(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者の入力操作に応じて入力を受け付けるユーザインターフェース装置であって、
前記入力操作を行うための入力操作領域を生成する入力操作領域生成装置と、
前記入力操作領域生成装置が生成した前記入力操作領域に対して物理的に接触しないで行う前記操作者の前記入力操作を、前記操作者と物理的に接触せずに検出し入力操作が行われた位置を示す入力操作位置情報を含む検出信号を出力する入力操作検出装置と、
指示に基づく位置に噴射口を形成し、形成した噴射口から気体を噴射する気体噴射装置と、
前記入力操作検出装置が出力した前記検出信号を受け、前記気体噴射装置に対し前記検出信号に含まれる前記入力操作位置情報に応じた位置に前記噴射口を形成して前記噴射口から気体を噴射させるように前記気体噴射装置を制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするユーザインターフェース装置。
【請求項２】
前記気体噴射装置は、複数の穴を有する第１の気体噴射口形成パネルとこのパネルに重ね合わせた、複数の穴を有する第２の気体噴射口形成パネルとを有し、前記第１の気体噴射口形成パネルおよび前記第２の気体噴射口形成パネルの相対的な位置関係を調整することにより、前記第１の気体噴射口形成パネルの穴および前記第２の気体噴射口形成パネルの穴を重ね合わせて、前記制御部の指示に基づく位置に前記噴射口を形成することを特徴とする請求項１に記載のユーザインターフェース装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記入力操作検出装置が出力した前記検出信号を受け、前記検出信号内の前記入力操作位置情報が、前記入力操作領域生成装置によって生成された前記入力操作領域内の位置に対応しているか否かを調査し、対応している場合に、前記気体噴射装置に対し前記気体を噴射させるように前記気体噴射装置を制御する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のユーザインターフェース装置。
【請求項４】
前記入力操作検出装置は、空間中で行われる前記操作者の自ユーザインターフェース装置に対する操作を前記操作者と物理的に接触しないで検出する赤外線タッチパネルを含む二次元位置検出器である、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のユーザインターフェース装置。
【請求項５】
前記入力操作検出装置は、前記検出信号を出力後、前記入力操作領域生成装置により生成された前記入力操作領域に対して前記操作者が物理的に接触しないで行う前記操作者の押下動作を、前記操作者と物理的に接触せずに検出するに応じて押下検出信号を出力し、
前記制御部は、前記入力操作位置情報が前記入力操作領域内の位置に対応している場合、前記押下検出信号を受けるに応じて、前記気体噴射装置に対し前記気体を噴射させるように前記気体噴射装置を制御する、
ようにしたことを特徴とする請求項３記載のユーザインターフェース装置。
【請求項６】
前記入力操作検出装置は、カメラによる画像入力装置、超音波センサ、及びレーダ装映像装置による画像入力装置を含む三次元位置検出器である、ことを特徴とする請求項１、２、３、５のいずれか１項に記載のユーザインターフェース装置。
【請求項７】
前記入力操作領域生成装置は、液晶ディスプレイ装置、及びブラウン管ディスプレイ装置を含む二次元ディスプレイ装置である、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のユーザインターフェース装置。
【請求項８】
前記入力操作領域生成装置は、二次元または三次元映像を実自由空間中に、操作者により視認されるように生成する、立体映像装置、空中映像装置、及びホログラム生成装置を含む空中映像生成装置ある、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のユーザインターフェース装置。
【請求項９】
操作者の入力操作に応じて入力を受け付ける入力操作方法であって、
前記入力操作を行うための入力操作領域を入力操作領域生成装置によって生成し、
前記生成した前記入力操作領域に対して物理的に接触しないで行う前記操作者の前記入力操作を、前記操作者と物理的に接触せずに検出して前記入力操作が行われた位置を示す入力操作位置情報を含む検出信号を発生し、
気体噴射装置を用いて、前記発生した前記検出信号に含まれる前記入力操作位置情報に応じた位置に噴射口を形成して前記噴射口から気体を噴射する、
ことを特徴とする入力操作方法。
【請求項１０】
前記気体噴射装置が有する、複数の穴を有する第１の気体噴射口形成パネルとこのパネルに重ね合わせられた、複数の穴を有する第２の気体噴射口形成パネルとの相対的な位置関係を調整することにより、前記第１の気体噴射口形成パネルの穴および前記第２の気体噴射口形成パネルの穴を重ね合わせて、前記発生した前記検出信号に含まれる前記入力操作位置情報に応じた位置に前記噴射口を形成する、
