触摸屏测试相关申请
本申请在35 U.S.C.条款119(e)下要求2011年1月24日提交和题为“Touchscreen Testing”的美国临时专利申请No. 61/435,672的优先权，其全部公开内容经引用并入本文。
背景技术
计算设备运用的显示和输入技术曾经不断发展。例如，初始计算设备提供有监视器。用户通过查看单色监视器上的简单文本和经由键盘录入可以随后在监视器上查看的文本而与计算设备交互。随后，后续开发了其它技术，诸如图形用户界面和光标控制设备。
显示和输入技术继续演进，诸如使用计算设备的触摸屏显示器来感测触摸以辨识姿态。用户例如可以通过使用用户的手部来输入由触摸屏显示器检测的姿态而与图形用户界面交互。然而，对测试触摸屏显示器运用的传统技术常常不准确且因此通常不足以测试如适合于设备的预料使用的触摸屏显示器。
发明内容
描述触摸屏测试技术。在一个或更多个实施中，把一件导体（例如，金属）放置成靠近触摸屏设备，并且通过借由把导体置于接地状态中模拟用户的触摸和借由把导体置于未接地状态中模拟用户进行的触摸的缺失来测试触摸屏设备。
在一个或更多个实施中，装置包括被配置成接触触摸屏设备的导体、以电学方式耦合到导体的电学开关、以及以通信方式耦合到电学开关的一个或更多个模块。一个或更多个模块被配置成通过使得电学开关在接触触摸屏设备时把导体置于接地状态中以仿真用户进行的触摸和使得电学开关在接触触摸屏设备时把导体置于未接地状态中以仿真用户进行的触摸的缺失来测试触摸屏设备。
在一个或更多个实施中，调整要针对触摸屏设备应用的导体的接地，并且通过借由使用电学开关把导体接地来模拟用户的触摸而测试触摸屏设备。
提供此发明内容以介绍下面在具体实施方式中进一步描述的简化形式的概念的选择。此发明内容并非意在识别要求保护主题的关键特征或必要特征，它也并非意在用作在确定要求保护主题范围中的辅助。
附图说明
参照附图描述具体实施方式。在图中，附图标记最左边的（一个或多个）数字识别附图标记首次出现于其中的图。图和描述中不同实例中相同附图标记的使用可以表明类似或相同项。
图1是可操作用于运用本文中描述的触摸屏测试技术的实例实施中环境的示例。
图2是示出如使用计算设备实施的图1测试装置的实例实施中系统的示例。
图3是触摸幅度矩阵的表示的示例。
图4描绘了图2系统的实施实例。
图5是描绘了其中调整接地和测试触摸屏设备的实例实施中规程的流程图。
图6示例了可以实施为如参照图1和2所描述的任何类型计算设备以实施本文中描述的技术实施例的实例设备的各种组件。
具体实施方式
概述
对测试触摸屏设备运用的传统技术常常难以再现。结果，来自这些传统技术的测试结果可能不准确且难以解释，因而常常未能用于它们的预料目的。
在本文中描述触摸屏测试技术。在一个或更多个实施中，描述其中通过使用接地的导体（例如，诸如一件金属的电学导体）来模拟用户身体一部分的触摸输入的技术。例如，可以把导体成型为近似通常用来接触触摸屏设备的用户手指一部分的形状和/或面积以及把导体接地以模仿用户的手指与设备的接触。金属可以随后在接地与未接地（例如，浮置）状态之间交替以分别模仿用户的手指进行的接触和未接触。因而，可以在不需要移动金属接触物的情况下（例如，使用机械开关）使用金属接触物来测试触摸屏设备。可以在相应章节中的以下讨论中找到这些技术的进一步讨论。
在以下讨论中，首先描述可以采用本文中描述的测试技术的实例环境。随后描述可以在实例环境以及其它环境中执行的实例规程。结果，实例规程的执行不限于实例环境，并且实例环境不限于实例规程的执行。
实例环境
图1描绘了包括适合于测试触摸屏设备104的测试装置102的实例实施中的环境100。可以以各种方式配置触摸屏设备104。例如，可以把触摸屏设备104配置成诸如移动电话的移动通信设备、便携式游戏玩耍设备、平板电脑的一部分，配置成传统计算设备的一部分（例如，作为笔记本电脑或个人计算机一部分的显示设备）等。
