JP3230455U

JP3230455U - 空中操作リモコン装置

Info

Publication number: JP3230455U
Application number: JP2020005037U
Authority: JP
Inventors: 雄司松尾; 弘幸東條
Original assignee: Asukanet Co Ltd
Current assignee: Asukanet Co Ltd
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2030-11-20

Abstract

【課題】使用者等が直接接触することなく使用可能な空中操作リモコン装置を提供する。【解決手段】一側に配置されたディスプレイ１２に表示されたリモコンの押しボタンの画像を他側の空間に表示する空中映像表示手段１１と、他側の空間に形成された押しボタンを押した指の位置を検知する操作指位置検知手段２１と、操作指位置検知手段２１の出力を実際のリモコンの押しボタン操作時の信号に変換して出力する制御手段２２と、ディスプレイ１２及び制御手段２２を収納するケース２３とを有し、ケース２３の表側に空中映像表示手段１１が設けられている。【選択図】図１

Description

本考案は、空中映像表示手段を用いて、例えば、テレビやエアコン（空調装置）等の操作機器のリモコン像を空中表示させ、このリモコン像に触れた位置を検知して操作機器に信号を送る空中操作リモコン装置に関する。

従来、例えば、旅館やホテルにおいて、テレビやエアコンの操作は、宿泊者がリモコン（遠隔操作スイッチ）の押しボタン等を押すことで（直接接触することで）行われている（例えば、特許文献１参照）。

実用新案登録第３２２３２０６号公報

しかしながら、リモコンの操作を行う宿泊者は不特定多数であるため、衛生上問題があり、ウィルス等の接触感染の媒体となる可能性があった。
特に、宿泊中は、宿泊者が部屋の中で飲食や排泄等の生活行為を行いながらリモコンに触るため、リモコンの汚染の可能性は高く、また、宿泊者によってはリモコンに触ることが精神的な負担にもなっている。このため、部屋内の清掃作業は、通常の作業のみならず、リモコンの除菌等を行う必要もあり、業務負担が増大する問題もある。

本考案はかかる事情に鑑みてなされたもので、使用者等が直接接触することなく使用可能な空中操作リモコン装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本考案に係る空中操作リモコン装置は、一側に配置されたディスプレイに表示されたリモコンの押しボタンの画像を他側の空間に表示する空中映像表示手段と、前記他側の空間に形成された押しボタンを押した指の位置を検知する操作指位置検知手段と、該操作指位置検知手段の出力を実際のリモコンの押しボタン操作時の信号に変換して出力する制御手段と、前記ディスプレイ及び前記制御手段を収納するケースとを有し、該ケースの表側に前記空中映像表示手段が設けられている。

ここで、前記操作指位置検知手段にはｚＦｏｒｃｅ（登録商標）ＡＩＲタッチセンサを使用することができる。
また、前記操作指位置検知手段には、周囲に複数の発光素子と受光素子を有する枠型センサを使用することもできる。

本考案に係る空中操作リモコン装置において、前記空中映像表示手段は、それぞれ透明板材の表裏面に対して等間隔で垂直に平行配置された多数の光反射層を有する２つの光制御パネルが、該各光制御パネルの光反射層が平面視して直交するようにして重ねて配置されて形成されているのがよい。

本考案に係る空中操作リモコン装置は、空中映像表示手段、操作指位置検知手段、制御手段、及び、ケースを有し、このケースの表側に空中映像表示手段を設けているので、使用者等が、実際の（実在する）リモコンの押しボタンを直接押すことなく、空中映像表示手段により空間に形成された押しボタンを押す（指す）ことで、例えば、テレビやエアコンの操作を行うことができる。
従って、除菌等の作業を行う必要がなく、衛生環境に優れる。