ことを特徴とする請求項９に記載の入力操作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザインターフェース装置及び入力操作方法に関し、非接触で入力操作するユーザインターフェース装置及び入力操作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現金自動預入支払機（Automated Teller Machine（ＡＴＭ））や自動券売機などへの入力操作時等、多くの場面でタッチパネルによる端末への入力操作が行われている。しかし、タッチパネルによる入力操作は、タッチパネルへの物理的な接触を伴う。このため、ＡＴＭ等の多くの人が利用する装置の入力操作用のユーザインターフェースとして、タッチパネルによる入力操作は、衛生面の観点から好ましくない場合がある。
【０００３】
このような問題を解決する技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の技術は、非接触で入力操作する技術である。特許文献１に記載の仮想インターフェース制御装置は、仮想的な入力デバイスの二次元のイメージを実自由空間中に生成し、この入力デバイスを操作する操作者の指先の位置をカメラ等の位置検出センサにより検出する。そして、検出した操作位置が、生成されたボタンに対応する位置である場合には、検出した操作位置に対応するボタンの操作を受け付け、このボタンに対応する処理を実行する。
【０００４】
このように、特許文献１に記載の技術は非接触で入力操作する技術であるため、例え多くの人が入力操作したとしても、入力操作面（仮想インターフェース）が不衛生になることはない。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の仮想インターフェース制御装置においては、操作者は非接触で入力操作するため、入力操作時に物理的な接触がなく触覚を伴う操作感がない。このため、入力操作する端末と対話方式で入力操作を行う場合などには触覚的操作感が伴わないと、操作者は現在対象としている操作が入力されたか否かがわからず入力せずに次の操作に進んでしまったり、再度同じ入力操作をしてしまったりするおそれがあり、入力操作に手間が掛かるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９２９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１記載の仮想インターフェース制御装置は、非接触で入力操作する技術であるため、例え多くの人が入力操作したとしても、入力操作面が不衛生になることはない。しかし、この仮想インターフェース制御装置においては、操作者は非接触で入力操作するため、入力操作時に物理的な接触がなく触覚を伴う操作感がない。このため、入力操作する端末と対話方式で入力操作を行う場合などには、操作者は現在対象としている操作が入力されたか否かがわからず入力せずに次の操作に進んでしまったり、再度同じ入力操作をしてしまったりするおそれがあり、入力操作に手間が掛かるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、非接触で入力操作するときにも操作感覚があり、入力操作に手間が掛からないようにするユーザインターフェース装置及び情報入力方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のユーザインターフェース装置は、操作者の入力操作に応じて入力を受け付けるユーザインターフェース装置であって、前記入力操作を行うための入力操作領域を生成する入力操作領域生成装置と、前記入力操作領域生成装置が生成した前記入力操作領域に対して物理的に接触しないで行う前記操作者の前記入力操作を、前記操作者と物理的に接触せずに検出し入力操作が行われた位置を示す入力操作位置情報を含む検出信号を出力する入力操作検出装置と、気体を噴射する気体噴射装置と、前記入力操作検出装置が出力した前記検出信号を受け、前記気体噴射装置に対し前記検出信号に含まれる前記入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体を噴射させるように前記気体噴射装置を制御する制御部と、を備えている。
【００１０】
