JP2024021354A - 非接触式タッチパネルおよび非接触式タッチパネルを備えた自動機 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡単に使い勝手を向上できるようにした非接触式タッチパネルおよび非接触式タッチパネルを備えた自動機を提供すること。【解決手段】接触式タッチパネル２１０に取り付けられる非接触式タッチパネル１は、指先の位置を検出する指先位置検出部１１０と、指先位置検出部により検出された位置に応じて、接触式タッチパネルを操作するための入力を生成する操作入力生成部１２０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、非接触式タッチパネルおよび非接触式タッチパネｓルを備えた自動機に関する。

社会には数多くの自動機が導入されている。例えば銀行、コンビニエンスストアに設置されている自動預金預払機（ＡＴＭ）、鉄道の駅に設置されている自動券売機、空港のチェックインカウンタに設置されている自動チェックイン端末などがある。それらの自動機には、操作の手順を案内するための表示器と、表示器に表示されたボタンを操作するためのタッチパネルとが搭載されている。

タッチパネルの方式には、光学式、静電容量式、抵抗膜式などがあるが、多くのＡＴＭ、自動券売機、自動チェックイン端末には光学式タッチパネルが採用されている。不特定多数の利用者が光学式タッチパネル面を指で押下して操作することにより、自動機を利用している。

近年は、新型コロナウイルス感染症の発生により様々な社会活動の中での感染リスクが心配されているため、光学式タッチパネルはユーザに不安感を与える可能性がある。さらに光学式タッチパネルを消毒薬で定期的に清掃する必要があり、保守作業の手間がよけいにかかり、自動機の効率も低下している。

特開２０１９－１０９６３７号公報

自動機に設けられた接触式タッチパネルを非接触式タッチパネルに交換することも考えられるが、既存の自動機の接触式タッチパネルを現場で非接触式タッチパネルに交換するのは大変な手間がかかる。タッチパネルの電気信号を配線し直したり、自動機の制御部のコンピュータプログラムを更新したりする必要があるためである。

本発明は、以上の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、より簡単に使い勝手を向上できるようにした非接触式タッチパネルおよび非接触式タッチパネルを備えた自動機を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明の一つの観点に従う非接触式タッチパネルは、接触式タッチパネルに取り付けられる非接触式タッチパネルであって、指先の位置を検出する指先位置検出部と、指先位置検出部により検出された位置に応じて、接触式タッチパネルを操作するための入力を生成する操作入力生成部とを備える。

本発明によれば、指先位置検出部の検出した指先の位置に応じて、接触式タッチパネルを操作するための操作入力を生成し、接触式タッチパネルへ入力することができる。

非接触式タッチパネルを備えた自動機の全体構成図である。 既存の接触式タッチパネルと後付けの非接触式タッチパネルとの関係を示す説明図である。 非接触式タッチパネルを上方から見た平面図である。 図３中の矢示ＩＶ方向から見た模式的な断面図である。 既存の接触式タッチパネル上に非接触式タッチパネルを後から取り付けた様子を示す説明図である。 既存の接触式タッチパネル上の空中でユーザの指先を検出し、検出した位置に応じて電子遮光板の所定箇所を遮光することにより、既存の接触式タッチパネルへ入力する様子を示す説明図である。 第２実施例に係り、ユーザの視差に応じて、電子遮光板の遮光位置を補正する様子を示す説明図である。 第３実施例に係る非接触式タッチパネルの説明図である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。図１は、非接触式タッチパネル１が後付けされた自動機２の全体図を示す。図２は、既存の接触式タッチパネル２１０と後付けの非接触式タッチパネル１との関係を示す。図３は、非接触式タッチパネル１を上方から見た平面図である。図４は、図３中の断面図である。図５は、既存の接触式タッチパネル２１０上に非接触式タッチパネル１を後から取り付けた様子を示す。