另外，可以以各种方式配置触摸屏设备104的触摸屏106。例如，触摸屏设备104的触摸屏106可以包括被配置成检测与触摸屏106接触的传感器。通常使用触摸传感器110报告与触摸屏106的实际接触，诸如在通过用户的手部108的手指进行触摸时。
这种触摸传感器110的实例包括电容式触摸传感器。例如，在投射电容中使用接近光学透明导体（例如，铟锡氧化物）在触摸屏上形成X－Y网格以检测触摸屏106上不同X－Y地点处的接触。也构思了其它电容技术，诸如表面电容、互电容、自电容等。进一步，在其它实例中还构思了其它触摸传感器110，诸如红外、光学成像、色散信号技术、声学脉冲辨识等。
无论使用的触摸传感器110的类型如何，触摸模块112可以随后处理触摸传感器110检测的输入以检测可以用于各种目的的输入的特性。例如，触摸模块112可以辨识触摸输入表明特定对象的选择，可以辨识一个或更多个输入作为可用来发起触摸屏设备104操作（例如，扩展用户界面）的姿态等。然而，此处理可能依赖于输入的准确性，因此对测试触摸屏运用的传统技术可能得到不准确的触摸屏而把它推向市场，这可能阻碍用户与设备的交互。
在本文中描述的一个或更多个实施中，测试装置102仿真用户的手部108的手指与触摸屏106的接触。例如，测试装置102可以包括被配置成针对触摸屏106摆放金属件的测试模块114和开关116。例如可以把开关116配置成用来使导体在接地与未接地状态之间交替的预计电容开关电路。以此方式，开关116可以在不移动导体的情况下有效仿真用户手部的手指。换言之，“向上”和“向下”触摸事件可以在没有移动的情况下模仿用户手指的按压和移除。可以对于可以在相应章节中找到其实例的各种不同技术运用这些技术。
通常，可以使用软件、固件、硬件（例如，固定逻辑电路）、或者这些实施的组合来实施本文中描述的功能中的任何功能。如本文中所使用的术语“模块”、“功能性”、以及“逻辑”通常表示软件、固件、硬件、或者其组合。在软件实施的情形中，模块、功能性、或者逻辑表示在处理器（例如，一个或多个CPU）上执行时执行指定任务的程序代码。可以把程序代码存储在一个或更多个计算机可读存储器设备中。下述技术的特征是平台无关的，意味着可以在具有各种处理器的各种商用计算平台上实施技术。
例如，可以使用计算设备来实施测试装置102和/或触摸屏设备104。计算设备还可以包括使得计算设备的硬件执行操作的实体（例如，软件），例如处理器、功能块、“片上系统”等。例如，计算设备可以包括可以被配置成维持使得计算设备以及更特别地是计算设备的硬件执行操作的指令的计算机可读介质。因而，指令用来配置硬件以执行操作和以此方式得到硬件的变换以执行功能。计算机可读介质可以通过各种不同配置把指令提供给计算设备。
计算机可读介质的一个这种配置是信号承载介质和因而被配置成诸如经由网络把指令（例如，作为载波）传输给计算设备的硬件。计算机可读介质还可以被配置成计算机可读存储介质和因而并非信号承载介质。计算机可读存储介质的实例包括随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、光盘、闪存、硬盘存储器、以及其它可以使用磁、光学、以及其它技术来存储指令和其它数据的存储器设备。
接地的调整
图2是示出了如使用计算设备202实施的图1测试装置102的实例实施中系统200的示例。虽然单独示出，但计算设备202包括微控制器板204（例如，AT90USBKEY）、作为以电学方式耦合到金属接触物的软件驱动硬件开关206配置的开关116、以及作为待测设备的触摸屏设备104。在此实例中可以把触摸屏设备104配置成具有互或自电容触摸屏。
计算设备202示例为包括代表用以管理触摸屏设备104测试的功能性的测试管理器模块208。测试管理器模块208例如可以执行用以同步210计算设备202和微控制器板204上的时钟和随后驱动212微控制器板204的应用。