本発明の第１の入力操作方法は、操作者の入力操作に応じて入力を受け付ける入力操作方法であって、前記入力操作を行うための入力操作領域を入力操作領域生成装置によって生成し、前記生成した前記入力操作領域に対して物理的に接触しないで行う前記操作者の前記入力操作を前記操作者と物理的に接触せずに検出して前記入力操作が行われた位置を示す入力操作位置情報を含む検出信号を発生し、前記発生した前記検出信号に含まれる前記入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体噴射装置を用いて気体を噴射させる、ようにしている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、操作者の非接触による入力操作を検出し、この入力操作された位置に向けて気体を噴射するようにした。このため、噴射された気体が入力操作位置にある指等に当たるので、非接触で入力操作するときにも気体噴射による触覚を伴う操作感覚が得られる。このため、入力操作に手間が掛からない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の一例を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の一例を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の外観の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るユーザインターフェース装置における気体噴射装置の第１の気体噴射口形成パネルと第２の気体噴射口形成パネルとによる噴射口の形成の一例を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るユーザインターフェース装置におけるディスプレイ表示及び入力操作の一例を説明する図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の一例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の外観の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の一例を示す図である。
【００１４】
本実施の形態に係るユーザインターフェース装置は、入力操作領域生成装置１と、入力操作検出装置２と、気体噴射装置３と、制御部４とにより構成される。
【００１５】
ユーザインターフェース装置は、操作者の入力操作に応じて入力を受け付ける装置である。
【００１６】
入力操作領域生成装置１は、操作者が入力操作を行うための入力操作領域を生成する。
【００１７】
入力操作検出装置２は、入力操作領域生成装置１が生成した入力操作領域に対して操作者が行う入力操作を検出し、入力操作が行われた位置を示す入力操作位置情報を含む検出信号を出力する。このとき、操作者は入力操作領域及び入力操作検出装置２に対して物理的に接触しないで入力操作を行う。すなわち、入力操作検出装置２は、操作者が行う入力操作を、操作者と物理的に接触しないで検出する。
【００１８】
気体噴射装置３は、制御部４の制御に基づき気体を噴射する。
【００１９】
制御部４は、入力操作検出装置２が出力した検出信号を受け、気体噴射装置３に対し検出信号に含まれる入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体を噴射させるように制御する。
【００２０】
制御部４は、検出信号に含まれる入力操作位置情報が、入力操作領域生成装置１が生成した入力操作領域内の位置に対応しているか否かを調査し、入力操作位置情報が入力操作領域内の位置に対応している場合に、気体噴射装置３に対して入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体を噴射させるように制御しても良い。
【００２１】
このように、本発明の第１の実施の形態によれば、入力操作領域に対して物理的に接触しないで行う操作者の入力操作を、操作者と物理的に接触しないで検出し、検出信号に含まれる入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体を噴射させるようにした。このため、噴射された気体が入力操作位置にある指等に当たるので、非接触で入力操作するときにも気体噴射による触覚を伴う操作感覚が得られる。このため、入力操作に手間が掛からない。
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の一例を示す図である。
【００２２】
本実施の形態に係るユーザインターフェース装置は、ディスプレイ装置５と、赤外線タッチパネル６と、気体噴射装置８と、制御部７とにより構成される。
【００２３】
ユーザインターフェース装置は、操作者の入力操作に応じて入力を受け付ける装置である。
【００２４】
ディスプレイ装置５は、操作者が入力操作を行うための入力操作領域を二次元平面に生成する、すなわち二次元平面に表示する、例えば、液晶ディスプレイ装置９、ブラウン管ディスプレイ装置等の入力操作領域生成装置である。
【００２５】
赤外線タッチパネル６は、ディスプレイ装置５が表示した入力操作領域に対して操作者が行う入力操作を検出し、入力操作が行われた位置を示す入力操作位置情報を含む検出信号を出力する二次元位置検出器等の入力操作検出装置である。操作者は入力操作領域及び赤外線タッチパネル６に対して物理的に接触しないで入力操作を行う。すなわち、赤外線タッチパネル６は、操作者が行う入力操作を操作者と物理的に接触しないで検出する。
