[发明专利]一种用于触控设备功能和性能的测试工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于触控设备功能和性能的测试工具。

背景技术

电子设备的触摸屏、笔记本上的触控板或电脑外接的手写板等具有触摸输入功能的装置，是人与计算机进行信息交互的重要通道。触控装置的功能和性能直接影响着终端产品的可靠性和用户体验。

为描述简洁，本说明书下文中用触摸屏来指代触摸屏、笔记本电脑触控板和电脑外接的手写板等触控设备，但其含义并不局限于触摸屏。

随着触摸屏自身技术的不断进步，现有的触摸屏测试装置已出现技术瓶颈，具体表现在：

(1)带有触摸屏的电子设备的结构设计的多样化带来的测试困难传统的触摸屏测试仪，如触摸屏点击划线测试仪、触摸屏线性测试仪等，其测试操作方式是将待测的触摸屏水平放置并装夹固定在测试仪台面，并通过固定在测试仪台面上方的一个水平运动台来产生点击和划线等的测试动作并完成测试。在这个过程中，运动台末端触摸笔尖的运动平面与触摸屏的相对平行程度，决定了测试过程中触摸笔与触摸屏的有效接触程度并直接影响着测试的性能，需要保证触摸屏的绝对水平固定。但由于近年来含有触摸屏的电子设备外形设计的多元化，不规则的产品外形使得触摸屏的水平牢固夹持变得困难，如联想公司的YOGA平板电脑[1]，如果将其直接放在测试台上，触摸屏与水平台面间会有一个倾角，需要借助垫块等辅助装夹，并且需要额外的定位和标定步骤以保证测试精度。

另外，很多传统开合式形态的笔记本电脑也已开始装备触摸屏，如联想Z系列笔记本电脑[2]。这类电脑产品转轴开合角度有限，屏幕张角不能达到180度的水平状态，若将触摸屏固定在测试台面上，而将机身张开自由悬置，机身又极易与执行测试动作的运动台产生干涉。例如美国TRIEX公司的PT3-High Precision Test Tool，是微软公司全球指定的Windows 8HCK认证测试(为电脑产品兼容性测试，包括对触摸屏的功能测试)使用工具之一，在将联想Z系列笔记本电脑的触摸屏水平装夹固定后，测试台测试工具由于空间有限而容易与笔记本电脑机身发生干涉。

再者，触摸屏自身形态设计也呈现多样化，使测试难以进行。韩国LG公司的可弯曲屏幕智能手机G Flex，其屏幕可以手动弯曲；韩国三星公司的弧形触摸屏手机Galaxy Round[3]，其屏幕不再是一个平面，而是曲率半径为400mm的弧形柱面；美国苹果公司的一份关于触觉反馈的专利[4]显示，未来的触屏技术将让触摸屏摸起来体验到光滑、粗糙或是其它物理实体的触感。显然，传统的测试设备因为测试的运动台是平面运动的，对于可弯曲触摸屏这一类非平面的触摸屏的测试较为困难；对于具有触觉反馈功能的触摸屏的触觉力测试，也需要新的测试设备来完成。

(2)仿人手多指操作测试的困难

用户体验在消费电子产品设计中越来越受到重视，作为重要人机接口装置的触摸屏尤其如此，因此触摸屏测试不仅仅要以标准的接触状态(即接触面积不变、接触力大小不变)来考查屏幕对于触摸操作的反应速度、连续性和辨识度等等，也要考查在人手可能出现的非标准操作情况下触摸屏的反馈情况，这些反馈情况可以作为触摸屏改进人机交互体验时的参考，来进一步优化用户体验。

触屏的多指操作过程中，不仅手指间的相对运动关系可能会由于关联多组触摸指令而发生上述指令解析错误，手指间的相对位置及姿态分布也可能会导致触摸装置的指令误解析。例如对于电容类触摸装置，手指按压力的大小直接影响着触摸电容的电荷聚集程度，多指同时按压情况下手指间的不同压力分布对于触屏驱动程序的触点识别功能有直接影响；再如基于边界红外识别的多指触控装置，用户手指在操作过程中的不同姿势直接影响手指在触屏边界上的投影，从而对触点的识别精度产生影响。因此，模拟触控操作过程中的多手指与触屏间相对姿态、手指间的不同触摸力，对于提升触屏设备的触点识别精度，提升用户体验意义显著，然而目前触屏测试还较少深入考虑上述测试。

通过模仿人手触摸的测试，不仅可以优化用户体验，进一步的，还可辅助开发三指及以上的多指操作指令的应用程序。开发人员在为触控设备设计应用程序时，一般只使用单指及两指操作指令，三指及以上多指的接触情况较多在多指绘图或游戏对战等应用中使用，同时触摸操作的控制功能相比于PC上的鼠标控制功能还有一定差距，需要利用三指及以上的多指操作来拓宽触控设备的触摸操作控制功能。但人手在真实多指操作时注意力难以保证多个手指的可靠接触，如第三指或第四指的接触力/面积变化导致接触失效。这种不稳定性造成用户使用信心缺失，没有好的用户体验，所以开发人员在开发应用程序时没有采用三指及以上多指操作指令。