】

前記複数のボタンは、少なくとも１つの前記ボタンを含むグループを構成し、
前記認識部は、前記センサによって検出された対象物が前記グループの前記ボタンの位置であると認識したときに、前記グループの全ての前記ボタンを無効とする、
請求項１に記載の空中操作装置。

【請求項3】

光を照射して情報を表示する表示装置と、
前記表示装置からの光を複数回反射させて空中に虚像として複数のボタン付きの表示面を表示する空中結像デバイスと、
前記ボタンに接近する対象物の位置を検出するセンサと、
を備えた空中操作装置であって、
前記センサによって検出された対象物の位置に基づいて、前記ボタンが押されたか否かを認識する認識部と、
前記空中操作装置の外部の機器に制御信号を出力して前記機器の動作を制御する信号出力部と、
を備え、
前記センサは、前記対象物の位置を複数回検出し、
前記信号出力部は、前記表示面を挟む第１面と第２面との間に前記対象物が位置していることを前記センサが複数回検出したときにのみ、前記機器に制御信号を出力する、
空中操作装置。

【請求項4】

前記認識部が認識したことを前記空中操作装置の使用者に通知する通知部を備え、
前記通知部は、前記表示面を挟む第１面と第２面との間に前記対象物が位置していることを前記センサが複数回検出したときに、前記ボタンが押されたことを前記使用者に通知する、
請求項３に記載の空中操作装置。

【請求項5】

前記センサは、前記センサから前記対象物までの距離を複数回計測し、
前記信号出力部は、計測された前記センサから前記対象物までの距離の平均値が、前記センサから前記第２面までの距離以上且つ前記センサから前記第１面までの距離以下であるときにのみ、前記機器に制御信号を出力する、
請求項３又は４に記載の空中操作装置。

【請求項6】

複数の前記センサを備え、
前記信号出力部は、複数の前記センサが前記対象物を検出したときに、前記機器に制御信号を出力しない、
請求項３～５のいずれか一項に記載の空中操作装置。

【請求項7】

光を照射して情報を表示する表示装置と、
前記表示装置からの光を複数回反射させて空中に虚像として複数のボタン付きの表示面を表示する空中結像デバイスと、
前記ボタンに接近する対象物の位置を検出するセンサと、
を備えた空中操作装置であって、
前記センサによって検出された対象物の位置に基づいて、前記ボタンが押されたか否かを認識する認識部と、
前記空中操作装置の外部の機器に制御信号を出力して前記機器の動作を制御する信号出力部と、
を備え、
前記センサは、前記対象物の位置を複数回検出し、
前記信号出力部は、前記センサによって検出された対象物の位置が第１面であると前記認識部が認識した後に、前記センサによって検出された対象物の位置が前記第１面よりも前記センサ寄りの位置にある第２面であると前記認識部が認識したときにのみ、前記機器に制御信号を出力する、
空中操作装置。

【請求項8】

複数の前記センサを備え、
前記第１面から前記第２面までの距離は、互いに隣接する２つの前記センサ間の距離の半分である、
請求項７に記載の空中操作装置。

【請求項9】

前記表示面における前記ボタンの隣接位置に接近する対象物の位置を検出するダミーセンサを備え、
前記信号出力部は、前記ダミーセンサによって前記対象物の位置が検出されたときに、前記機器に制御信号を出力しない、
請求項７又は８に記載の空中操作装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空中に虚像として表示された表示面に対する操作が行われる空中操作装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１９－１０９６３７号公報には、装置筐体と、装置筐体の内部に配置されたディスプレイと、ディスプレイの実像を装置筐体の外部の空中に結像する光学プレートと、非接触位置検出部とを備えた非接触入力装置が記載されている。非接触位置検出部は、不可視光発光素子と反射光を検出する受光素子とを備え、不可視光発光素子から出射して検出面で反射した光を受光素子で検出する。検出面は、光学プレートによって結像された空中像の像面と略平行に配置される。

【0003】

非接触入力装置は、第１検出面と、第１検出面よりも奥側に位置する第２検出面とを有する。第１検出面及び第２検出面のそれぞれには、指示物体として手指が当てられる。手指が第１検出面に当たると手指が指しているＸＹ位置座標がポインタとして空中像に表示される。これにより、ユーザは空中像のどこの位置を指しているかを認識できる。

【0004】

手指が第２検出面に当たると、第２検出面に手指が当てられた時点が入力時とされ、その後、指示位置が第１検出面において検出された位置座標に基づいて補正される。すなわち、第２検出面に手指が当てられたときを基準としてその後の手指の位置が補正されるので、ユーザは手指の位置ずれを気にすることなく入力操作を行うことが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１０９６３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前述したように、空中像の像面に略平行に検出面を設定し、検出面において指等の対象物を検出する場合において、対象物の誤検出が問題となることがある。複数の検出面として複数のボタンが表示される場合には、押されたボタンと異なるボタンに対応する検出面が対象物を検出することによって誤動作が生じることがある。すなわち、押したボタンとは異なるボタンが反応することがある。また、空中に虚像としてボタン付きの表示面を表示する場合には、例えば使用者の衣服等、指以外のものがボタンに触れることによって意図しない動作がなされる可能性がある。このように、誤動作が生じたり、意図しない動作がなされたりする懸念がある。

【0007】

本開示は、誤動作を抑制することができる空中操作装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一側面に係る空中操作装置は、光を照射して情報を表示する表示装置と、表示装置からの光を複数回反射させて空中に虚像として複数のボタン付きの表示面を表示する空中結像デバイスと、ボタンに接近する対象物の位置を検出するセンサと、を備えた空中操作装置であって、センサによって検出された対象物の位置に基づいて、ボタンが押されたか否かを認識する認識部と、空中操作装置の使用者によって押されたボタンに応じた制御信号を空中操作装置の外部の機器に出力し、機器の動作を制御する信号出力部と、を備え、認識部は、センサによって検出された対象物がボタンの位置であると認識したときに信号出力部による制御信号の出力を抑制するように複数のボタンを無効とし、センサによって検出された対象物がボタンから離れることを認識したときに信号出力部による制御信号の出力を許容するようにボタンを有効とする。

