Основные параметры производительности сенсорных экранов и тестовые примеры
1.Основные характеристики сенсорной панели: чувствительность, точки касания, шаг пальца, скорость отчета, ботинок ладони, отклонение ладони, водонепроницаемость, перчатки, жесты, пассивный стилус, активный стилус, линейность, точность.
Чувствительность означает, насколько легко можно обнаружить прикосновение. Когда происходит прикосновение, оно вызывает изменение энергии емкостного экрана, а разные области касания приводят к разным уровням изменения энергии. Высокая чувствительность означает, что система может обнаружить прикосновение, даже если изменение энергии очень мало.
Точки касания: количество поддерживаемых одновременных точек касания. Большинство устройств поддерживают 10 точек касания, тогда как для некоторых устройств большего размера требуется поддержка 20 или 30 точек касания.
Шаг пальцев: относится к минимальному расстоянию между двумя пальцами, которое можно распознать независимо. Обычно он в 2,5 раза превышает шаг (шаг датчика) емкостной сетки.
Частота отчетов: частота, с которой сообщаются данные касания. Обычно это относится к частоте отчетов при пролистывании одним пальцем (обычно >80 Гц). При использовании нескольких пальцев частота отчетов может снизиться.
Нажатие ладони для включения (Boot Palm): обычно это относится к сценарию, когда устройство включается, когда рука нажимает на сенсорный экран, то есть экран включается, когда к нему уже прикасается ладонь. Поскольку разные производители предоставляют разные уровни поддержки этой функции, некоторые устройства могут не включаться, если палец или ладонь уже касается экрана при запуске.
Отклонение ладони: относится к способности сенсорного экрана распознавать и игнорировать непреднамеренные прикосновения, вызванные ладонью во время нормальной работы, при этом точно определяя преднамеренные действия.
Водонепроницаемость: обычно речь идет о двух сценариях водонепроницаемости: --- ① Сенсорный экран работает нормально при управлении мокрыми пальцами; ② Капли воды на поверхности сенсорного экрана не вызывают ложных сообщений о касании, и экран возвращается к нормальной работе после того, как вода вытирается.
Жест: поддержка жестов включает два состояния ---①Пробуждение по жесту: когда дисплей выключен и сенсорный экран находится в режиме пониженного энергопотребления, определенный жест может разбудить всю систему, восстановив нормальное отображение и работу; ②Функция жестов: когда сенсорный экран находится в нормальном рабочем состоянии, выполнение жеста запускает команду, которая предписывает устройству выполнить соответствующее действие.
Пассивный стилус: обычно поддерживается пассивный стилус, совместимый с диаметром кончика щупа, равным 0,8 шага датчика.
Активный стилус. В настоящее время распространение активного стилуса на рынке емкостных сенсорных экранов ограничено, поскольку для этого требуется связь между сенсорной ИС и стилусом.
Линейность: Линейность проверяется на онлайн-испытательной машине, где программное обеспечение определяет и оценивает характеристики линейности.
Точность: Протестировано на той же онлайн-испытательной машине, где программное обеспечение обнаруживает и оценивает точность касания.
Примечание. На линейность и точность могут влиять многие факторы: от шага датчика сенсорной панели (TP) и производственного процесса до полной сборки устройства и воздействия окружающей среды, и все это может вызывать отклонения. Хотя вышеперечисленные характеристики считаются основными характеристиками сенсорной панели, не все функции необходимы в каждом реальном проекте. Конструкции TP адаптируются в соответствии с потребностями конкретных приложений, что приводит к значительным различиям в подходах к проектированию.
2. Процесс отладки. На этапе TP для обеспечения базовой функциональности требуется только конфигурация канала и настройки чувствительности. Это связано с тем, что фактическая производительность может отличаться в зависимости от того, интегрирован ли TP в конечное устройство. Окончательная производительность оценивается на основе программного обеспечения, используемого при полносистемном тестировании, и все функции решения в конечном итоге проверяются на всем устройстве.
3. Тестирование производственной линии. После того, как прототип прошел тестирование, его данные можно использовать для настройки тестирования производственной линии. Существуют также особые требования к параметрам прототипа. Если критерии производственных испытаний установлены слишком строго, это может привести к чрезмерному функциональному отказу, увеличению количества дефектов и снижению выхода продукции. И наоборот, если критерии слишком мягкие, это может привести к напрасной трате трудовых ресурсов во время производства, например, на доработку. Значения параметров, используемые при производственном тестировании, обычно определяются на основе накопленного опыта многочисленных проектов. Производители микросхем часто предоставляют настройки производственных испытаний общего назначения, подходящие для базовых проектов, в то время как специальные проекты или проекты с высоким спросом требуют более строгого контроля и индивидуальных параметров.
4. Тестирование производительности емкостных сенсорных экранов
--- Метод и процедура проверки чувствительности линии
① С помощью медных стержней диаметром 3–10 мм нарисуйте линии вдоль двух диагональных углов экрана (см. рисунок A) и запишите данные отчета о касании с сенсорного экрана.
② Определите предварительное значение чувствительности A, определив медный стержень наименьшего диаметра, для которого данные, сообщающие о касании, остаются стабильными, на основе пропорционального соотношения сообщаемых точек касания.
③ Используйте медный стержень с диаметром предварительной чувствительности, чтобы нарисовать на сенсорном экране рисунок, показанный на рисунке B.
④ Если нарисованные линии на 100% непрерывны, результат подтверждается как удовлетворительный; в противном случае увеличьте диаметр медного стержня на один размер и повторите испытание. Продолжайте этот процесс до тех пор, пока все нарисованные линии не станут полностью непрерывными — этот конечный диаметр соответствует чувствительности B.