【００２６】
気体噴射装置８は、制御部７の制御に基づき気体を噴射する。
【００２７】
制御部７は、赤外線タッチパネル６が出力した検出信号を受け、この検出信号に含まれる入力操作位置情報が、ディスプレイ装置５が表示した入力操作領域内の位置に対応しているか否かを調査する。そして、制御部７は、入力操作位置情報が入力操作領域内の位置に対応している場合に、気体噴射装置８に対し入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体を噴射させるように制御する。
【００２８】
次に、本実施の形態に係るユーザインターフェース装置の動作を図３、図４、図５、及び図６を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図３は、本発明の第２の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００３０】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の外観の一例を示す図である。
【００３１】
この図は、ディスプレイ装置５として液晶ディスプレイ装置９、入力操作検出装置として赤外線タッチパネル６を用いている非接触インターフェース装置を示している。
【００３２】
この非接触インターフェース装置は、入力操作領域、すなわち入力操作するための領域を含む画面（入力操作画面）を表示する液晶ディスプレイ装置９と、操作者の入力操作を検出する赤外線タッチパネル６と、操作者に対して気体（例えば空気）を噴射することにより操作感を提示するための気体噴射装置８とにより構成される。
【００３３】
液晶ディスプレイ装置９は入力操作画面を表示するための表示空間であり、操作者は液晶ディスプレイ装置９に表示された操作画面を見ながら赤外線タッチパネル６の面内で入力操作を行う。
【００３４】
気体噴射装置８は、液晶ディスプレイ装置９の前面に配置され、複数の穴を有する第１の気体噴射口形成パネル１１とこのパネルに重ね合わせた、複数の穴を有する第２の気体噴射口形成パネル１２と、気圧制御部１０と、パネル位置制御部１３とを有する。パネル位置制御部１３は、制御部７の指示を受け、第１の気体噴射口形成パネル１１をパネル面方向にスライドさせて、入力操作位置情報に応じた位置の第２の気体噴射口形成パネル１２の穴に第１の気体噴射口形成パネル１１の穴を合わせて噴射口を形成する。気圧制御部１０は、制御部７の指示を受け、この噴射口から気体を噴射させる。気体噴射装置８は光透過性（透明）である。
【００３５】
赤外線タッチパネル６は、気体噴射装置８の前面に配置され、前面から見て液晶ディスプレイ装置９の周辺に赤外線の送信素子と受信素子を配置して赤外線ビームの格子を形成する。そして、操作者の指によって赤外線が遮られた場合、この赤外線が遮られ届かない受信素子の位置から操作者の指がタッチした位置の座標を検出する。そして、入力操作位置情報を含む検出信号を出力する。なお、ここでは赤外線タッチパネル６と呼んでいるが、実際には、液晶ディスプレイ装置９の周辺に赤外線の送信素子と受信素子を配置した枠の内部（赤外線タッチパネル面）には目視できるパネルはなく、操作者による入力操作は空中で行われることとになる。
【００３６】
気体噴射装置８のパネル位置制御部１３は、赤外線タッチパネル６が検出した指等の位置情報（入力操作位置情報）をもとに第１の気体噴射口形成パネル１１の位置と第２の気体噴射口形成パネル１２との相対的な位置関係を調整する。これにより、パネル位置制御部１３は、第１の気体噴射口形成パネル１１の穴と第２の気体噴射口形成パネル１２に開けられている穴とを重ね合わせて操作者の指の位置に噴射口を形成する。そして、気体噴射装置８の気圧制御部１０は、この噴射口から気体を噴射させる。
【００３７】
図５は、本発明の実施の形態に係るユーザインターフェース装置における気体噴射装置８の第１の気体噴射口形成パネル１１と第２の気体噴射口形成パネル１２とによる噴射口の形成の一例を説明する図である。
【００３８】
（ａ）は第１の気体噴射口形成パネル１１を示す。第１の気体噴射口形成パネル１１は複数の穴が格子状に形成されている。格子間隔（穴間の距離）は１０×Ｒ（Ｒは穴の直径）である。
【００３９】
（ｂ）は第２の気体噴射口形成パネル１２を示す。第２の気体噴射口形成パネル１２は複数の穴が格子状に形成されている。格子間隔（穴間の距離）は１１×Ｒ（Ｒは穴の直径）である。第１の気体噴射口形成パネル１１とは格子間隔がＲ異なるように穴を形成している。
【００４０】