【0009】

この空中操作装置では、空中結像デバイスが空中に虚像として複数のボタン付きの表示面を表示し、ボタンに接近する指等の対象物の位置をセンサが検出する。認識部はセンサによって検出された対象物の位置に基づいてボタンが押されたか否かを認識する。信号出力部は、押されたボタンに応じた制御信号を空中操作装置の外部の機器に出力する。認識部は、対象物がボタンの位置にあるときに複数のボタンを無効にする。従って、ボタンが押されたタイミングで複数のボタンを無効にすることにより、意図しないボタンが反応して意図しない動作が生じることを抑制することができる。また、認識部は、対象物がボタンから離れるときに、信号出力部による制御信号の出力を許容するように当該ボタンを有効とする。従って、対象物がボタンから離れるタイミングで当該ボタンを有効にすることにより、意図したボタンのみを反応させて意図した動作を実現させることができる。よって、誤動作を抑制することができると共に、ボタンの操作性を向上させることができる。

【0010】

複数のボタンは、少なくとも１つのボタンを含むグループを構成し、認識部は、センサによって検出された対象物がグループのボタンの位置であると認識したときに、グループの全てのボタンを無効としてもよい。この場合、認識部は、対象物がグループに属するボタンの位置にあるときに、当該グループの全てのボタンを無効にする。グループのボタンが押されたタイミングで当該グループに属する全てのボタンを無効にすることにより、当該グループ内における他のボタンが反応して意図しない動作が生じることを抑制できる。

【0011】

本開示の別の側面に係る空中操作装置は、光を照射して情報を表示する表示装置と、表示装置からの光を複数回反射させて空中に虚像として複数のボタン付きの表示面を表示する空中結像デバイスと、ボタンに接近する対象物の位置を検出するセンサと、を備えた空中操作装置であって、センサによって検出された対象物の位置に基づいて、ボタンが押されたか否かを認識する認識部と、空中操作装置の外部の機器に制御信号を出力して機器の動作を制御する信号出力部と、を備え、センサは、対象物の位置を複数回検出し、信号出力部は、表示面を挟む第１面と第２面との間に対象物が位置していることをセンサが複数回検出したときにのみ、機器に制御信号を出力する。

【0012】

この空中操作装置では、空中結像デバイスによって結像される表示面を挟む第１面と第２面との間に対象物が位置することをセンサが複数回検出したときに、信号出力部が機器に制御信号を出力する。すなわち、第１面と第２面の間に対象物が位置することをセンサが複数回検出したときにのみ、信号出力部が機器に制御信号を出力して機器が動作する。従って、第１面と第２面の間に位置する対象物をセンサが複数回検出しない場合には、信号出力部が制御信号を出力しないので、機器の誤動作を抑制することができる。

【0013】

前述した空中操作装置は、認識部が認識したことを空中操作装置の使用者に通知する通知部を備え、通知部は、表示面を挟む第１面と第２面との間に対象物が位置していることをセンサが複数回検出したときに、ボタンが押されたことを使用者に通知してもよい。この場合、第１面と第２面の間に対象物が位置することをセンサが複数回検出したときに、ボタンが押されたことが使用者に通知される。従って、ボタンが正しく押されたことを使用者に通知することができるので、ボタンの操作性を向上させることができる。

【0014】

センサは、センサから対象物までの距離を複数回計測し、信号出力部は、計測されたセンサから対象物までの距離の平均値が、センサから第２面までの距離以上且つセンサから第１面までの距離以下であるときにのみ、機器に制御信号を出力してもよい。この場合、信号出力部は、計測された距離の平均値が、センサから第２面までの距離以上、且つセンサから第１面までの距離以下である場合にのみ、機器に制御信号を出力する。従って、距離の平均値が、センサから第２面までの距離より短い場合、又はセンサから第１面までの距離より長い場合には、信号出力部は制御信号を出力しない。従って、対象物の誤検出を抑制して誤動作をより確実に抑制することができる。

【0015】

前述した空中操作装置は、複数のセンサを備え、信号出力部は、複数のセンサが対象物を検出したときに、機器に制御信号を出力しなくてもよい。この場合、複数のセンサが対象物を検出したときに制御信号の出力が抑制されるので、誤検出及び誤動作をより確実に抑制することができる。

【0016】

本開示の別の側面に係る空中操作装置は、光を照射して情報を表示する表示装置と、表示装置からの光を複数回反射させて空中に虚像として複数のボタン付きの表示面を表示する空中結像デバイスと、ボタンに接近する対象物の位置を検出するセンサと、を備えた空中操作装置であって、センサによって検出された対象物の位置に基づいて、ボタンが押されたか否かを認識する認識部と、空中操作装置の外部の機器に制御信号を出力して機器の動作を制御する信号出力部と、を備え、センサは、対象物の位置を複数回検出し、信号出力部は、センサによって検出された対象物の位置が第１面であると認識部が認識した後に、センサによって検出された対象物の位置が第１面よりもセンサ寄りの位置にある第２面であると認識部が認識したときにのみ、機器に制御信号を出力する。

【0017】

この空中操作装置では、対象物の位置が第１面であると認識部が認識した後に、対象物の位置が当該第１面よりもセンサ寄りの第２面であると認識部が認識したときにのみ、信号出力部が機器に制御信号を出力する。すなわち、対象物が第１面からセンサ寄りの第２面に移動したことが認識されたときにのみ機器に制御信号が出力される。従って、対象物が第１面から第２面に移動する場合以外には制御信号が機器に出力されないので、対象物の誤検出、及び機器の誤動作を抑制することができる。

【0018】

前述した空中操作装置は、複数のセンサを備え、第１面から第２面までの距離は、互いに隣接する２つのセンサ間の距離の半分であってもよい。この場合、対象物が第１面から２つのセンサ間の距離の半分移動して第２面に達したときにのみ、機器に対する制御信号が出力される。従って、機器に対する制御信号の出力を制限できるので、誤動作を抑制することができる。

【0019】

前述した空中操作装置は、表示面におけるボタンの隣接位置に接近する対象物の位置を検出するダミーセンサを備え、信号出力部は、ダミーセンサによって対象物の位置が検出されたときに、機器に制御信号を出力しなくてもよい。この場合、ボタンの隣接位置にある対象物をダミーセンサが検出したときに機器への制御信号の出力が規制される。従って、対象物の誤検出、及び機器の誤動作をより確実に抑制することができる。