一旦微控制器板204从计算设备202接收命令，微控制器板204就可以触发214软件驱动硬件开关206，诸如以在接地与未接地（例如，浮置）状态之间交替。虽然示出了单个开关，但应当容易明显的是，系统200可以结合其它数量的开关，例如两个、三个、或者甚至更多个，并且开关116可以结合多于一个接地金属接触物。因而，可以使用开关116的接地金属部分与触摸屏设备104的接触216以通过在状态之间交替来仿真待测触摸屏设备104上的触摸和触摸的缺失。
触摸屏设备104可以随后通过HID报告218向计算设备202报告接触。例如，HID报告218可以通过触摸输入栈220传播以报告给测试管理器模块208，诸如作为WndProc功能中的WM_INPUT和WM_POINTER消息。测试管理器模块208可以随后处理这些消息和提供视觉反馈，诸如在图形用户界面中。可以处理的数据的其它实例包括I2C上的HID。
在实例系统200中，虽然还构思了其它时间段（诸如，非周期性时间间隔）但驱动212信号可以每隔两秒出现。这可以得到两秒的“接触向下”事件，通过分别在接地与未接地状态之间交替之后是接下来两秒的“接触向上”事件。可以使用微控制器板204上部署的LED来表明“向上”和“向下”事件。另外，计算设备202的显示设备的左上角中的矩形可以在每次接收WM_INPUT报告时改变颜色。
如以上所叙述的，虽然还构思了其它间隔，但可以使用测试管理器模块208（例如，通过水平同步应用）以通过以预定义间隔（例如，两秒）发送“向下”和“向上”事件来驱动微控制器板204。还可以使用测试管理器模块208侦听来自触摸屏设备104的原始HID报告218，例如WM_INPUT消息。在每个消息的接收后，测试管理器模块208可以重现矩形（例如，在计算设备202的显示设备的左上角中），例如通过不同颜色以提供反馈，虽然还构思了其它反馈机制。测试管理器模块208还可以生成日志文件以描述执行的测试。微控制器板204也可以提供反馈，例如使用一个用于“向下”事件而一个用于“向上”事件的板上的两个LED。
在如下所述的那样调整接地时的实例状况中，可以对于向下事件的每两秒预期2*f个HID报告218，其中“f”是触摸传感器的报告速率。对于以105Hz报告的触摸屏设备104，例如，可以预期在开关116通过接地状态仿真“向下”的两秒期间接收两百一十个消息。进一步，预期在开关116通过未接地状态模仿“向上”事件的两秒期间接收少量至无消息，例如，对于紧接由于延迟而甚至发起了“向上”事件之后的前五十至一百毫秒预期。可以在测试管理器模块208生成的日志文件中描述此信息。
测试管理器模块208例如可以生成三个日志文件。第一个日志文件可以概括“向下”事件延迟，第二个日志文件可以概括“向上”事件延迟，而第三个日志文件可以描述日志信息中的每个日志信息。在以下表中给出日志文件的实例：
频率 = 2337920,
[ 1; 1; 4157019762]: 67233 us ± 1898 us 194
[ 3; 1; 4166371459]: 58207 us ± 1817 us 195
[ 5; 1; 4175723151]: 50159 us ± 1737 us 195
[ 7; 1; 4185074835]: 54075 us ± 1661 us 195
[ 9; 1; 4194426526]: 38007 us ± 1582 us 197
[ 11; 1; 4203778217]: 37887 us ± 1503 us 197
[ 13; 1; 4213129911]: 49844 us ± 1423 us 195
[ 15; 1; 4222481609]: 53665 us ± 1339 us 195
[ 17; 1; 4231833295]: 57747 us ± 1262 us 195
[ 19; 1; 4241184991]: 53546 us ± 1180 us 195