本考案の一実施の形態に係る空中操作リモコン装置の説明図である。同空中操作リモコン装置の空中映像表示手段によって空間に形成されたリモコンの押しボタン群の説明図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同空中操作リモコン装置の空中映像表示手段の拡大正断面図及び拡大側断面図である。同空中操作リモコン装置の操作指位置検知手段の説明図である。同空中操作リモコン装置の他の操作指位置検知手段の説明図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本考案を具体化した実施の形態につき説明し、本考案の理解に供する。
図１〜図３に示すように、本考案の一実施の形態に係る空中操作リモコン装置１０は、空中映像表示手段１１を用いて、空中映像表示手段１１の一側（図１、図３（Ａ）、（Ｂ）では下側）に配置されたディスプレイ１２に表示されたリモコンの押しボタン群の画像を他側（図１、図３（Ａ）、（Ｂ）では上側）の空間に表示させ、この空間に形成された押しボタン群１３（ここでは、図２に示すように、電源ボタン、記号（＋、−、×）ボタン、数字（１〜８）ボタン等の複数の押しボタンからなる）のいずれか１の押しボタンを押した指の位置を検知することにより、使用者が操作機器に直接接触することなく使用可能な装置である。
以下、詳しく説明する。

空中映像表示手段１１は、それぞれ平面視して正方形（長方形や正多角形（辺の数が偶数）、また、円形や楕円形等でもよい）の対となる第１、第２の光制御パネル（平行光反射パネルともいう）１４、１５を有しているが、第１、第２の光制御パネル１４、１５は基本形状が同一なので、同一の構成要素には同一の番号を付与する。なお、図１、図３（Ａ）、（Ｂ）においては、第１の光制御パネル１４を下側（入光側）に、第２の光制御パネル１５を上側（出光側）に、それぞれ配置している。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の光制御パネル１４（第２の光制御パネル１５も同様）は透明板材１６を有し、この透明板材１６の内部に、透明板材１６の両面（表裏面）に対して垂直で、一定ピッチ（等間隔）で並べて平行配置された多数の帯状の光反射層（光反射面部、垂直光反射層、ミラー）１７が形成されている。この透明板材１６は、断面が矩形の透明なガラス板材１８を多数重ねて形成されるものであり、各ガラス板材１８の厚み方向片面（又は両面）に、光反射層１７が形成されている。

なお、第１、第２の光制御パネルは、ガラス板材と同一厚みの透明な樹脂板材とを交互に重ねて配置することにより構成することもできる。詳細には、各ガラス板材の厚み方向両面に光反射層がそれぞれ形成され、樹脂板材を挟んで隣合う（対向する）ガラス板材が、光反射層を介して樹脂板材の樹脂のみで接合される（即ち、樹脂板材は、光を透過する機能のみならず、光反射層が形成された隣合うガラス板材を直接接合する接着剤としても機能している）。

第１、第２の光制御パネル１４、１５は、それぞれの表裏面に対して垂直に平行配置された多数の光反射層１７が平面視して直交配置された状態（例えば、８５〜９５度、好ましくは８８〜９２度の範囲で交差配置された状態を含む）で、向かい合わせて積層され接合されて一体化され、空中映像表示手段１１を構成している。この第１、第２の光制御パネル１４、１５は、平面視した一辺の長さが、例えば、１００〜３００ｍｍ（好ましくは２００ｍｍ以下）程度のものであるが、特に限定されるものではない。

積層された第１の光制御パネル１４と第２の光制御パネル１５との間には、図示しない透明の接着剤（例えば、ＵＶ硬化樹脂、２液硬化型樹脂、熱硬化樹脂、常温効果樹脂）が配置されている。なお、図３（Ａ）、（Ｂ）では、第１の光制御パネル１４の上面と、第２の光制御パネル１５の下面とが、当接配置された状態（隙間がない：０ｍｍ）を示しているが、隙間（例えば、０を超え５ｍｍ以下程度）を有して近接配置された状態でもよい。この場合、この隙間にも接着剤が充填される（隙間が接着剤の層厚となる）。