【発明の効果】

【0020】

本開示によれば、誤動作を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】実施形態に係る空中操作装置の適用例を示す斜視図である。

【図2】実施形態に係る空中操作装置がボタン付きの表示面を表示している状態を示す斜視図である。

【図3】実施形態に係る空中操作装置の縦断面図である。

【図4】実施形態に係る空中操作装置の機能を示すブロック図である。

【図5】実施形態に係るセンサによる対象物の検出を模式的に示す図である。

【図6】実施形態に係るボタンと認識部との関係の例を示すブロック図である。

【図7】実施形態に係る空中操作装置におけるボタンの認識方法の工程を示すフローチャートである。

【図8】変形例に係る空中操作装置を示す斜視図である。

【図9】変形例に係る空中操作装置を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下では、本開示に係る空中操作装置の種々の実施形態について図面を参照しながら説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率及び角度等は図面に記載のものに限定されない。

【0023】

図１は、本実施形態に係る一例としての空中操作装置１を示す斜視図である。図２は、空中操作装置１が空中にボタン１１付きの表示面１０を表示している状態を示す斜視図である。例えば、本実施形態に係る空中操作装置１は、機器を操作するための操作入力装置である。

【0024】

空中操作装置１は、一例として、トイレＴに設けられ、表示面１０のボタン１１はトイレＴの各部を動作させるスイッチである。ボタン１１付きの表示面１０は、空中に浮き出るように表示される空中浮遊像である。すなわち、ボタン１１付きの表示面１０は、空中に虚像として表示される。よって、空中操作装置１の使用者は直接ボタン等に触れなくて済むため衛生的にトイレＴの各部を操作することが可能である。

【0025】

例えば、トイレＴは、便器Ｂと、便器Ｂに隣接する壁部Ｗとを備える。例えば、壁部Ｗは、便器Ｂに着座した使用者から見て右側に設けられる。例示的な壁部Ｗには、空中操作装置１及びトイレットペーパーＥが固定されており、洗面台Ｍが設けられていてもよい。便器Ｂは、例えば、ウォシュレット（登録商標）付きであって、表示面１０のボタン１１からトイレＴのウォシュレットを操作可能とされている。例えば、表示面１０は、複数のボタン１１を備えており、使用者が複数のボタン１１を操作することによってウォシュレットの各部を動作させることが可能である。

【0026】

空中操作装置１は、例えば、壁部Ｗに固定されている。空中操作装置１は、壁部Ｗに埋め込まれていてもよいし、壁部Ｗに対して着脱可能であってもよい。例示的な空中操作装置１は、筐体２と、筐体２の下部から突出する突出部３とを備える。突出部３には、ボタン１１に接近する対象物Ｆを検出する複数のセンサ１２が埋め込まれている。

【0027】

本開示において、「対象物」とは、ボタン１１を操作して機器を動作させるものを示しており、例えば、使用者の指を示している。センサ１２はボタン１１に対応して設けられており、各ボタン１１は各センサ１２の斜め上方に表示される。一例として、ボタン１１及びセンサ１２の数は７である。

【0028】

表示面１０は、空中操作装置１の上下方向Ｄ１、及び壁部Ｗからの突出方向Ｄ３の双方に対して斜め上方に向けられるように表示される。これにより、使用者に表示面１０を視認しやすくすることができる。例えば、表示面１０は光って表示されるので、周囲の明るさにかかわらず容易に表示面１０を視認することができる。表示面１０は、例えば、左右方向Ｄ２に長く延びる形状を呈する。

【0029】

一例として、表示面１０は、矩形状に表示され、表示面１０の縦方向の長さＬ１は表示面１０の横方向の長さＬ２よりも短い。長さＬ１と長さＬ２のアスペクト比を１：Ｘ（Ｘを実数）とすると、例えば、Ｘの値は２以上且つ１０以下である。Ｘの値の下限は３であてもよいし、Ｘの値の上限は５、６、７、８又は９であってもよい。

【0030】

一例として、上記のＸの値は４であり、長さＬ１と長さＬ２のアスペクト比は１：４であってもよい。ボタン１１は、例えば、矩形状を呈する。一例として、ボタン１１は正方形状であってもよい。ボタン１１の一辺の長さは、例えば、１８ｍｍ以上且つ２４ｍｍ以下である。しかしながら、ボタン１１の形状及び大きさは適宜変更可能である。

【0031】

表示面１０は、複数のボタン１１以外のものを表示してもよい。例えば、表示面１０は、複数のボタン１１と、文字情報１３とを含んでもよい。文字情報１３は、一例として、日付情報、時刻情報、気温情報、温度情報及び気圧情報の少なくともいずれかを含んでいてもよい。

【0032】

表示面１０では、例えば、表示面１０の下側において複数のボタン１１が横方向に並ぶように表示され、複数のボタン１１の上方に文字情報１３が表示されてもよい。ボタン１１は、表示面１０の中心１０ｂからずれた位置に中心１１ｂが位置するように配置されてもよい。本実施形態では、一例として、複数のボタン１１のそれぞれは、中心１０ｂを通ると共に表示面１０の長手方向（横方向）に延びる基準線Ｖからオフセットした位置に表示される。

【0033】

図３は、空中操作装置１の内部構造を模式的に示す断面図である。図２及び図３に示されるように、例えば、筐体２は、横長に延びる箱状を呈する。一例として、筐体２は、壁部Ｗに取り付けられた状態において上下方向Ｄ１及び左右方向Ｄ２に延びる前面２ｂと、上下方向Ｄ１及び壁部Ｗからの突出方向Ｄ３に延びる左右一対の側面２ｃと、左右方向Ｄ２及び突出方向Ｄ３に延びる上面２ｄと、上面２ｄの反対側を向く下面２ｆとを有する。

【0034】

突出部３は、例えば、矩形板状を呈する。一例として、突出部３は、前面２ｂの下側から突出すると共に上方に向けられる主面３ｂと、左右方向Ｄ２又は突出方向Ｄ３を向く端面３ｃと、主面３ｂの反対側を向く裏面３ｄとを有する。前述したように突出部３にはセンサ１２が内蔵されている。これにより、センサ１２によって対象物Ｆを検出しやすくすることができる。