[ 21; 1; 4250536685]: 57453 us ± 1098 us 195
[ 23; 1; 4259888382]: 37387 us ± 2016 us 197
[ 25; 1; 4269240085]: 37267 us ± 1943 us 197。
此实例中的第一列表示事件的索引，其中奇数、偶数事件中的每个在“向上”概括中。第二列包括事件的标识符，例如“1”等于“向下”而“3”等于“向上”。第三列包括实时时间戳。第四列描述实际测量的“向下”/“向上”延迟。第五列表明测量中的绝对（最大）误差，而最终第六列表明“向下”/“向上”事件期间（例如，事件的两秒期间）接收的消息的数量。
为了参考，下面呈现来自第二个日志文件的摘录：
频率= 2337920,
[ 2; 3; 4161695608]: 65997 us ± 1861 us 7
[ 4; 3; 4171047311]: 57916 us ± 1776 us 6
[ 6; 3; 4180398993]: 61869 us ± 1703 us 7
[ 8; 3; 4189750682]: 65743 us ± 1633 us 7
[ 10; 3; 4199102374]: 65658 us ± 1551 us 7
[ 12; 3; 4208454063]: 57592 us ± 1479 us 6
[ 14; 3; 4217805764]: 61475 us ± 1387 us 7
[ 16; 3; 4227157451]: 65488 us ± 1311 us 7
[ 18; 3; 4236509143]: 57339 us ± 1231 us 6
[ 20; 3; 4245860840]: 61275 us ± 1154 us 7
[ 22; 3; 4255212531]: 65165 us ± 1068 us 7
[ 24; 3; 4264564234]: 65079 us ± 1977 us 7
[ 26; 3; 4273915933]: 57014 us ± 1901 us 6。
可以使用第六列来调整接地。可以通过用以获得每个测量的可重复数量分组的这种方式来调整接地条件。在一个或更多个实施中预期此数量可以变化，例如在以上实例中它从作为时间约一至两个百分比的从194－197变化。例如，可以认为直至十个百分比的变化是可准许的，并且可以研究此值以上的量。一旦理解设定和预期参数，就可以执行实际接地调整。
接地调整
在一个或更多个实施中，把SNR（信噪比）设置在或接近最高可行值以选择恰当接地条件。用以调整接地的一个方式是访问原始数据，下面还描述用于在此数据不可得的情形中调整地的规程。
当原始数据（例如，从HID报告218）可得时，可以如下计算SNR。把如触摸屏设备104的数字化仪所报告的触摸的幅度（例如，改变感知电容或静电场的改变）与数字化仪报告的噪声相比较。可以通过针对数字化仪简单地按压手指和读取报告的幅度来建立SNR的上限（即，“最高可行值”）。即使与上限的一半一样低，具有用于仿真触摸的较低SNR值也可以是正常的。
首先，选择恰当环境条件。可以注意到，不会涉及特定条件，但是结果可能取决于条件。接下来，在针对数字化仪按压人类手指的情形中做出读数，可以与如图3的实例实施中所示的图像和下面的表类似的幅度的矩阵。可以对在此情形中将会是255的幅度的最大值做出特定考量。只要在开关存在的情况下未改变噪声电平（这在此情形中不会发生）就不可以执行读取出噪声。以下表是图3的实例实施300中示出其示例的原始触摸数据的实例。
102030226
1610624611816
1418225525530
106423612014
10612168