上記した接着剤（樹脂板材も同様）を構成する合成樹脂には、この合成樹脂の屈折率とガラス板材１８（透明板材１６）の屈折率が同一又は近似するものを使用することが好ましい。具体的には、ガラス板材１８の屈折率η１と同一又は略等しい屈折率η２（例えば、（０．９〜１．１）×η１の範囲、好ましくは（０．９５〜１．０５）×η１の範囲、更に好ましくは（０．９８〜１．０２）×η１の範囲）を有する合成樹脂を使用できる。なお、第１、第２の光制御パネル１４、１５を構成するガラス板材１８の屈折率η１に対し、合成樹脂の屈折率η２を合わせる方法としては、例えば、異なる２種以上の樹脂を混合して屈折率を調整する方法がある。この場合、ガラス板材と合成樹脂の屈折率の数値を、上から３桁まで（小数点以下第２位まで）揃えることが好ましい。

上記した合成樹脂は、紫外線硬化型（例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリイソプレン骨格を有する（メタ）アクリレート、ポリブタジエン骨格を有する（メタ）アクリレート、（メタ）アクリレートモノマー等の（メタ）アクリレート）、熱硬化型、２液硬化型、及び、常温硬化型のいずれか１であることが好ましい。また、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ：アクリル系樹脂）、非晶質フッ素樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、光学用ポリカーボネート、フルオレン系ポリエステル、ポリエーテルスルホン等の熱可塑性樹脂も使用できる。

光反射層１７は、ガラス板材１８の厚み方向片方（又は両方）の面１９に鏡面処理を行って形成された金属膜（金属皮膜：金属メッキ膜や蒸着膜）であり、この金属膜（光反射層１７）の表面と裏面が光反射面２０となる。
第１、第２の光制御パネル１４、１５は、光反射層１７がガラス板材１８の面１９に形成されているため、ｈ１をガラス板材１８の高さ、ｈ２を光反射層１７の高さとすると、高さｈ１と高さｈ２は同じである（以下、単にｈと記載）。

ここで、高さｈは、例えば、０．２〜１０ｍｍの範囲（好ましくは、下限が０．５ｍｍ、更には１ｍｍ、上限が５ｍｍ、３ｍｍ、更には２．５ｍｍ）であるのが実用的であるが、本考案はこの数値に限定されない。
また、ガラス板材１８の厚みｔは、例えば、０．１〜２ｍｍの範囲（好ましくは、下限が０．３ｍｍ、上限が１．５ｍｍ）であり、ガラス板材１８の長尺方向長さは１００〜３００ｍｍ（好ましくは２００ｍｍ以下）であるのが実用的であるが、本考案はこの数値に限定されない。

ここで、光反射層１７（光反射面２０）のピッチｐ（ガラス板材１８の厚みｔに略等しい）に対する高さｈ（ガラス板材１８の高さｈ１又は光反射層１７の高さｈ２に相当）の比であるアスペクト比（ｈ／ｐ）は、０．８〜５の範囲（好ましくは、下限が１．５、更には２、上限が４、更には３．５）にあるのが好ましく、これによって、より高さの高い光反射層１７が得られる。
なお、光反射層１７の厚みは、例えば、６０ｎｍ以上、好ましくは８０ｎｍ以上（例えば、１００ｎｍ程度：上限は１５０ｎｍ程度）であり、ガラス板材１８の厚みｔと比較して非常に薄いが、図３（Ａ）、（Ｂ）では、説明の便宜上、ガラス板材１８の厚みを誇張して図示している。

空中映像表示手段１１を用いて高精細な画像を得るには、アッベ数と平滑性も重要な特性となる。
アッベ数とは、屈折率の波長依存性を示す数値であり、光を透過するガラス板材１８のアッベ数が低過ぎると像が不鮮明になる可能性がある。このため、ガラス板材１８のアッベ数は４０以上（好ましくは５０以上、更に好ましくは５５以上）であるのがよい。
平滑性は、特に光反射層１７を成膜した面（光反射層１７の表面）で重要であり、平滑性が低すぎると像がぼやけたように見え、質感を損なう可能性がある。このため、平滑性は、算術平均粗さ「Ｒａ」で表した場合に、５０ｎｍ以下であるのがよく、好ましくは２０ｎｍ以下、更に好ましくは１０ｎｍ以下、特に好ましいのは５ｎｍ以下（更には２ｎｍ未満）である。
更に、軽量化の観点から、ガラス板材１８の比重は低い方が好ましい。