本実施形態では、自動機２に既に設けられた接触式タッチパネル２１０上に非接触式タッチパネル１をいわゆる後付けで搭載し、接触式タッチパネル２１０の表示を見て操作するユーザの指先４の位置を指先位置検出部１１０により非接触で検出する。本実施形態では、非接触で検出したユーザの指先４の位置に応じて、接触式タッチパネルを操作するための入力を操作入力生成部１２０で生成する。したがって、ユーザは、接触式タッチパネル２１０を直接手で触れることなく、接触式タッチパネル２１０の上方における空中操作で、接触式タッチパネル２１０を間接的に操作することができる。

図５に示すように、接触式タッチパネル２１０は、表示パネル２１２と、表示パネル２１２の上側に設けられる光学式操作パネル２１１とを備える。光学式操作パネル２１１は、発光部２１３から受光部２１４へ向かう光線が遮られることにより、指先４の位置を検出する。

指先位置検出部１１０は、操作入力生成部１２０の上側に設けられ、発光部１１１から受光部１１２へ向かう光線が遮られることにより、指先４の位置を検出する光学式操作パネルとして構成される。図３，図４に示すように、操作入力生成部１２０は、指先位置検出部１１０により検出された位置に対応する箇所を遮光状態１２２とする液晶部材１２１から電子遮光板として構成される。

図２に示すように、指先位置検出部１１０は、光学式操作パネル２１１の高さ寸法Ｈ１よりも高い寸法Ｈ２を有する中空角筒状に形成されている。これにより、ユーザは、接触式タッチパネル２１０の光学式操作パネル２１１に直接指先を触れる前に、指先位置検出部１１０の空間内でどこにも触れずに入力操作を行うことができる。

操作入力生成部１２０は、指先位置検出部１１０により検出される指先４の位置と表示パネル２１２上での位置との間に発生する視差を補正して所定箇所を遮光状態１２２とすることもできる。操作入力生成部１２０は、標準的な身長のユーザを想定して位置ずれ（視差）を推測し、この位置ずれを解消するように、遮光位置を調整する。

接触式タッチパネル２１０は、上述の通り、表示パネル２１２と、表示パネル２１２の上側に設けられる接触式操作パネル２１１とを備える。指先位置検出部１１０は、光学式操作パネル２１１の上側に設けられ、発光部１１１から受光部１１２へ向かう光線が遮られることにより指先４の位置を検出する光学式操作パネルとして構成される。

図８で後述のように、操作入力生成部１２０Ａは、接触式操作パネル２１０Ａ上にマトリクス状に配置された複数の伸縮可能なピン部材１２３を有しており、指先位置検出部１１０により検出された所定位置に対応するピン部材１２３を上下方向へ伸縮させることにより、接触式操作パネル２１１Ａ上の所定位置に対応する位置を押圧してもよい。

本実施形態の非接触式タッチパネル１は、自動機２の有する接触式タッチパネル２１０の上にいわゆる後付けで取り付けられるが、自動機２の制御部２２０とは制御の点で接続されてない。つまり、自動機２の制御部２２０と非接触式タッチパネル１とは、制御信号の流れる電気的配線でつながれていない。非接触式タッチパネル１は、自動機２内の電源装置２５０から給電されるが、これは単なる電力の供給であり、いかなる制御信号も含まれていない。

指先位置検出部１１０がユーザの指先の位置を検出する方式としては、光学式、カメラ式などがある。本実施形態では、ユーザの指先の位置を透過型光電スイッチのような機構で検出する場合を例にあげて説明する。カメラを用い、三角測量方式で指先４の位置を検出する構成としてもよい。

図１～図 を用いて実施例１を説明する。図１は、自動機２の全体構成図である。自動機２は、例えばＡＴＭである。自動機２は、例えば、筐体２００と、接触式タッチパネル２１０と、制御部２２０と、紙幣部２３０と、通信部２４０と、電源装置２５０とを備える。筐体２０１には、紙幣等を出し入れする紙幣等出し入れ口２０１と接触式タッチパネル２１０とが設けられている。

接触式タッチパネル２１０は、自動機２の操作案内を表示したり、ユーザから入力された情報を表示したりする。

制御部２２０は、プロセッサ、主記憶装置および補助記憶装置を備えており（いずれも不図示）、補助記憶装置内には所定のコンピュータプログラムがあらかじめ格納されている。プロセッサは、所定のコンピュータプログラムを補助記憶装置から主記憶装置へ読み出して実行することにより、ＡＴＭとしての各機能を実現させる。