【0035】

空中操作装置１は、ボタン１１付きの表示面１０を表示する空中結像デバイス１４と、筐体２の内部に配置された表示装置１５と、制御部２０とを備える。空中結像デバイス１４及び表示装置１５は、表示面１０を虚像として空中に表示する虚像表示部に相当する。空中結像デバイス１４は、例えば、筐体２の前面２ｂの内側に位置する開口２ｇに固定されている再帰反射部材（再起反射鏡）である。

【0036】

開口２ｇは、例えば、筐体２の前面２ｂを構成する一対の第１板部２ｈと、第１板部２ｈの筐体２の内側に固定された一対の第２板部２ｊとによって画成される。一例として、第１板部２ｈ及び第２板部２ｊは、上下一対に設けられる。空中結像デバイス１４は、第１板部２ｈと第２板部２ｊの間に挟まれた状態で筐体２に固定されている。

【0037】

空中結像デバイス１４は、例えば、左右方向Ｄ２に延びる長辺と、上下方向Ｄ１に延びる短辺とを有する長方形状とされている。空中結像デバイス１４の一方の長辺及び他方の長辺のそれぞれが、第１板部２ｈと第２板部２ｊの間に挟まれている。表示装置１５は、空中結像デバイス１４に対して斜めに配置されている。

【0038】

一例として、表示装置１５は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。表示装置１５は、筐体２の内部において空中結像デバイス１４の斜め上方に配置されている。表示装置１５は、画像を表示するスクリーンを有する。表示装置１５のスクリーンは、例えば、空中結像デバイス１４に向けて斜め下方に画像としての光Ｃを照射する。空中結像デバイス１４は、表示装置１５からの光Ｃを内部において複数回（例えば２回）反射し、空中操作装置１の使用者から見て空中結像デバイス１４よりも手前側の空間に表示面１０を結像する。

【0039】

センサ１２は、例えば、突出部３の主面３ｂに露出していてもよい。一例として、センサ１２は深度センサである。例えば、センサ１２は、ボタン１１から延びる仮想直線上、すなわち、虚像であるボタン１１に対して正面位置に設けられる。センサ１２は、当該仮想直線に対して垂直な面における対象物Ｆの位置（２次元位置）の情報と、センサ１２から対象物Ｆまでの距離Ｋの情報とを含む距離画像データを取得する。センサ１２は、例えば、距離画像データを取得する。センサ１２は、例えば、取得した距離画像データを所定の周期（例えば１／３０秒）で制御部２０に出力する。

【0040】

具体例として、センサ１２は、対象物Ｆを含む撮影領域内に存在する物体上の各点に光線（又は赤外線）を照射し、物体上の各点から反射した光線を受光する。そして、センサ１２は、受光した光線に基づいてセンサ１２と物体上の各点との距離を測定し、測定した距離を画素毎に出力する。センサ１２と物体上の各点との距離は、例えばＬｉｇｈｔ Ｃｏｄｉｎｇ方式によって測定されてもよい。

【0041】

Ｌｉｇｈｔ Ｃｏｄｉｎｇ方式では、センサ１２は、対象物Ｆを含む撮影領域内に存在する物体上の各点にランダムドットパターンで光線を照射する。そして、センサ１２は、物体上の各点から反射した光線を受光し、反射した光線のパターンの歪みを検出することによって、センサ１２と物体上の各点との距離を測定する。センサ１２は、物体上の各点の２次元位置の情報と、センサ１２から物体上の各点までの距離の情報とを複数の画素として検出し、検出した複数の画素を制御部２０に出力する。

【0042】

制御部２０は、センサ１２及び表示装置１５のそれぞれと通信可能とされている。制御部２０は、例えば、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を含む記憶部と、入出力部と、ドライバとを含む。制御部２０の各機能は、ＣＰＵの制御の下で入出力部を動作させ、記憶部におけるデータの読み出し又は書き込みを行うことによって実現される。制御部２０の形態及び配置場所については特に限定されない。

【0043】

図４は、制御部２０の機能ブロック図である。図３及び図４に示されるように、制御部２０は、機能的構成要素として、画像出力部２１と、対象物検出部２２と、認識部２３と、信号出力部２４と、通知部２５とを有する。画像出力部２１は、表示装置１５に表示される画像の画像データの制御信号を表示装置１５に出力する。表示装置１５は、画像出力部２１からの画像データの制御信号に基づいて、様々な種類の画像を表示することが可能である。

【0044】

対象物検出部２２は、センサ１２から出力される距離画像データに基づいて対象物Ｆを検出する。対象物検出部２２は、対象物Ｆを検出すると、対象物Ｆの位置を示す位置データを認識部２３に出力する。認識部２３は、対象物検出部２２から出力された位置データに基づいて、対象物Ｆによってボタン１１が押されたことを認識する。

【0045】

通知部２５は、ボタン１１が押されたと認識部２３が認識したときに認識部２３から操作信号を受信する。通知部２５は、ボタン１１が操作されたと認識部２３が認識したときに、ボタン１１が操作されたことを空中操作装置１の使用者に通知する通知手段である。通知部２５は、例えば、音声出力部２５ｂと、色彩変更部２５ｃとを有する。

【0046】

一例として、音声出力部２５ｂは、スピーカであり、認識部２３から操作信号を受信したときに音声を出力する。音声出力部２５ｂからの音声を使用者が聞くことにより、使用者はボタン１１が操作された旨を把握可能となる。色彩変更部２５ｃは、例えば、認識部２３から操作信号を受信したときに色彩変更信号を生成し、色彩変更信号を表示装置１５に出力する。

【0047】

表示装置１５は、色彩変更部２５ｃから色彩変更信号を受信すると、例えば、使用者が押下したボタン１１の色彩を変更する。ボタン１１の色彩が変更されたことを使用者が視認することにより、使用者はボタン１１が操作された旨を把握可能となる。なお、表示装置１５は、色彩変更部２５ｃから色彩変更信号を受信したときに、ボタン１１以外の箇所の色彩を変更してもよい。

【0048】

以上の通知部２５を備えることにより、使用者はボタン１１が操作された旨を把握できる。しかしながら、通知部２５では、音声出力部２５ｂ及び色彩変更部２５ｃの少なくともいずれかが省略されてもよい。また、通知部２５は、音声出力部２５ｂによる音声出力、又は色彩変更部２５ｃによる色彩変更、とは異なる態様でボタン１１が操作された旨を使用者に通知してもよい。

