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直感的なHMIデザイン

急速に進化する世界で、ユーザーを中心に据えたデザインを維持するにはどのようなイノベーションが求められるか?

エンジニアと研究者たちは、まさにこの課題に挑み、複雑なシステムと、それを利用するユーザーとの間をつなぐ接点の構築、テスト、再構築を繰り返しながら、ヒューマンマシンインターフェイス(HMI)の開発に取り組んでいます。

プロジェクト開始からプロジェクト完成までのプロセスを示すタイムライン。工程は次の通り:

  1. プロジェクト開始(ユーザー調査・分析を含む)
  2. コンセプト設計(ユーザーテスト・プロトタイピングを含む)
  3. 詳細設計(開発・測定を含む)
  4. プロジェクト完成

ユーザー中心の設計

最新のHMI設計では、ユーザーのニーズを最優先に考え、さまざまなアプリケーションにおいて人間と機械のシームレスなインタラクションが可能になる革新的な機能や利点の開発が行われています。

ユーザー満足度の向上

市場での製品の採用と成功の可能性が高まります。

ユーザビリティと効率の向上

ユーザーを考慮した設計により、トレーニング時間の短縮、エラーの最小化、ワークフローの効率化が可能になり、最終的には、時間とリソースの節約につながります。

開発コストの削減

設計プロセスの早期段階でユーザーからのフィードバックを取り入れることで、対応にコストがかかる前に、ユーザビリティの問題や設計上の欠陥が発見できます。

市場競争力

使いやすく、対象ユーザーのニーズに応える製品は、競合製品の中からユーザーに選ばれ、支持される可能性が高くなります。

リスクの軽減

わかりやすい指示、警告、フィードバックにより、ユーザーのエラーや事故を防ぎ、損害や賠償責任の可能性を低減できます。

市場予測

より大きな成長へ

ヒューマンマシンインターフェイスの世界市場規模は、2032年までに149億9,000万ドルを超えると予想されています。

ヒューマンマシンインターフェイス市場規模 2022-2032(単位:10億USドル)

ヒューマンインターフェイスの世界市場規模
2022 55億ドル
2023 60.6億ドル
2024 66.7億ドル
2025 73.6億ドル
2026 81.3億ドル
2027 89.8億ドル
2028 99.3億ドル
2029 109.9億ドル
2030 121.8億ドル
2031 135.1億ドル
2032 149.9億ドル

出典:Precedence Research

「話す」、「触る」、そしてその先へ

さらにパーソナライズされた直感的なユーザーエクスペリエンスが求められており、今後もその要求に応えるHMIテクノロジーが開発されていくでしょう。

タッチ(触る)

タッチ(触る)

さまざまなアプリケーションのマルチタッチ機能への対応には、抵抗膜方式センサ、投影型・表面型静電容量方式センサ、赤外線センサに、有機LEディスプレイ(OLED)および量子ドットディスプレイ技術のほか、直感的なUI/UXソフトウェアが統合されており、比類のない精度を実現します。

設計上の考慮事項

  • 光の干渉
  • 不明瞭な領域
  • マルチスクリーンの切り替え
  • 触覚/感覚フィードバック
タッチスクリーンを使用する女性

音声

音声

高感度マイクアレイと自然言語処理AIは、最先端の音声起動DSPを搭載し、アクセシビリティ、エンゲージメント、ユーザーコマンドの実行効率を高めます。

設計上の考慮事項

  • 俗語/方言
  • 言語障害
  • ホワイトノイズ/環境の影響
  • 複数の話者
音声起動デバイスに向かって話す男性

ジェスチャー

ジェスチャー

機械学習とAIアルゴリズムを組み合わせた複雑なコンピュータビジョンは、ジェスチャーや顔の表情をリアルタイムで解釈し、反応します。綿密に調整することで、各ユーザーとインターフェイス、システムの期待する結果の間に予測関係が形成されます。

設計上の考慮事項

  • マッピング範囲/センサの配置
  • ジェスチャーの標準化
  • 段階的な視覚的キュー
  • 開始/停止ワークフローの簡素化
手を振る女性

拡張現実・仮想現実

拡張現実・仮想現実

最新鋭の光学技術、高精度モーショントラッキングセンサ、高度なレンダリングエンジンにより、没入型3Dインターフェイスが実現し、複雑なシステムの視覚化、遠隔地にいるチームメンバーとの連携、仮想プロトタイプの統合が可能になります。

設計上の考慮事項

  • ハードウェアの互換性
  • 空間認識/近接キュー
  • 完全没入型と拡張型オーバーレイ
  • 視野の制限/干渉
VR機器を使用する男性

テクノロジー展望

各業界への展開

2024年、ハードウェアはHMI市場の38%という最大のシェアを占める見込みです。

このセグメントの市場シェアの拡大は、製造業、ヘルスケア、自動車などの業界で自動化が進んでいることが要因です。

出典:Meticulous Research

製造

工場内でタブレットを使用している男性

通信プロトコル

+

MODBUS、EtherNet/IP、PROFIBUSなどの通信プロトコルと互換性のある産業用デバイスにより、工場現場でリアルタイムのデータ交換とデバイスの相互運用が可能になり、システムの柔軟性と拡張性が向上します。

SCADA

+

SCADA(監視制御およびデータ収集)の統合により、HMIはリアルタイムのデータ可視化、履歴データのロギング、アラーム、リモートコントロール機能を実現し、これにより、オペレータはプロセスパラメータの監視、傾向の分析、および操作の変化や異常への迅速な対応を行うことができます。

イーサネットポート

+

HMIには、通常10/100/1000 Mbps(ギガビットイーサネット)のイーサネットポートが装備されており、製造環境における他のデバイス、コントローラ、SCADAシステムとのシームレスなデータ交換、リモートモニタリング、システム統合が可能になります。

ヘルスケア

患者のスキャン画像を見ている医師

医療機器通信プロトコル

+

HL7、DICOM、IEEE 11073(x73)、IHEなどの通信プロトコルを理解することは、エンジニアがHMIとさまざまな医療機器をシームレスに統合する上で極めて重要です。

規制遵守

+

安全性、有効性、品質基準を満たすヘルスケアHMIを開発するには、米国FDA規制(21 CFR Part 820、21 CFR Part 11 など)、CEマーキング指令、ISO 13485、IEC 62304などの規制遵守要件の承認または資格が必要です。

機械学習(ML)と人工知能(AI)

+

機械学習(ML)と人工知能(AI)のアルゴリズムにより、医療現場での自動データ分析、パターン認識、予測モデリング、意思決定支援が可能なインテリジェントHMIの開発が可能になります。

自動車

工場内でタブレットを使用している男性

ユーザーインターフェイス(UI)とユーザーエクスペリエンス(UX)

+

ユーザーインターフェイス(UI)およびユーザーエクスペリエンス(UX)設計の原則は、直感的で人間工学に基づいた、運転に集中できるインターフェイスを構築する上で不可欠です。画面のレイアウト、グラフィックス、タイポグラフィ、インタラクションパターンを最適化し、ドライバーと同乗者の使いやすさ、読みやすさ、アクセシビリティを向上させます。

安全規格

+

自動車の安全基準(ISO26262など)と運転支援システム(ADAS:先進運転支援システムなど)は、ドライバーの安全を最優先し、事故のリスクを軽減する上で非常に重要です。

拡張現実 (AR)

+

拡張現実(AR)アルゴリズム、光学設計、ディスプレイ技術により、刻々と変化する照明環境や運転環境でもシームレスで高精度なAR/HUD(ヘッドアップディスプレイ)体験が実現します。

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