接触式タッチパネル２１０は、ユーザとの間で情報を交換する装置であり、光学式タッチパネルとして構成される。

紙幣部２３０は、例えば、紙幣制御部、入出金部と、紙幣判別部と、一時保留部、紙幣搬送部と、収納部および回収部（いずれも不図示）とを含んで構成される。

紙幣制御部は、紙幣部２３０の動作を制御する。入出金部は、入金処理の際にユーザにより投入された紙幣（入金紙幣）の受け付けや、出金処理の際にユーザに対して出金される紙幣（出金紙幣）の払い出しを行う。紙幣判別部は、入金処理時または出金処理時に紙幣の金種、正損、真偽、折れや破れ等の紙幣状態を判別する。一時保留部は、紙幣判別部で読み取った入金紙幣の金種、枚数や合計金額等が、接触式タッチパネル２１０を介してユーザにより確認され、自動機２と図外の勘定系ホストとで入金処理が確定するまでの間に、紙幣を一時的に収納する際に用いられる。

紙幣搬送部は、紙幣を各機能部に搬送する搬送路や搬送部材である。収納部は、自動機２で取り扱う紙幣を金種毎に収納する紙幣カセットである。一般的に、自動機２では複数種類の金種の紙幣を扱うため、複数の収納部が備えられる。回収部は、紙幣判別部が入出金に不適であると判断した紙幣や、ユーザが取り忘れた紙幣を回収して保存する。

通信部２４０は、勘定系ホストおよび管理センタ（不図示）と通信する。通信部２４０は、接触式タッチパネル２１０から入力された情報（データ）を勘定系ホストまたは管理センタへ送信したり、勘定系ホストまたは管理センタから受信した情報を接触式タッチパネル２１０へ表示したりする。なお、管理センタは、複数の自動機２を遠隔管理するコンピュータシステムである。

電源装置２５０は、外部の商用電源３からの電源を所定の直流電源などに変換して、自動機２の各部へ供給する。非接触式タッチパネル１は、電源装置２５０から給電されてもよい。非接触式タッチパネル１が独自の電源装置を内蔵する場合は、商用電源３と独自の電源装置とを接続すればよい。

図２に示すように、接触式タッチパネル２１０は、液晶表示装置などの表示パネル２１２と、表示パネル２１２の上に設けられた光学式操作パネル２１１とを含む。接触式タッチパネル２１０の上側には非接触式タッチパネル１が後付けで取り付けられる。

非接触式タッチパネル１は、指先位置検出部１１０と、操作入力生成部１２０とを備えている。指先位置検出部１１０は光学式操作パネルであり、ユーザの指先の位置を光学的に検出して電気信号を出力する。操作入力生成部１２０は、複数の液晶表示装置１２１から構成されている。操作入力生成部１２０は、指先位置検出部１１０からの電気信号に応じた位置の液晶を遮光状態とする。

ここで、操作入力生成部１２０は、指先位置検出部１１０で検出された位置検出信号に応じて光学式操作パネル２１１を操作するための信号を生成する。操作入力生成部１２０は、光学式操作パネル２１１を操作するために、液晶表示装置１２１の所定箇所を遮光状態とし、あたかもそこに指４の先端が存在するかのように振る舞う。

指先位置検出部１１０は、光学式操作パネルとして構成されており、図３に示すように発光部１１１から受光部１１２への光線が遮られることで物体を検知する。図２に戻り、指先位置検出部１１０は、光学式操作パネル２１１の高さ寸法Ｈ１よりも大きい高さ寸法Ｈ２を有する。寸法Ｈ１は例えば数ミリ（５ミリ程度）であり、寸法Ｈ２は例えば十数ミリ～数十ミリ（２０ミリ程度）である。ユーザの指先４の位置は、指先位置検出部１１０内で検出される。通常の操作では、ユーザの指先４は光学式操作パネル２１１に接触することはない。