【0049】

信号出力部２４は、ボタン１１が押されたと認識部２３が認識したときに、ボタン１１の押下操作に基づく制御信号を生成する。信号出力部２４は、生成した制御信号を空中操作装置１の外部の機器３０に送信し、制御信号を機器３０に送信することによって機器３０を動作させる。

【0050】

機器３０は、例えば、ウォシュレット付きの便器Ｂ（図１参照）、ウォシュレットの各部、及び洗面台Ｍのいずれかであってもよい。一例として、機器３０は便器Ｂであってもよく、便器Ｂは信号出力部２４から制御信号を受けたときに便器洗浄を行うように動作してもよい。このように、例示的な空中操作装置１では、虚像として表示されるボタン１１の操作でトイレＴの各部を動作させることが可能である。従って、トイレＴの各部の動作のためにボタン等を直接（物理的に）押す必要がないため、衛生的に操作を実現させることができる。

【0051】

例えば、認識部２３は、センサ１２によって検出された対象物Ｆがボタン１１の位置であると認識したときに信号出力部２４による制御信号の出力を抑制するようにボタン１１を無効としてもよい。また、認識部２３は、センサ１２によって検出された対象物Ｆがボタン１１から離れることを認識したときに信号出力部２４による制御信号の出力を許容するようにボタン１１を有効としてもよい。

【0052】

また、認識部２３は、センサ１２と対象物Ｆとの距離Ｋが閾値Ｙ１以下であるか否か、及びセンサ１２と対象物Ｆとの距離Ｋが閾値Ｙ１より小さい閾値Ｙ２以下であるか否か、を判定してもよい。この場合、認識部２３は、センサ１２からの距離Ｋが閾値Ｙ１である押下判定面である第１面Ｚ１に対象物Ｆが到達したか否か、及びセンサ１２からの距離Ｋが閾値Ｙ２である押下判定面である第２面Ｚ２に対象物Ｆが到達したか否か、を判定する。

【0053】

第１面Ｚ１及び第２面Ｚ２のそれぞれは、センサ１２からの距離が一定である部位に形成された仮想の面である。図５に示されるように、第１面Ｚ１及び第２面Ｚ２のそれぞれは、例えば、円形状を呈する。第１面Ｚ１及び第２面Ｚ２のそれぞれは、例えば、ボタン１１の近接位置に設けられる。第１面Ｚ１及び第２面Ｚ２の少なくともいずれかがボタン１１の位置と一致していてもよいし、第１面Ｚ１及び第２面Ｚ２の双方がボタン１１の位置と一致していなくてもよい。

【0054】

第１面Ｚ１から第２面Ｚ２までの距離は、一例として、互いに隣接する２つのセンサ１２間の距離の半分である。なお、図３では、第１面Ｚ１がボタン１１よりも使用者側に設けられ、且つ第２面Ｚ２がボタン１１よりもセンサ１２寄りの位置に設けられる例を示している。

【0055】

前述したように、センサ１２は、対象物Ｆの位置を複数回検出する。一例として、信号出力部２４は、表示面１０を挟む第１面Ｚ１と第２面Ｚ２との間に対象物Ｆが位置していることをセンサ１２が複数回検出したときにのみ、機器３０に制御信号を出力する。また、センサ１２は、センサ１２から対象物Ｆまでの距離Ｋを複数回計測する。例えば、通知部２５は、表示面１０を挟む第１面Ｚ１と第２面Ｚ２との間に対象物Ｆが位置していることをセンサ１２が複数回検出したときに、ボタン１１が押されたことを空中操作装置１の使用者に通知する。

【0056】

そして、信号出力部２４は、計測されたセンサ１２から対象物Ｆまでの距離Ｋの平均値が、センサ１２から第２面Ｚ２までの距離（閾値Ｙ２）以上且つセンサ１２から第１面Ｚ１までの距離（閾値Ｙ１）以下であるときにのみ機器３０に制御信号を出力する。具体例として、センサ１２が距離Ｋをｎ回（ｎは自然数）計測したときに、距離Ｋの平均値が閾値Ｙ１以上且つ閾値Ｙ２以下であるときに信号出力部２４が制御信号を機器３０に出力する。上記のｎの値は、例えば、３以上且つ１０以下（一例として５）である。

【0057】

信号出力部２４は、センサ１２によって検出された対象物Ｆの位置が第１面Ｚ１であると認識部２３が認識した後に、センサ１２によって検出された対象物Ｆの位置が第１面Ｚ１よりもセンサ１２寄りの第２面Ｚ２であると認識部２３が認識したときにのみ、機器３０に制御信号を出力してもよい。

【0058】

信号出力部２４は、複数のセンサ１２が対象物Ｆを同時に検出したときに、機器３０に制御信号を出力しないように構成されていてもよい。また、複数のセンサ１２の少なくともいずれかがダミーセンサであってもよく、信号出力部２４は当該ダミーセンサによって対象物Ｆの位置が検出されたときに機器３０に制御信号を出力しないように構成されていてもよい。ダミーセンサは、例えば、表示面１０におけるボタン１１の隣接位置に接近する対象物Ｆの位置を検出する。以上のように所定の条件下で信号出力部２４が制御信号を出力しないように構成されていることにより、機器３０の誤動作を抑制することができる。

【0059】

図６は、複数のボタン１１と認識部２３との関係の例を模式的に示すブロック図である。図６に例示されるように、複数のボタン１１は、少なくとも１つのボタン１１を含むグループを構成する。グループの数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。グループは、同一線上でタッチできる関係にある複数のボタン１１から構成されていてもよい。図６の例では、ボタン１１Ａ及びボタン１１Ｂを含むグループＧ１、ボタン１１Ｃ、ボタン１１Ｄ及びボタン１１Ｅを含むグループＧ２、並びに、ボタン１１Ｎを含むグループＧＸ（Ｘは３以上の自然数）が構成されている。

【0060】

図７は、以上のようにグループ分けされたボタン１１の操作を認識部２３が認識する認識方法のフローチャートである。図７に示されるように、まず、認識部２３は、タッチされたボタン１１のグループを認識する。例えば、認識部２３は、センサ１２によって検出された対象物Ｆがボタン１１Ａ（又はボタン１１Ｂ）の位置であるときに、グループＧ１の領域を認識する。このとき、例えば、グループＧ１におけるタッチ同一線上の領域を認識する（ステップＳ１）。