（ｃ）は第１の気体噴射口形成パネル１１と第２の気体噴射口形成パネル１２を重ね合わせたときの図である。本実施の形態において、第１の気体噴射口形成パネル１１は可動型であり、第２の気体噴射口形成パネル１２は固定型である。第１の気体噴射口形成パネル１１の左上の穴が第２の気体噴射口形成パネル１２の左上の穴に重ね合わされることにより、左上に噴射口（貫通口）を形成している。この位置を基準位置とする。パネル位置制御部１３は、この基準位置から、第２の気体噴射口形成パネル１２を固定したまま可動型の第１の気体噴射口形成パネル１１をパネル面のＸ及びＹ方向に穴の直径Ｒの整数倍の距離をスライドさせる。このことにより第２の気体噴射口形成パネル１２の任意の穴に、第１の気体噴射口形成パネル１１の穴を重ねることができ、選択的に一つの噴射口（貫通口）を形成することができる。
【００４１】
図６は、本発明の第２の実施の形態に係るユーザインターフェース装置におけるディスプレイ表示及び入力操作の一例を説明する図である。
【００４２】
本図は、液晶ディスプレイ装置９が入力操作領域として表示した１２個のテンキーを操作者の操作する側から見た図である。１２個のテンキーの表示は、気体噴射装置８を透過して視認できる。
【００４３】
液晶ディスプレイ装置９は、１２個のテンキーを、気体噴射装置８の固定型の第２の気体噴射口形成パネル１２の各穴に重ね合わせて表示している。そして、操作者が、図６に例示する如く、入力しようとするテンキー“５”の上空へ指を持って行くと、赤外線タッチパネル６が指の位置を検出する。そうすると、制御部７が、この指の位置（入力操作位置）に噴射口を形成するよう気体噴射装置８のパネル位置制御部１３に指示する。パネル位置制御部１３は、可動型の第１の気体噴射口形成パネル１１を基準位置から指の位置に対応する距離（すなわち、図の右及び下方向にそれぞれ穴の直径Ｒ）分スライドさせる。このことにより、固定型の第２の気体噴射口形成パネル１２のテンキー “５”に対応する穴に第１の気体噴射口形成パネル１１の対応する穴が重なり、操作者の指の位置（テンキー“５”の位置）に噴射口が形成される。
【００４４】
ここで、図３のフローチャートを用いて、本実施の形態に係るユーザインターフェース装置の動作を説明する。
【００４５】
図３のステップＳ１では、制御部７が、ディスプレイ装置５に対し、操作者が入力操作を行うための入力操作領域（例えば図６に示すテンキー）を含む入力操作画面を表示させる。
【００４６】
図３のステップＳ２では、操作者が、ディスプレイ装置５に表示されたテンキーのうちの入力しようとするテンキー（例えばテンキー“５”）の上空へ例えば指を持って行くと、赤外線タッチパネル６がこの指の位置を検出して入力操作位置情報を含む検出信号を出力する。
【００４７】
図３のステップＳ３では、制御部７が、赤外線タッチパネル６が出力した検出信号を受けこの検出信号に含まれる入力操作位置情報をもとに、気体噴射装置８のパネル位置制御部１３に、この入力操作位置情報の示す位置に噴射口を形成するように指示する。
【００４８】
図３のステップＳ４では、パネル位置制御部１３が、制御部７からの指示に基づき入力操作位置情報の示す位置に、図６で示すようにして噴射口を形成する。すなわち、パネル位置制御部１３が、第１の気体噴射口形成パネル１１を基準位置から指の位置に対応する距離（すなわち、図６の右及び下方向にそれぞれ穴の直径Ｒ）分スライドさせることにより、テンキー“５”の位置に噴射口を形成する。
【００４９】
図３のステップＳ５では、制御部７は、赤外線タッチパネル６が出力した検出信号が予め定めた時間（例えば、１秒。この時間は１秒に限らず適宜設定して良い。）持続しているか否かを調べ予め定めた時間持続している場合に、操作者がこのテンキー“５”に対し押下動作したと判断し、気体噴射装置８の気圧制御部１０に気体を噴射するように指示する。気圧制御部１０は第１の噴射形成パネルの裏側に設定されており、例えば、第１の噴射形成パネルの面全体を覆う空洞を有し、この空洞内の気圧を制御する。
【００５０】
図３のステップＳ６では、気体噴射装置８の気圧制御部１０が、制御部７から気体を噴射するように指示を受け、気圧制御部１０の空洞内の気圧を一気に上昇させることにより、ステップＳ４で形成した噴射口から気体を噴射させる。
【００５１】
これにより、操作者は非接触による入力操作においても気体噴射による触覚を伴う操作感を得ることができる。
【００５２】
尚、上述したステップＳ５において、制御部７は、赤外線タッチパネル６が出力した検出信号が予め定めた時間持続している場合に、操作者がテンキー“５”に対し押下動作したと判断しているが、次のようにして、操作者が押下動作したと判断しても良い。
【００５３】
すなわち、前述した赤外線タッチパネル６を二重に重ね合わせて構成し、制御部７は、前面側（操作者側）の第１の赤外線タッチパネルが出力する検出信号を受け、この検出信号が予め定めた時間（例えば、１秒。この時間は１秒に限らず適宜設定して良い。）持続した後に、第２の赤外線タッチパネルが出力する検出信号を受けた場合この信号を押下検出信号と認識し、これにより操作者が押下動作したと判断しても良い。
【００５４】