図３（Ａ）、（Ｂ）において、空中映像表示手段１１の左下側から斜めに入光したディスプレイ１２からの光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３はそれぞれ、下側の第１の光制御パネル１４の光反射面２０のＰ１、Ｐ２、Ｐ３で反射し、更に上側の第２の光制御パネル１５の光反射面２０のＱ１、Ｑ２、Ｑ３で反射して、空中映像表示手段１１の上側に実像を形成できる。
この空中映像表示手段１１は、上記したように、第１、第２の光制御パネル１４、１５の光反射面２０が当接（又は近接）配置されるので、ディスプレイ１２からの光の集光度合いが向上し、より鮮明な画像を得ることができる。

なお、図３（Ａ）、（Ｂ）では、左側から入光しているので、光反射層１７の左側が光反射面２０として使用されているが、右側から入光する場合は、光反射層１７の右側が光反射面２０として使用される。
この空中映像表示手段１１の動作において、空気中からガラス板材１８へ入光する場合、及び、ガラス板材１８から空気中に出光する場合に、光の屈折現象、場合によって全反射現象を起こすので、これらを考慮して空中映像表示手段１１を使用する必要がある。なお、光反射面２０以外の部分は光通過面となる。

上記した空中映像表示手段１１を使用して、図１に示すように、空中映像表示手段１１の下側にあるディスプレイ１２に表示されたリモコンの押しボタン群の画像を、空中映像表示手段１１の上側の空間に押しボタン群１３（実像）として形成できる。
空中操作リモコン装置１０は更に、図１、図２に示すように、操作指位置検知手段２１、制御手段２２、及び、ケース２３を有し、このケース２３内に、前記したディスプレイ１２、操作指位置検知手段２１、及び、制御手段２２が収納され、ケース２３の表側に、前記した空中映像表示手段１１が設けられている。このケース２３は、例えば、樹脂（プラスチック）又は金属で構成されている。

空中映像表示手段１１は、ケース２３の上側（表側）の開口部分に蓋をするように、側面視して傾斜した状態（例えば、水平方向に対して５〜４５度程度）で取付け固定されている。なお、空中映像表示手段１１を水平状態から起こした側（図１では左側）が、操作する使用者側（以下、手前側とも記載）となる。
このケース２３内にはディスプレイ１２が、空中映像表示手段１１の傾斜方向とは逆方向に傾斜させた状態（例えば、水平方向に対して５〜６０度程度）で取付け固定されている（傾斜角度を変更可能な構成にすることもできる）。なお、ディスプレイ１２は液晶ディスプレイであるが、例えば、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイでもよい。

ディスプレイ１２に表示される画像は、例えば、テレビやエアコンのリモコンの画像、具体的には、リモコンの押しボタン群の画像であるが、空中操作リモコン装置１０を適用する対象に応じて、他のリモコンの押しボタン群の画像を表示することもできる。例えば、旅館やホテルでは、照明器機等のリモコンの押しボタン群の画像でもよく、また、自宅では、例えば、各種電気機器（電子レンジやＩＨクッキングヒーター、電気ヒーター等）や各種ガス機器（ガスコンロやガスヒーター等）のリモコンの押しボタン群の画像でもよい。なお、機器が複数ある場合は、機器ごとにリモコンの画像を切替えることができるが、同時に表示することもできる。また、ディスプレイに表示されるリモコンの押しボタンが１つの場合、空間には１つの押しボタン（実像）が形成される。

