HMI (human machine interface)

Die Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS), das Human Machine Interface (HMI) oder Man Machine Interface (MMI), ist die Benutzerschnittstelle. Man findet sie überall dort, wo ein Menü auf einem Display dargestellt wird und über dieses Menü ein Dialog zwischen Mensch und Maschine erfolgt, der eine Interaktion bewirkt.


Die Mensch-Maschine-Schnittstelle bestimmt die Art und Weise wie Mensch und Maschine unmittelbar miteinander kommunizieren, wie der Mensch seine Anweisungen an die Maschine übermittelt und in welcher Form diese die Anweisungen ausführt und die Ergebnisse ausgibt. In den Anfangsjahren der Computertechnik waren die Benutzereingaben textorientiert. Der Bedienende musste spezielle Kommandos eingeben, die vom Betriebssystem interpretiert wurden. Die Schnittstelle nannte sich Character User Interface (CUI).

Benutzerschnittstellen

Benutzerschnittstellen

Vom Character User Interface zum Human Machine Interface

Da in den Anfangsjahren die Eingaben sehr aufwendig und nicht intuitiv waren, wurde die visualisierte Schnittstelle entwickelt, bei der die Eingaben manuell über Computermaus und Tastatur, auch über Touchscreens und Multi-Touchscreens ausgeführt werden. Das sind grafische Benutzeroberflächen, Graphical User Interfaces (GUI). Später kamen die sprachgesteuerten Benutzerschnittstellen dazu, die Voice User Interfaces (VUI), die Voice Browser und die gestengesteuerten, die Natural User Interfaces (NUI). Die Benutzeroberfläche ist dabei abhängig von der HMI-Kommunikation, für die sie optimiert ist.

Multitouch-Großschirm von LG, Foto: gizmodo

Multitouch-Großschirm von LG, Foto: gizmodo

Der Facettenreichtum der HMI-Schnittstelle zeigt sich an den Beispielen Computer, Handy, Fernseher, Braille-Terminal oder numerische Steuerung, deren Benutzeroberflächen vollkommen unterschiedlich sind.

Neben den visuellen HMI-Schnittstellen gibt es noch akustische, die zunehmend an Bedeutung gewinnen. Bekannt sind die einkanalige akustische Ein- und Ausgabe von Sprache über das Headset. Daneben gibt es aber auch mehrkanalige Verfahren, bei denen der Nutzer nicht mit dem Equipment in Berührung kommt und sich darüber hinaus frei bewegen kann. Diese Verfahren erfordern mehrkanalige Auf- und Wiedergabetechniken sowie eine intelligente Signalverarbeitung.

Um Barrierefreiheit für Behinderte zu gewährleisten, gibt es Benutzerschnittstellen mit Sprach-, Gesten- und auch mit Gedankensteuerung: Brain Computer Interfaces (BCI).

Zukunftstechnologie mit haptischer Interaktion

Die bisherigen HMI-Technologien arbeiten mit visueller Interaktion: Der Bedienende aktiviert eine Eingabe und sieht als interaktive Rückmeldung die Ausführung auf dem Bildschirm. Selbst bei Touchscreens mit denen der Bedienende unmittelbar in Berührung steht, wird lediglich die Funktionsausführung auf dem Display angezeigt.

Anders erfolgt die Interaktion beim Betätigen von mechanischen Komponenten. Wird ein Druckknopf oder Taster bedient, dann erfolgt die unmittelbare Interaktion über die Fingerspitzen in Form eines Gegendrucks. Diese Interaktion sollen Touchscreens mit haptischer Simulation übernehmen. Bei dieser Technik bewegt sich die Bildschirmoberfläche. Drückt der Bedienende auf eine Funktionstaste, dann erfolgt eine kurzzeitige vertikale Bewegung des Bildschirms, die von der Fingerkuppe wahrgenommen wird. So wird das Gefühl eines echten Tastendrucks simuliert. Die vertikale Bewegung der Bedienoberfläche kann durch verschiedene Verfahren realisiert werden: Mit elektromagnetischen Aktoren, elektrostatischen Feldern oder mittels Piezoeffekt.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Benutzerschnittstelle
Englisch: human machine interface - HMI
Veröffentlicht: 15.01.2019
Wörter: 462
Tags: #Peripheriegeräte
Links: Aktor, Anweisung, Barrierefreiheit, BCI (brain computer interface), BS (Betriebssystem)