また、本発明の第２の実施の形態においては、第１の気体噴射口形成パネル１１を可動型、第２の気体噴射口形成パネル１２を固定型としたが、第１の気体噴射口形成パネルを固定型にし、第２の気体噴射口形成パネルを可動型にして、前述した固定型の気体噴射口形成パネル及び可動型の気体噴射口形成パネルの機能を実現しても良い。
【００５５】
このように、本発明の第２の実施の形態によれば、操作者が、赤外線タッチパネル６のパネル面（空間中）で入力操作領域に対して入力操作を行い、この入力操作を赤外線タッチパネル６のパネル面（空間中）で検出する。すなわち、本発明の第２の実施の形態によれば、入力操作領域に対して物理的に接触しないで行う操作者の入力操作を、操作者と物理的に接触しないで検出する。そして、検出信号に含まれる入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体を噴射させるようにした。このため、入力操作位置にある指等に噴射された気体が当たるので、非接触で入力操作するときにも気体噴射による触覚を伴う操作感覚があり、このため、入力操作に手間が掛からない。
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の一例を示す図である。
【００５６】
本実施の形態に係るユーザインターフェース装置は、空中映像生成装置１４と、三次元位置検出器１５と、気体噴射装置８と、制御部１６とにより構成される。
【００５７】
空中映像生成装置１４は、操作者が入力操作を行うための入力操作領域を二次元または三次元の映像として、実自由空間中に、操作者により視認されるように生成する立体映像装置、空中映像装置、及びホログラム生成装置等の入力操作領域生成装置である。操作者は実自由空間中に生成された入力操作領域の映像に対して入力操作を行う。すなわち、操作者は、実体としての装置に物理的に接触しないで入力操作を行う。
【００５８】
三次元位置検出器１５は、カメラ（ステレオカメラを含む）による画像入力装置、超音波センサ、レーダ装映像装置による画像入力装置等の入力操作検出装置である。三次元位置検出器１５は、操作者が行う入力操作を操作者と物理的に接触しないで検出し、入力操作が行われた位置を示す入力操作位置情報を含む検出信号を出力する。
【００５９】
気体噴射装置８は、制御部１６の制御に基づき気体を噴射する。
【００６０】
制御部１６は、三次元位置検出器１５が出力した検出信号を受け、検出信号に含まれる入力操作位置情報が、空中映像生成装置１４が生成した入力操作領域内の位置に対応しているか否かを調査し、入力操作位置情報が入力操作領域内の位置に対応している場合に、気体噴射装置８に対し入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体を噴射させるように制御する。
【００６１】
次に、本実施の形態に係るユーザインターフェース装置の動作を図６、図８及び図９を参照して詳細に説明する。
【００６２】
本実施の形態では、図６の液晶ディスプレイ装置９と赤外線タッチパネルとを、空中映像生成装置１４と三次元位置検出器１５とに読み替える。
【００６３】
図９は、本発明の第３の実施の形態に係るユーザインターフェース装置の外観の一例を示す図である。
【００６４】
この図は、入力操作領域生成装置として空中映像生成装置１４、入力操作検出装置として三次元位置検出器１５を用いている非接触インターフェース装置を示している。
【００６５】
この非接触インターフェース装置は入力操作領域を自由空間中に生成する空中映像生成装置１４と、操作者の入力操作を検出する三次元位置検出器１５と、操作者に対して気体（例えば空気）を噴射することにより操作感を提示するための気体噴射装置８とにより構成される。
【００６６】
気体噴射装置８は、空中映像生成装置１４が生成する入力操作領域を含むエリアの後面に配置され、その構成及び機能は図５及び図６で示す内容と同じである。
【００６７】
三次元位置検出器１５は、気体噴射装置８の前面側に配置され、空中映像生成装置１４が生成する入力操作領域で操作される操作者の入力操作を検出し、入力操作位置情報を含む検出信号を出力する。したがって、操作者による入力操作は空中で行われることになる。
【００６８】
ここで、図８のフローチャートを用いて、本実施の形態に係るユーザインターフェース装置の動作を説明する。
【００６９】
図８のステップＳ１では、制御部１６が、空中映像生成装置１４に対し、操作者が入力操作を行うための入力操作領域（例えば図６に示すテンキー）を自由空間中に生成させる。
【００７０】
図８のステップＳ２では、操作者が、自由空間中に生成されたテンキーのうちの入力しようとするテンキー（例えばテンキー“５”）へ例えば指を持って行くと、三次元位置検出器１５がこの自由空間中にある指の位置を検出して入力操作位置情報を含む検出信号を出力する。
【００７１】