【0061】

認識部２３は、センサ１２によって検出された対象物ＦがグループＧ１のボタン１１Ａ（又はボタン１１Ｂ）の位置であると認識したときに、グループＧ１の全てのボタン１１（ボタン１１Ａ及びボタン１１Ｂ）を無効とする。すなわち、前述した領域にある全てのボタンを無効とする（ステップＳ２）。そして、認識部２３は、グループＧ１（例えば前述した領域）にある全てのボタン（ボタン１１Ａ及びボタン１１Ｂ）を有効可能候補とする（ステップＳ３）。

【0062】

ところで、例えば、最初にボタン１１Ａを押そうとしたが、押したときにボタン１１Ｂを押したかったことに使用者が気付くことがある。そのときに、使用者は、表示面１０から指等の対象物Ｆを離さず、そのまま表示面１０に対象物Ｆを添えたままボタン１１Ｂに対象物Ｆを移動させることがあり、ボタン１１Ｂから対象物Ｆを離したときに動作させるようにしたいことが考えられる。このとき、認識部２３は、センサ１２によって検出された対象物Ｆがボタン１１Ｂから離れるか否か、すなわち、対象物Ｆの位置がタッチリリースボタン座標であるか否かを判定する（ステップＳ４）。認識部２３は、センサ１２によって検出された対象物Ｆがボタン１１Ｂから離れることを認識したとき、すなわち、対象物Ｆの位置がタッチリリースボタン座標であるときに、信号出力部２４による制御信号の出力を許容するようにボタン１１Ｂを有効とし（ステップＳ５）、一連の工程を終了する。一方、認識部２３は、センサ１２によって検出された対象物Ｆがボタン１１Ｂから離れることを認識しないとき、すなわち、対象物Ｆの位置がタッチリリースボタン座標でないときには、そのまま一連の工程を終了する。

【0063】

次に、本実施形態に係る空中操作装置１から得られる作用効果について説明する。空中操作装置１では、空中結像デバイス１４が空中に虚像として複数のボタン１１付きの表示面１０を表示し、ボタン１１に接近する指等の対象物Ｆの位置をセンサ１２が検出する。認識部２３はセンサ１２によって検出された対象物Ｆの位置に基づいてボタン１１が押されたか否かを認識する。信号出力部２４は、押されたボタン１１に応じた制御信号を空中操作装置１の外部の機器３０に出力する。認識部２３は、対象物Ｆがボタン１１の位置にあるときに複数のボタン１１の操作を無効にする。従って、ボタン１１が押されたタイミングで複数のボタン１１を無効にすることにより、意図しないボタン１１が反応して意図しない動作が生じることを抑制することができる。

【0064】

また、認識部２３は、対象物Ｆがボタン１１から離れるときに、信号出力部２４による制御信号の出力を許容するように当該ボタン１１を有効とする。従って、対象物Ｆがボタン１１から離れるタイミングで当該ボタン１１を有効にすることにより、意図したボタン１１のみを反応させて意図した動作を実現させることができる。よって、誤動作を抑制することができると共に、ボタン１１の操作性を向上させることができる。

【0065】

複数のボタン１１は、少なくとも１つのボタン１１を含むグループＧ１，Ｇ２，ＧＸを構成し、認識部２３は、センサ１２によって検出された対象物ＦがグループＧ１，Ｇ２，ＧＸのボタン１１の位置であると認識したときに、グループＧ１，Ｇ２，ＧＸの全てのボタン１１の操作を無効としてもよい。例えば、認識部２３は、対象物ＦがグループＧ１に属するボタン１１Ａの位置にあるときに、グループＧ１の全てのボタン１１（ボタン１１Ａ及びボタン１１Ｂ）を無効にする。グループＧ１のボタンが押されたタイミングでグループＧ１に属する全てのボタン１１を無効にすることにより、グループＧ１内における他のボタン１１が反応して意図しない動作が生じることを抑制できる。具体例として、ボタン１１Ａを押したつもりだったがボタン１１Ｂが反応してしまったと使用者が感じることを回避することができる。

【0066】

図３に例示されるように、空中操作装置１では、空中結像デバイス１４によって結像される表示面１０を挟む第１面Ｚ１と第２面Ｚ２との間に対象物Ｆが位置することをセンサ１２が複数回検出したときにのみ、信号出力部２４が機器３０に制御信号を出力する。すなわち、第１面Ｚ１と第２面Ｚ２の間に対象物Ｆが位置することをセンサ１２が複数回検出したときにのみ、信号出力部２４が機器３０に制御信号を出力して機器３０が動作する。従って、第１面Ｚ１と第２面Ｚ２の間に位置する対象物Ｆをセンサ１２が複数回検出しない場合には、信号出力部２４が制御信号を出力しないので、対象物Ｆの誤検出を抑制することができる。その結果、機器３０の誤動作を抑制することができる。

【0067】

空中操作装置１は、認識部２３が認識したことを空中操作装置１の使用者に通知する通知部２５を備え、通知部２５は、表示面１０を挟む第１面Ｚ１と第２面Ｚ２との間に対象物Ｆが位置していることをセンサ１２が複数回検出したときに、ボタン１１が押されたことを使用者に通知してもよい。この場合、第１面Ｚ１と第２面Ｚ２の間に対象物Ｆが位置することをセンサ１２が複数回検出したときに、ボタン１１が押されたことが使用者に通知される。従って、ボタン１１が正しく押されたことを使用者に通知することができるので、ボタン１１の操作性を向上させることができる。

【0068】

センサ１２は、センサ１２から対象物Ｆまでの距離Ｋを複数回計測し、信号出力部２４は、計測されたセンサ１２から対象物Ｆまでの距離Ｋの平均値が、センサ１２から第２面Ｚ２までの距離以上且つセンサ１２から第１面Ｚ１までの距離以下であるときにのみ、機器３０に制御信号を出力してもよい。この場合、信号出力部２４は、計測された距離Ｋの平均値が、センサ１２から第２面Ｚ２までの距離以上、且つセンサ１２から第１面Ｚ１までの距離以下である場合にのみ、機器３０に制御信号を出力する。従って、距離Ｋの平均値が、センサ１２から第２面Ｚ２までの距離より短い場合、又はセンサ１２から第１面Ｚ１までの距離より長い場合には、信号出力部２４は制御信号を出力しない。従って、対象物Ｆの誤検出を抑制して誤動作をより確実に抑制することができる。