在接下来的步骤中，把以电学方式耦合到开关116的金属接触物引入到触摸屏设备104的触摸数字化仪。这可以有效改变数字化仪的基线，这可以涉及用于重新校准的一定时段。例如，触摸数字化仪可以在称作重新基线化的过程中自动执行此和可以花费从几分之一秒至两分钟。可以通过观测原始数据（例如，HID报告218）跟踪此过程。一旦开关116的区域中的噪声电平变得与数字化仪的剩余量类似或相同，就执行接下来的步骤。
在一些实施中，重新基线化可能不是数字化仪的琐碎任务，并且可能发生数字化仪未达到平均噪声电平。如果情况如此，则可以调整接地。可以在数个交互中进行此，从相对少量的接地（例如，未接地）开始且逐渐增加该量直到最终附接未连接到电网地的大金属件为止，例如金属桌子、未插电计算机框和类似物、人体作为地的使用等。通常接地的缺失可能实现重新基线化。可以观测和记录用来允许重新基线化的最小和最大的金属量。作为此规程的结果，在开关在大多数实例中处于无源状态中时不出现虚幻触摸（例如，触摸的假阳性指示）。
可以随后把开关116设置为有源状态以仿真触摸，例如通过把导体置于接地状态中。此规程可以与先前规程类似，但是此时确定触摸相比于先前建立的上边界而言的最高幅度。
可以在给定四个提到的值（例如，在它们交集的中部）的情况下选择理想的接地材料量。例如，无源最小值和最大值可以低于有源最小值和最大值，从而得出以下交集：[有源最小，无源最大值]。
在终结此过程之后可以取得以下设定。首先，虽然在无源状态中不存在虚幻触摸而在有源时不存在涉及未能报告触摸的假阴性触摸，即报告完全帧速率。另外，受影响基线的噪声分布可以与数字化仪的其余内容相同，并且最大幅度可以是最佳可行的（例如，最佳SNR）。
在原始数据不可访问的情形中可以使用其中报告触摸事件而非来自HID报告218的原始数据的略微间接的技术。在此情形中，规程通过未接地材料开始，对无源和有源状态这二者执行测试。随后逐渐增加接地的量以使得在无源状态中不存在虚幻触摸和在有源状态中不存在缺漏的触摸报告，例如在最大帧速率。获得最小和最大的接地量以使得符合以上两个条件。最终，选择此范围的近似中部作为理想或接近理想的接地条件。
图4描绘了图2系统200的实施实例400。在此实例实施400中，可以使用RF JFET作为高速开关电路。应当注意，可以优化此实施以便仿真特定触摸屏设备。例如，可以修改覆铜板（例如，1.8’’ x 3.9’’）的所提出接地以便在如上所述的不同触摸屏设备上实施。
实例规程
以下讨论描述了可以运用先前描述的系统和设备实施的触摸屏测试技术。可以在硬件、固件、软件、或者其组合中实施每个规程的方面。这些规程示出为指定一个或更多个设备执行的操作的一组块而并非必定限于针对各块执行操作所示出的次序。在以下讨论的部分中，将会参考图1的环境100和图2和4的系统200、400。
图5是描绘了调整接地和测试触摸屏设备的实例实施中规程500的规程图。调整导体的接地（块502）。例如，此技术可以涉及从触摸屏设备104的数字化仪接收的数据，诸如HID报告。还可以如先前以上所述的那样在没有此数据的情况下执行此技术。
把导体放置得靠近触摸屏设备（块504）。例如，可以把导体置于可以包括导体针对触摸屏设备104数字化仪的接触或接近接触的触摸屏设备104的电容传感器的范围内。
通过借由把导体置于接地状态中模拟用户的触摸和借由把导体置于未接地状态中模拟用户进行的触摸的缺失来测试触摸屏设备（块506）。例如可以使用开关116在接地与未接地状态之间交替。因而，导体可以仍然未移动但是仍用来测试触摸和触摸的缺失这二者。如先前所述，还构思了各种其它实例。
实例设备
图6示例了可以实施为如参照图1和2所述的任何类型计算设备以实施本文中描述的技术实施例（以执行测试和以被测试这二者）的实例设备600的各种组件。设备600包括实现设备数据604（例如，接收的数据、正接收的数据、被调度进行广播的数据、数据的数据分组等）的有线和/或无线通信的通信设备602。设备数据604或其它设备内容可以包括设备的配置设置、设备上存储的介质内容、和/或与设备的用户相关联的信息。设备600上存储的介质内容可以包括任何类型的音频、视频、和/或图像数据。设备600包括一个或更多个数据输入606，经由该输入可以接收任何类型的数据、介质内容、和/或输入（诸如，用户可选择输入，消息，音乐，电视媒体内容，记录的视频内容，以及从任何内容和/或数据源接收的任何其它类型的音频、视频、和/或图像数据）。