図８のステップＳ３では、制御部１６が、三次元位置検出器１５が出力した検出信号を受けこの検出信号に含まれる入力操作位置情報をもとに、気体噴射装置８のパネル位置制御部１３に、この入力操作位置情報の示す位置に噴射口を形成するように指示する。
【００７２】
図８のステップＳ４では、パネル位置制御部１３が、制御部１６からの指示に基づき入力操作位置情報の示す位置に、図６で示すようにして噴射口を形成する。すなわち、パネル位置制御部１３が、第１の気体噴射口形成パネル１１を基準位置から指の位置に対応する距離（すなわち、図６の右及び下方向にそれぞれ穴の直径Ｒ）分スライドさせることにより、テンキー“５”の位置に噴射口を形成する。
【００７３】
図８のステップＳ５では、三次元位置検出器１５が、ステップＳ２で検出信号を出力した後、予め定めた時間（例えば、１秒。この時間は１秒に限らず適宜設定して良い。）経過後に、テンキー“５”の位置で操作者の指によるテンキー“５”を押下する動作を検出した場合、押下検出信号を出力する。
【００７４】
図８のステップＳ６では、制御部１６は、三次元位置検出器１５から押下検出信号を受け、気体噴射装置８の気圧制御部１０に気体を噴射するように指示する。気圧制御部１０は第１の噴射形成パネルの裏側に設定されており、例えば、第１の噴射形成パネルの面全体を覆う空洞を有し、この空洞内の気圧を制御する。
【００７５】
図８のステップＳ７では、気体噴射装置８の気圧制御部１０が、制御部１６から気体を噴射するように指示を受け、気圧制御部１０の有する空洞内の気圧を一気に上昇させることにより、ステップＳ４で形成した噴射口から気体を噴射させる。
【００７６】
これにより、操作者は非接触による入力操作においても気体噴射による触覚を伴う操作感を得ることができる。
【００７７】
このように、本発明の第３の実施の形態によれば、操作者が、空中映像生成装置１４が自由空間中に生成した入力操作領域に対して入力操作を行い、この入力操作を三次元位置検出器１５が自由空間中で検出する。すなわち、本発明の第３の実施の形態によれば、入力操作領域に対して物理的に接触しないで行う操作者の入力操作を、操作者と物理的に接触しないで検出する。そして、検出信号に含まれる入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体を噴射させるようにした。このため、噴射された気体が入力操作位置にある指等に当たるので、非接触で入力操作するときにも気体噴射による触覚を伴う操作感覚が得られる。このため、入力操作に手間が掛からない。
【００７８】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記ようにも記載され得るが、以下には限られない。
【００７９】
（付記１）
操作者の入力操作に応じて入力を受け付けるユーザインターフェース装置であって、
前記入力操作を行うための入力操作領域を生成する入力操作領域生成装置と、
前記入力操作領域生成装置が生成した前記入力操作領域に対して物理的に接触しないで行う前記操作者の前記入力操作を、前記操作者と物理的に接触せずに検出し入力操作が行われた位置を示す入力操作位置情報を含む検出信号を出力する入力操作検出装置と、
気体を噴射する気体噴射装置と、
前記入力操作検出装置が出力した前記検出信号を受け、前記気体噴射装置に対し前記検出信号に含まれる前記入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体を噴射させるように前記気体噴射装置を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするユーザインターフェース装置。
【００８０】
（付記２）
前記制御部は、前記入力操作検出装置が出力した前記検出信号を受け、前記検出信号内の前記入力操作位置情報が前記入力操作領域生成装置が生成した前記入力操作領域内の位置に対応しているか否かを調査し、対応している場合に、前記気体噴射装置に対し前記気体を噴射させるように前記気体噴射装置を制御する、ことを特徴とする付記１に記載のユーザインターフェース装置。
【００８１】
（付記３）
前記入力操作検出装置は、空間中で行われる前記操作者の自ユーザインターフェース装置に対する操作を前記操作者と物理的に接触しないで検出する赤外線タッチパネルを含む二次元位置検出器である、ことを特徴とする付記１又は２に記載のユーザインターフェース装置。
【００８２】
（付記４）
前記入力操作検出装置は、前記検出信号を出力後、前記入力操作領域生成装置により生成された前記入力操作領域に対して前記操作者が物理的に接触しないで行う前記操作者の押下動作を、前記操作者と物理的に接触せずに検出するに応じて押下検出信号を出力し、
前記制御部は、前記入力操作位置情報が前記入力操作領域内の位置に対応している場合、前記押下検出信号を受けするに応じて、前記気体噴射装置に対し前記気体を噴射させるように前記気体噴射装置を制御する、ことを特徴とする付記２に記載のユーザインターフェース装置。
【００８３】
（付記５）