【0069】

空中操作装置１は、複数のセンサ１２を備え、信号出力部２４は、複数のセンサ１２が対象物Ｆを検出したときに、機器３０に制御信号を出力しなくてもよい。この場合、複数のセンサ１２が対象物Ｆを検出したときに制御信号の出力が抑制されるので、誤検出及び誤動作をより確実に抑制することができる。

【0070】

空中操作装置１では、対象物Ｆの位置が第１面Ｚ１であると認識部２３が認識した後に、対象物Ｆの位置が第１面Ｚ１よりもセンサ１２寄りの第２面Ｚ２であると認識部２３が認識したときにのみ、信号出力部２４が機器３０に制御信号を出力してもよい。この場合、対象物Ｆが第１面Ｚ１からセンサ１２寄りの第２面Ｚ２に移動したことが認識されたときにのみ機器３０に制御信号が出力される。従って、対象物Ｆが第１面Ｚ１から第２面Ｚ２に移動する場合以外には制御信号が機器３０に出力されないので、対象物Ｆの誤検出、及び機器の誤動作を抑制することができる。具体例として、トイレＴを使用している使用者の衣服等が表示面１０を通った場合、トイレットペーパーＥを取ろうとする使用者の手が表示面１０を通った場合、トイレＴの掃除をするときに手等が表示面１０を通った場合、及び小さな虫が表示面１０を通った場合等におけるボタン１１の誤検出を抑制することができる。

【0071】

空中操作装置１は、複数のセンサ１２を備え、第１面Ｚ１から第２面Ｚ２までの距離は、互いに隣接する２つのセンサ１２間の距離の半分であってもよい。この場合、対象物Ｆが第１面Ｚ１から２つのセンサ１２間の距離の半分移動して第２面Ｚ２に達したときにのみ、機器３０に対する制御信号が出力される。従って、機器３０に対する制御信号の出力を制限できるので、誤動作を抑制することができる。

【0072】

空中操作装置１は、表示面１０におけるボタン１１の隣接位置に接近する対象物Ｆの位置を検出するダミーセンサを備え、信号出力部２４は、当該ダミーセンサによって対象物Ｆの位置が検出されたときに、機器３０に制御信号を出力しなくてもよい。この場合、ボタン１１の隣接位置にある対象物Ｆをダミーセンサが検出したときに機器３０への制御信号の出力が規制される。従って、対象物Ｆの誤検出、及び機器３０の誤動作をより確実に抑制することができる。

【0073】

以上、本開示に係る空中操作装置の実施形態について説明した。しかしながら、本開示に係る空中操作装置は、前述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲において変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、空中操作装置の各部の構成、形状、大きさ、数、材料及び配置態様は、前述した要旨を変更しない範囲において適宜変更可能である。

【0074】

例えば、前述の実施形態では、センサ１２は、センサ１２と物体上の各点との距離をＬｉｇｈｔ Ｃｏｄｉｎｇ方式によって測定する例について説明したが、この方式に限定されない。例えば、センサ１２は、センサ１２と物体上の各点との距離を、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式によって測定してもよい。ＴＯＦ方式では、センサ１２は、光線が物体上の各点で反射してセンサ１２に到達するまでの光線の飛行時間（遅れ時間）を算出し、算出した飛行時間と光の速度とから、センサ１２と物体上の各点との距離を測定する。このような形態であっても、前述した実施形態と同様の効果を奏する。更に、センサの種類は深度センサに限定されない。すなわち、深度センサであるセンサ１２に代えて、赤外線センサ又は超音波センサ等を備えていてもよく、センサの種類は適宜変更可能である。

【0075】

また、前述の実施形態では、下部に複数のボタン１１が横方向に並ぶように配置され、ボタン１１の上方に文字情報１３が表示される表示面１０を空中結像デバイス１４及び表示装置１５が表示する例について説明した。しかしながら、表示面のボタン等のレイアウトは、上記の例に限られず適宜変更可能である。

【0076】

次に、変形例に係る空中操作装置４１について図８及び図９を参照しながら説明する。図８は、変形例に係る空中操作装置４１を示す斜視図である。図９は、空中操作装置４１の内部構造を模式的に示す縦断面図である。図８及び図９に示されるように、空中操作装置４１は、テンキーである複数のボタン５１を備えた表示面５０を虚像として空中に表示する。空中操作装置４１は柱状を呈する。空中操作装置４１は、第１方向Ａ１、第２方向Ａ２及び第３方向Ａ３に延在する。

【0077】

第１方向Ａ１は空中操作装置４１の奥行方向（前後方向）に相当し、、第２方向Ａ２は空中操作装置４１の幅方向に相当し、第３方向Ａ３は空中操作装置４１の高さ方向に相当する。空中操作装置４１の第３方向Ａ３の長さ（高さ）は、空中操作装置４１の第１方向Ａ１の長さ（奥行）、及び空中操作装置４１の第２方向Ａ２の長さ（幅）よりも長い。これにより使用者に対する表示面５０の視認性を一層高めることが可能となる。

【0078】

空中操作装置４１は、空中操作装置４１の外面を構成する筐体４２を備える。筐体４２は、例えば、鉛直上方を向く上面４２ｂと、第２方向Ａ２に沿って並ぶ一対の側面４２ｃと、第１方向Ａ１の一方側を向く前面４２ｄと、第１方向Ａ１の他方側を向く背面４２ｆと、鉛直下方を向く下面４２ｇとを有する。更に、筐体４２は、前面４２ｄの上側に位置する傾斜面４２ｈを有する。

【0079】

傾斜面４２ｈには、空中結像デバイス５４が露出する矩形状の開口が形成されている。傾斜面４２ｈは、例えば、斜め上方に向けられている。空中結像デバイス５４によって結像される表示面５０は、傾斜面４２ｈよりも使用者寄りの位置に表示されるので、表示面５０の視認性を高めることができる。

【0080】

表示面５０のボタン５１は、現金自動預け払い機（ＡＴＭ：AutomatedTeller Machine）を操作するためのボタンである。ボタン５１付きの表示面５０は、空中に浮き出るように表示される空中浮遊像である。すなわち、ボタン５１付きの表示面５０は、空中に虚像として表示される。よって、空中操作装置４１の使用者は、直接タッチパネル等に触れなくて済むため衛生的に現金自動預け払い機を操作することが可能である。