设备600还包括可以实施为串行和/或并行接口、无线接口、任何类型的网络接口、调制解调器、以及实施为任何其它类型的通信接口的通信接口608。通信接口608提供其它电子、计算、以及通信设备与设备600传送数据所用的通信网络与设备600之间的连接和/或通信链路。
设备600包括处理各种计算机可执行指令以控制设备600的操作和以实施本文中描述的技术实施例的一个或更多个处理器610（例如，微处理器、控制器等中的任何内容）。可替选地或另外，可以通过结合通常以612识别的处理和控制电路实施的固定逻辑电路、固件、或者硬件中的任何一个或组合来实施设备600。虽然未示出，但设备600可以包括耦合设备内各种组件的系统总线或数据输送系统。系统总线可以包括不同总线结构（诸如，存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线、和/或运用各种总线架构中任何总线架构的处理器或本地总线）中的任何一个或组合。
设备600还包括计算机可读存储介质614，诸如一个或更多个存储器组件，其实例包括随机访问存储器（RAM）、非易失性存储器（例如，只读存储器（ROM）、闪存、EPROM、EEPROM等中的任何一个或更多个）、以及盘存储设备。可以作为任何类型的磁或光学存储设备（诸如，硬盘驱动器、可刻录和/或可重写压缩盘（CD）、任何类型的数字多功能盘（DVD）等）来实施盘存储设备。设备600还可以包括大容量存储介质设备616。
计算机可读介质614提供用以存储设备数据604、以及与设备600的操作方面有关的任何其它类型的信息和/或数据和各种设备应用618的数据存储机制。例如，可以通过计算机可读介质614作为计算机应用维持和在处理器610上执行操作系统620。设备应用618可以包括设备管理器（例如，控制应用、软件应用、信号处理和控制模块、对特定设备原生的代码、特定设备的硬件抽象层等）。设备应用618还包括用以实施本文中描述的姿态技术实施例的任何系统组件或模块。在此实例中，设备应用618包括作为软件模块和/或计算机应用示出的接口应用622和输入/输出模块624（其可以与输入/输出模块114相同或不同）。输入/输出模块624代表用来提供与被配置成捕获输入的设备（诸如，触摸屏、触控板、摄像器、麦克风等）的接口的软件。可替选地或另外，可以作为硬件、软件、固件、或者其任何组合来实施接口应用622和输入/输出模块624。另外，输入/输出模块624可以被配置成支持多个输入设备，诸如用以分别捕获视觉和音频输入的单独设备。
设备600还包括向音频系统628提供音频数据和/或向显示系统630（例如，触摸屏设备）提供视频数据的音频和/或视频输入输出系统626。音频系统628和/或显示系统630可以包括处理、显示、和/或以其他方式重现音频、视频、以及图像数据的任何设备。可以经由RF（射频）链路、S视频链路、合成视频链路、分量视频链路、DVI（数字视频接口）、模拟音频连接、或者其它类似通信链路从设备600向音频设备和/或向显示设备传送视频信号和音频信号。在实施例中，作为设备600的外界组件实施音频系统628和/或显示系统630。可替选地，可以作为实例设备600的集成组件实施音频系统628和/或显示系统630。
结论
虽然以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本发明，但要理解，所附权利要求中限定的本发明并非必定限于描述的具体特征或动作。而是，作为实施要求保护主题的实例形式公开了具体特征和动作。