図３に示すように、指先位置検出部１１０のＸ軸方向の一つの辺には複数の発光部１１１Ｘが配置されており、対向する他の辺には複数の受光部１１２Ｘが配置されている。同様に、指先位置検出部１１０のＹ軸方向の一つの辺には複数の発光部１１１Ｙが配置されており、対向する他の辺には複数の受光部１１２Ｙが配置されている。これにより指先位置検出部１１０内には、光線が縦横に張り巡らされた物体検出空間が形成される。

指先４が物体検出空間に挿入されると、Ｘ軸方向の光線とＹ軸方向の光線とがそれぞれいくつか遮られるため、遮られた光線を受光する受光部１１２Ｘ，１１２Ｙから信号が出力される。これにより、指先４の位置を検出できる。

操作入力生成部１２０は、Ｘ軸方向の液晶表示装置１２１Ｘと、Ｙ軸方向の液晶表示装置１２１Ｙを備える。指先位置検出部１１０において遮光された受光部１１２Ｘ，１１２Ｙの位置が検出されると、操作入力生成部１２０は、遮光されたＸ軸方向受光部１１２Ｘの位置に対応する液晶を遮光状態１２２Ｘとするとともに、遮光されたＹ軸方向受光部１１２Ｙの位置に対応する液晶を遮光状態１２２Ｙとする。

図３，図５に示すように、操作入力生成部１２０は、光学式操作パネル２１１の内側に挿入されており、通常時は透明状態となって、図５に示すように、発光部２１３からの光線をそのまま透過させ、受光部２１４へ入射させる。操作入力生成部１２０は、指先検出時（物体検知時）には、検知された指先に対応するＸ軸方向の位置の液晶を遮光状態１２２Ｘとするとともに、Ｙ軸方向の位置の液晶を遮光状態１２２Ｙとする。すなわち図６にも示すように、指先４の位置に応じて操作入力生成部１２０は、光学式操作パネル２１１に対応する箇所を遮光状態１２２とする。これにより、図６に示すように、光学式操作パネル２１１は、指先４の位置を検出する。

このように構成される本実施例によれば、既に設けられている接触式タッチパネル２１０の上に後から非接触式タッチパネル１を取り付けるだけで、接触式タッチパネル２１０を非接触式タッチパネルに変換することができる。したがって、手軽かつ低コストにユーザの使い勝手を向上することができ、信頼性を向上できる。

本実施例では、既存の接触式タッチパネル２１０の上に非接触式タッチパネル１を後付けで搭載するだけでよく、非接触式タッチパネル１と制御部２２０とを電気的に接続する必要はない。非接触式タッチパネル１は、接触式タッチパネル２１０と電気的に接続されておらず独立した存在である。したがって、非接触式タッチパネルを制御部２２０に電気的に接続する場合（想定例）と比べて、本実施例は、信号線接続作業、および制御部２２０のコンピュータプログラムを更新する作業などが不要であり、低コストに自動機２の機能を向上させることができる。

本実施例では、後付けする非接触式タッチパネル１の指先位置検出部１１０の高さ寸法Ｈ２を、既存の接触式タッチパネル２１０の光学式操作パネル２１１の高さ寸法Ｈ１よりも大きく設定するため（Ｈ２＞Ｈ１）、ユーザの指先４を光学式操作パネル２１１に接触させずに、指先位置検出部１１０の検出空間内で検出することができる。

図７を用いて実施例２を説明する。本実施例では、非接触式タッチパネル１の高さ寸法Ｈ２による視差を補正できるように、操作入力生成部１２０での遮光位置（操作入力の生成位置）を調整する。

図７は、非接触式タッチパネル１と自動機２の光学式操作パネル２１１および表示パネル２１２を含めた、操作表示装置全体の実装状態によって発生する視差ＰＡを示す。非接触式タッチパネル１を自動機２の接触式タッチパネル２１０に取り付ける場合、非接触式タッチパネル１の指先位置検出部１１０は、表示パネル２１２の上方１０－４０ミリ程度の高さとなる。この場合、ユーザに視差ＰＡが生じる。そこで、本実施例では、操作入力生成部２１２は、視差ＰＡを考慮して液晶表示装置の遮光位置を調整する。

このように構成される本実施例も実施例１と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、非接触式タッチパネル１の追加搭載による視差ＰＡを補正することができるため、ユーザの使い勝手をさらに向上させることができる。

