インフォグラフィック
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:
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。
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。
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。
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。
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
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)
出典:Precedence Research
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。
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
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。
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。
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。
テクノロジー展望
出典:Meticulous Research
通信プロトコル
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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。
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。
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。
HMI開発の技術
ヒューマンファクターと未来
多様なユーザーのための車載インターフェイスデザイン
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