【0081】

例えば、表示面５０は、複数のボタン５１を備えており、使用者が複数のボタン５１を操作することによって現金自動預け払い機を操作することが可能である。筐体４２には、例えば、ボタン５１に接近する対象物Ｆを検出するセンサ４３が埋め込まれている。センサ４３の構成は、前述したセンサ１２の構成と同様である。

【0082】

空中操作装置４１は、例えば、複数のセンサ４３を備える。センサ４３は、例えば、ボタン５１に対応して設けられており、各ボタン５１は各センサ４３の斜め上方に表示される。一例として、ボタン５１及びセンサ４３の数は１２である。表示面５０は、空中結像デバイス５４よりも使用者寄りの位置に表示され、且つ空中結像デバイス５４の斜め上方に表示される。これにより、使用者に表示面５０を視認しやすくすることができる。

【0083】

例えば、表示面５０は光って表示されてもよく、この場合、周囲の明るさにかかわらず容易に表示面５０を視認することができる。表示面５０は、例えば、縦に長く延びる形状を呈する。一例として、表示面５０は矩形状に表示され、表示面５０の縦方向の長さは表示面５０の横方向の長さよりも長い。しかしながら、表示面５０の形状及び大きさは上記の例に限られず特に限定されない。表示面５０は、ボタン５１以外のものを表示してもよい。例えば、表示面５０は，複数のボタン５１と文字情報とを含んでもよい。文字情報は、一例として、日付情報及び時刻情報の少なくともいずれかを含んでもよい。

【0084】

表示面５０では、例えば、複数のボタン５１が格子状に配列されるように表示される。一例として、複数のボタン５１は、テンキーとして表示される。この場合、空中操作装置４１のボタン５１を押すことによって、現金自動預け払い機に対して引き落としの金額、預け入れの金額、振込金額又は暗証番号を指定することが可能となる。

【0085】

ボタン５１の形状は、例えば、四角形状（一例として隅丸長方形状）である。しかしながら、ボタン５１の形状は、円形状、長円形状、又は多角形状であってもよく、特に限定されない。例えば、ボタン５１として、決定ボタン及び戻るボタンの少なくともいずれかが含まれていてもよい。この場合、決定ボタンは操作を決定させるボタンに相当し、戻るボタンは操作の前に戻るボタンに相当する。しかしながら、ボタン５１の種類は、上記の各例に限られず特に限定されない。

【0086】

空中操作装置４１は、ボタン５１付きの表示面５０を表示する空中結像デバイス５４と、筐体４２の内部に配置された表示装置５５と、制御部６０とを備える。空中結像デバイス５４及び表示装置５５は、表示面５０を虚像として空中に表示する虚像表示部に相当する。空中結像デバイス５４は、例えば、筐体４２の傾斜面４２ｈに形成された開口に固定されている再帰反射部材（再帰反射鏡）である。表示装置５５は、空中結像デバイス５４に対して斜めに配置されている。なお、空中結像デバイス５４、表示装置５５及び制御部６０のそれぞれの構成は、前述した空中結像デバイス１４、表示装置１５及び制御部２０のそれぞれの構成と同一である。

【0087】

以上、現金自動預け払い機に設けられる変形例の空中操作装置４１について説明したが、空中操作装置４１からも空中操作装置１と同様の作用効果が得られる。また、変形例に係る空中操作装置４１に対して、本開示に係る操作入力装置は、更に変形させることが可能である。例えば、前述の変形例では、現金自動預け払い機に設けられる空中操作装置４１について説明した。しかしながら、本開示に係る空中操作装置は、キッチン、水回り、病院、公共機関、駅又は空港等に設けられていてもよい。

【0088】

例えば、キッチンに設けられる空中操作装置では、ボタン付きの表示面が空中に虚像として表示されることにより、食材が付着した指等でディスプレイに直接触れなくても、料理アプリを操作可能となる。すなわち、従来は携帯端末等のディスプレイを触るために、わざわざ手を洗ってからディスプレイに表示される料理アプリを操作していたが、本開示に係る空中操作装置では、ボタン付きの表示面が空中に虚像として表示されるので、空中のボタンを操作することによって料理アプリを操作できる。従って、わざわざ手を洗わなくても料理アプリを操作できるので、操作性が高い空中操作装置とすることができる。

【0089】

例えば、ＡＴＭ、病院、公共機関、駅又は空港に設けられる空中操作装置では、ボタン付きの表示面が空中に虚像として表示されることにより、共用のディスプレイを直接触らなくても、ＡＴＭ、又は、病院若しくは空港の受付機等の操作を行うことが可能である。従って、共用のディスプレイへの指の接触を不要とすることができるので、衛生的に操作を行うことができる。

【符号の説明】

【0090】

１，４１…空中操作装置、２，４２…筐体、２ｂ…前面、２ｃ…側面、２ｄ…上面、２ｆ…下面、２ｇ…開口、２ｈ…第１板部、２ｊ…第２板部、３…突出部、３ｂ…主面、３ｃ…端面、３ｄ…裏面、１０，５０…表示面、１０ｂ…中心、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｎ，５１…ボタン、１１ｂ…中心、１２，４３…センサ、１３…文字情報、１４，５４…空中結像デバイス、１５，５５…表示装置、２０，６０…制御部、２１…画像出力部、２２…対象物検出部、２３…認識部、２４…信号出力部、２５…通知部、２５ｂ…音声出力部、２５ｃ…色彩変更部、３０…機器、４２ｂ…上面、４２ｃ…側面、４２ｄ…前面、４２ｆ…背面、４２ｇ…下面、４２ｈ…傾斜面、Ａ１…第１方向、Ａ２…第２方向、Ａ３…第３方向、Ｂ…便器、Ｃ…光、Ｄ１…上下方向、Ｄ２…左右方向、Ｄ３…突出方向、Ｅ…トイレットペーパー、Ｆ…対象物、Ｇ１，Ｇ２，ＧＸ…グループ、Ｋ…距離、Ｍ…洗面台、Ｔ…トイレ、Ｖ…基準線、Ｗ…壁部、Ｙ１，Ｙ２…閾値、Ｚ１…第１面、Ｚ２…第２面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】