図８を用いて実施例３を説明する。本実施例の非接触式タッチパネル１Ａは、軸方向に伸縮可能なピン部材１２３がマトリクス状に配置された操作入力生成部１２０Ａを用いている。指先位置検出部１１０は、実施例１と同様に光学式操作パネルである。

本実施例では、自動機２に最初から設けられている接触式タッチパネル２１０Ａは、接触式タッチパネル２１１Ａと、表示パネル２１２Ａとを備える。接触式タッチパネル２１１Ａは、例えば、抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式などのように、物体の物理的接触に伴う物理状態の変化に基づいて位置を検出する。

指先位置検出部１１０で検知された位置に対応するピン部材１２３が下向きに伸長し、接触式タッチパネル２１１Ａの表面に物理的に接触する。なお、ユーザが表示パネル２１２Ａを視認しやすいように、ピン部材１２３は透明な樹脂材料などから細い棒状に形成される。また、表示パネル２１２Ａに表示されるボタン類を操作するのに必要十分な数だけピン部材１２３が設けられていればよい。

このように構成される本実施例も実施例１と同様の作用効果を奏する。本実施例の操作入力生成部１２０Ａは、機械的な操作入力を生成できるため、対応可能な既存の接触式タッチパネル２１０Ａの種類を多くできる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されず、様々な変形例が含まれる。例えば、上記実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換することが可能である。上述の各実施例は適宜結合可能である。

１，１Ａ：非接触式タッチパネル、２：自動機、１１０：指先位置検出部、１１１：発光部、１１２：受光部、１２０：操作入力生成部、１２１：液晶表示装置、１２２：遮光部、２１０：接触式タッチパネル、２１１：光学式操作パネル、２１２：表示パネル、２１３：発光部、２１４：受光部

Claims (7)

1. 接触式タッチパネルに取り付けられる非接触式タッチパネルであって、
   指先の位置を検出する指先位置検出部と、
   前記指先位置検出部により検出された位置に応じて、前記接触式タッチパネルを操作するための入力を生成する操作入力生成部と
   を備える非接触式タッチパネル。
2. 前記接触式タッチパネルは、表示パネルと、前記表示パネルの上側に設けられる光学式操作パネルとを備え、前記光学式操作パネルは発光部から受光部へ向かう光線が遮られることにより指先の位置を検出するものであり、
   前記指先位置検出部は、前記光学式操作パネルの上側に設けられ、発光部から受光部へ向かう光線が遮られることにより指先の位置を検出する光学式操作パネルとして構成されており、
   前記操作入力生成部は、前記指先位置検出部により検出された位置に対応する箇所を遮光状態とする電子遮光板として構成される
   請求項１に記載の非接触式タッチパネル。
3. 前記指先位置検出部は、前記光学式操作パネルの高さ寸法よりも高い寸法を有する中空筒状に形成されている
   請求項２に記載の非接触式タッチパネル。
4. 前記操作入力生成部は、前記指先位置検出部により検出される指先の位置と前記表示パネル上での位置との間に発生する視差を補正して所定箇所を遮光状態とする
   請求項２に記載の非接触式タッチパネル。
5. 前記接触式タッチパネルは、表示パネルと、前記表示パネルの上側に設けられる接触式操作パネルとを備え、
   前記指先位置検出部は、前記接触式操作パネルの上側に設けられ、発光部から受光部へ向かう光線が遮られることにより指先の位置を検出する光学式操作パネルとして構成されており、
   前記操作入力生成部は、前記接触式操作パネル上にマトリクス状に配置された複数の伸縮可能なピン部材を有しており、前記指先位置検出部により検出された所定位置に対応する前記ピン部材を上下方向へ伸縮させることにより、前記接触式操作パネル上の前記所定位置に対応する位置を押圧する
   請求項１に記載の非接触式タッチパネル。
6. 請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の非接触式タッチパネルが筐体上の接触式タッチパネルの上に取り付けられる自動機。
7. 前記筐体内の制御部は、前記接触式タッチパネルにのみ電気的に接続される
   請求項６に記載の自動機。

Images