操作指位置検知手段２１には、空間に形成された押しボタン群１３の１の押しボタンを押した指の位置を検知するｚＦｏｒｃｅ（登録商標、以下同じ）ＡＩＲタッチセンサを使用できる。このｚＦｏｒｃｅＡＩＲタッチセンサは、例えば、特許第６５７１７８５号公報に開示の光学近接センサであり、ハウジングと、ハウジング内に取り付けられて、検出面に沿ってハウジングから外に光を投影する光エミッタと、ハウジング内に取り付けられて、作動時に到達する光の量を検出する複数の光検出器と、ハウジング内に取り付けられた複数のレンズと、光エミッタ及び光検出器に接続されたプロセッサとを含み、各エミッタ−検出器ペア（Ｅ、Ｄ）に対応する検出面内の目標位置ｐ（Ｅ、Ｄ）に物体が位置する時に、エミッタＥによって放出された光が物体によって散乱し、検出器Ｄによって最大限に検出されるようにエミッタ及び検出器が配置され、、プロセッサは、エミッタ−検出器ペア（Ｅ、Ｄ）を同期して作動させ、検出された光の量を検出器から読み取り、エミッタ−検出器ペアからの検出を検出面内の隣接する目標位置間の物体の位置に関連付ける検出−位置関係に従って、検出された光の量から検出面内の物体の位置を計算している。

この操作指位置検知手段２１は、複数のタッチ座標を押しボタン群１３上にマッピングできるように、図１、図４に示すように、ケース２３内に収納されたディスプレイ１２よりも手前側に配置され、操作指位置検知手段２１から投影された光ビーム（赤外線）で示される検出面は、押しボタン群１３の表面に沿って形成されている。
なお、操作指位置検知手段２１から投影される光ビームは、空中映像表示手段１１の影響を受けなければ、空中映像表示手段１１を介して押しボタン群１３の表面と平行に投影できるが、影響を受けるのであれば、空中映像表示手段１１を介することなく、押しボタン群１３の表面と平行に投影する。なお、この場合、操作指位置検知手段２１は、例えば、空中映像表示手段１１の他側（ケース２３の上方）に傾斜させて配置、また、投影される光ビームが空中映像表示手段１１にあたらない範囲でケース２３内に配置するのがよい。

また、操作指位置検知手段には、ｚＦｏｒｃｅＡＩＲタッチセンサの代わりに、図５に示す周囲に複数の発光素子と受光素子を有する枠型センサ２４を使用することもできる。この枠型センサ２４は、例えば、特開２００３−９９２０３号公報や特開２００３−９９２０１号公報に開示の光学式タッチパネル装置であり、押しボタン群１３の縦横軸方向に設置した発光素子から発光された赤外線を受光素子により受光し、指等の障害物などにより赤外線が受光されない場所を検知するものである。具体的には、複数のタッチ座標を押しボタン群１３上にマッピングできるように、図５に示すように、ケース２３の外側に傾斜させた状態に配置され、その検出面が、発光素子から発光された赤外線によって示されるように、押しボタン群１３の表面に沿って形成されている。なお、枠型センサ２４は、ケース２３の上部（空中映像表示手段１１）に対して傾斜させた状態で取付け固定できるが、ケース２３の上部に対して傾倒可能（傾斜角度を変更可能）に構成することもできる。

制御手段２２は、ディスプレイ１２、操作指位置検知手段２１、及び、赤外線ＬＥＤ２５に、有線又は無線で接続され、操作指位置検知手段２１の出力を、実際の（実在する）リモコンの押しボタン操作時の赤外線信号（信号の一例：電波等の信号でもよい）に変換して出力するものである。この変換された赤外線信号は、ケース２３に設けられた赤外線ＬＥＤ２５から、テレビやエアコンの各機器に送信されて操作が可能になる。なお、赤外線ＬＥＤ２５から各機器に発信される赤外線には、広帯域に対応したものを使用することで、例えば、宿泊施設ごとの幅広い機器（テレビ、エアコン、照明等）に対応することができる。
この制御手段２２には、例えば、ソフトウェアが内蔵され、上記した各機器向けのリモコンの押しボタン群の画像（情報）を作成し、登録することができるが、予め作成した各機器向けのリモコンの押しボタン群の画像を入力することもできる。