前記入力操作検出装置は、カメラによる画像入力装置、超音波センサ、及びレーダ装映像装置による画像入力装置を含む三次元位置検出器である、ことを特徴とする付記１、２又は４に記載のユーザインターフェース装置。
【００８４】
（付記６）
前記入力操作領域生成装置は、液晶ディスプレイ装置、及びブラウン管ディスプレイ装置を含む二次元ディスプレイ装置である、ことを特徴とする付記１から５のいずれかに記載のユーザインターフェース装置。
【００８５】
（付記７）
前記入力操作領域生成装置は、二次元または三次元映像を実自由空間中に、操作者により視認されるように生成する、立体映像装置、空中映像装置、及びホログラム生成装置を含む空中映像生成装置ある、ことを特徴とする付記１から５のいずれかに記載のユーザインターフェース装置。
【００８６】
（付記８）
前記気体噴射装置は、複数の穴を有する第１の気体噴射口形成パネルとこのパネルに重ね合わせた、複数の穴を有する第２の気体噴射口形成パネルとを有し、前記制御部の指示により、前記第１の気体噴射口形成パネルをパネル面方向にスライドさせて、前記入力操作位置情報に応じた位置の前記第２の気体噴射口形成パネルの穴に前記第１の気体噴射口形成パネルの穴を合わせて噴射口を形成しこの噴射口から気体を噴射する、ことを特徴とする付記１から７のいずれかに記載のユーザインターフェース装置。
【００８７】
（付記９）
操作者の入力操作に応じて入力を受け付ける入力操作方法であって、
前記入力操作を行うための入力操作領域を入力操作領域生成装置によって生成し、
前記生成した前記入力操作領域に対して物理的に接触しないで行う前記操作者の前記入力操作を前記操作者と物理的に接触せずに検出して前記入力操作が行われた位置を示す入力操作位置情報を含む検出信号を発生し、
前記発生した前記検出信号に含まれる前記入力操作位置情報に応じた位置に向けて気体噴射装置を用いて気体を噴射させる、
ことを特徴とする入力操作方法。
【００８８】
（付記１０）
前記受けた検出信号内の前記入力操作位置情報が前記生成した前記入力操作領域内の位置に対応しているか否かを調査し、前記入力操作領域内の位置に対応している場合に、前記気体を噴射させる、ことを特徴とする付記９に記載の入力操作方法。
【００８９】
（付記１１）
前記制御部は、前記入力操作検出装置が出力した前記検出信号が予め定めた時間持続しているか否かを調べ予め定めた時間持続している場合に、前記気体噴射装置に対し前記気体を噴射させるように前記気体噴射装置を制御する、ことを特徴とする付記２に記載のユーザインターフェース装置。
【００９０】
（付記１２）
前記入力操作検出装置は、重ね合わせて配置されたそれぞれが前記操作者の前記入力操作の検出に応じて検出信号を出力する第１の入力操作検出装置と第２の入力操作検出装置とを有し、
前記制御部は、前記第１の入力操作検出装置が出力する検出信号を受けた後に前記第２の入力操作検出装置が出力する検出信号を受けた場合、前記気体噴射装置に対し前記気体を噴射させるように前記気体噴射装置を制御する、ことを特徴とする付記４に記載のユーザインターフェース装置。
【００９１】
（付記１３）
前記第１の気体噴射口形成パネルと前記第２の気体噴射口形成パネルとは、それぞれの前記パネル上に格子状に配置された複数の前記穴をそれぞれ有し、前記第１の気体噴射口形成パネルの前記格子の間隔と前記第２の気体噴射口形成パネルの前記格子の間隔は少なくとも前記穴の大きさ分相違し、ディスプレイ装置の前面に配置されディスプレイ装置の表示光を透過し、
前記制御部の指示により、前記入力操作位置情報に応じた位置に対応する前記第２の気体噴射口形成パネルの穴に、前記第１の気体噴射口形成パネルの穴が重なるように前記第１の気体噴射口形成パネルをパネル面方向にスライドさせることにより選択的に一つの噴射口を形成する、ことを特徴とする付記８に記載のユーザインターフェース装置。
【００９２】
（付記１４）
前記第１の気体噴射口形成パネルと前記第２の気体噴射口形成パネルとは、それぞれの前記パネル上に格子状に配置された複数の前記穴をそれぞれ有し、前記第１の気体噴射口形成パネルの前記格子の間隔と前記第２の気体噴射口形成パネルの前記格子の間隔は少なくとも前記穴の大きさ分相違し、空中映像生成装置が生成する映像の後面に配置される、ことを特徴とする付記８に記載のユーザインターフェース装置。
【符号の説明】
【００９３】
１  入力操作領域生成装置
２  入力操作検出装置
３  気体噴射装置
４  制御部
５  ディスプレイ装置
６  赤外線タッチパネル
７  制御部
８  気体噴射装置
９  液晶ディスプレイ装置
１０  気圧制御部
１１  第１の気体噴射口形成パネル
１２  第２の気体噴射口形成パネル
１３  パネル位置制御部
１４  空中映像生成装置
１５  三次元位置検出器
１６  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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