続いて、本考案の一実施の形態に係る空中操作リモコン装置１０の使用方法について説明する。
使用者は、空中操作リモコン装置１０により、空間に形成された押しボタン群１３の複数の押しボタンのうち、目的とする押しボタンを指で押す（指す）。この押しボタン群１３は、例えば、テレビやエアコンのリモコンの押しボタン群の画像が空中映像表示手段１１を介して結像した実像である。
なお、空間には、特定の機器の押しボタン群１３が表示された状態でも構わないが、例えば、空間に予め各機器の名称が表示され、使用者が使用する機器の名称を指で押す（選択する）ことにより、その機器の押しボタン群１３を空間に表示することもできる。

使用者が押しボタン群１３のうち、特定の押しボタンを指で押した後は、操作指位置検知手段２１により、押しボタンを押した指の位置が検知され、制御手段２２により、操作指位置検知手段２１の出力が、実際のリモコンの押しボタン操作時の赤外線信号に変換され、この変換された赤外線信号が、赤外線ＬＥＤ２５からテレビやエアコンの各機器に送信されて、その操作が可能になる。
従って、使用者は、実在するリモコンの押しボタンを直接押すことなく、例えば、テレビやエアコン等の各機器の操作を行うことができる。

以上、本考案を、一実施の形態を参照して説明してきたが、本考案は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本考案の空中操作リモコン装置を構成する場合も本考案の権利範囲に含まれる。
前記実施の形態においては、空中映像表示手段の第１、第２の光制御パネルを構成する透明板材を、ガラス板材のみ、又は、交互に配置されるガラス板材と樹脂板材で構成した場合について説明したが、透明度の高い硬質で高融点の樹脂のみで構成することもできる。
また、前記実施の形態においては、枠型センサを使用した場合について説明したが、空間に形成された押しボタンを押した指の位置を検知できれば、他のセンサ（操作指位置検知手段）を使用することもできる。

本考案に係る空中操作リモコン装置は、使用者等が、実在するリモコンの押しボタン群を直接押すことなく、空中映像表示手段により空間に形成された押しボタン群の押しボタンを押すことで、例えば、テレビやエアコンの操作を行うことができる。これにより、例えば、旅館やホテルの宿泊施設、自宅、職場（事務所（オフィス）や事業所（工場））等で有効に利用できる。

１０：空中操作リモコン装置、１１：空中映像表示手段、１２：ディスプレイ、１３：押しボタン群、１４：第１の光制御パネル、１５：第２の光制御パネル、１６：透明板材、１７：光反射層、１８：ガラス板材、１９：面、２０：光反射面、２１：操作指位置検知手段、２２：制御手段、２３：ケース、２４：枠型センサ、２５：赤外線ＬＥＤ

Claims

一側に配置されたディスプレイに表示されたリモコンの押しボタンの画像を他側の空間に表示する空中映像表示手段と、前記他側の空間に形成された押しボタンを押した指の位置を検知する操作指位置検知手段と、該操作指位置検知手段の出力を実際のリモコンの押しボタン操作時の信号に変換して出力する制御手段と、前記ディスプレイ及び前記制御手段を収納するケースとを有し、該ケースの表側に前記空中映像表示手段が設けられていることを特徴とする空中操作リモコン装置。
請求項１記載の空中操作リモコン装置において、前記操作指位置検知手段はｚＦｏｒｃｅ（登録商標）ＡＩＲタッチセンサであることを特徴とする空中操作リモコン装置。
請求項１記載の空中操作リモコン装置において、前記操作指位置検知手段は、周囲に複数の発光素子と受光素子を有する枠型センサであることを特徴とする空中操作リモコン装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空中操作リモコン装置において、前記空中映像表示手段は、それぞれ透明板材の表裏面に対して等間隔で垂直に平行配置された多数の光反射層を有する２つの光制御パネルが、該各光制御パネルの光反射層が平面視して直交するようにして重ねて配置されて形成されていることを特徴とする空中操作リモコン装置。