Критерии оценки чувствительности:
B ≤ 4 мм (отлично) / B ≤ 5 мм (хорошо) / B ≤ 6 мм (удовлетворительно)
B-A = 0 мм (отлично)/B-A ≤ 1 мм (хорошо)/B-A ≤ 2 мм (соответствует требованиям)
--- Метод и процедура проверки чувствительности крана

① Выберите диаметр медного стержня, полученный в результате теста на чувствительность линии, и коснитесь 20 раз каждого из 35 положений, расположенных в матрице 7×5 вдоль направлений длины и ширины сенсорного экрана (как показано на рисунке C).
② Проверьте, нет ли пропущенных касаний в каждой позиции. Если промахов не происходит, чувствительность кнопки определяется как диаметр C используемого медного стержня.
③ Если есть промахи, увеличьте диаметр медного стержня на 1 мм.
④ Используя медный стержень увеличенного диаметра, повторите процесс тестирования, описанный в шаге ①, пока не будет получено новое значение чувствительности.
Критерии оценки чувствительности:
C≤5 мм (отлично)/C≤6 мм (хорошо)/C≤7 мм (соответствует требованиям)
--- Проверка точности точки (точность)
① Цель теста: Точность используется для анализа того, соответствуют ли координаты, выводимые сенсорным экраном в различных местах, их фактическим физическим положениям, что отражает точность сенсорного экрана во время сенсорного ввода. Этот показатель напрямую связан с точностью касания, обеспечивая правильную регистрацию касаний.
② Требования к тестированию и меры предосторожности: Тестирование следует проводить как для сценариев с наведением, так и без наведения (прямое касание), чтобы сравнить различия между ними. Более высокая производительность определяется более близкими результатами между двумя условиями. Для каждого испытания полученное максимальное отклонение не должно превышать двукратное среднее отклонение. Оценку следует проводить отдельно для центральной области и краевых областей экрана, где краевая область определяется как граница шириной 2 мм по периметру экрана. Корректировки этого показателя точности могут повлиять на характеристики чувствительности.
③Метод и процедура испытания
● Для проверки используйте медный стержень диаметром, соответствующим чувствительности кнопки. Нажмите на каждую из точек сетки 9×7 (расположенных по длине и ширине экрана) 20 раз.
● Увеличьте диаметр медного стержня на 1 мм по сравнению со значением, основанным на чувствительности, затем выполните тестирование и анализ, используя тот же метод.
● Для каждой позиции определите максимальное отклонение среди 20 выходных координат от фактической физической координаты и используйте это значение в качестве отклонения точности для этой отдельной точки.
● Суммируйте максимальные отклонения всех точек положения, а затем разделите их на количество точек (средний вес), чтобы получить общее отклонение точности экрана.
Критерии вынесения решения:
Центральная область --- ≤ ±0,3 мм (отлично) / ≤ ±0,6 мм (хорошо) / ≤ ±1,0 мм (удовлетворительно)
Краевая площадь --- ≤ ±0,5 мм (отлично) / ≤ ±1,0 мм (хорошо) / ≤ ±1,5 мм (соответствует)
--- Тест на линейность
① Цель теста: оценить, соответствует ли линия, нарисованная на сенсорном экране, фактическому пути движения, отражая характеристики линейности в различных областях и направлениях экрана.
② Требования к тестированию и меры предосторожности. Тестирование следует проводить как для сценариев с наведением, так и с прямым касанием (без наведения), чтобы сравнить различия между ними. Более высокая производительность определяется более близкими результатами между двумя условиями. Для каждого испытания максимальное отклонение не должно превышать двойное среднее отклонение. Оценку следует проводить отдельно для центральной области и краевых областей экрана, где краевая область определяется как граница шириной 2 мм по периметру экрана. Помимо линейности следует также проверить гистерезис (запаздывание) нарисованной линии. Если значение гистерезиса слишком велико, реакция на прикосновение будет замедленной; если он слишком мал, это может привести к ложному обнаружению касания из-за джиттера сигнала. Корректировка этого параметра может повлиять на чувствительность, которая, в свою очередь, может повлиять на ряд связанных показателей производительности.
③Метод и процедура испытания

● Используйте медный стержень диаметром, соответствующим чувствительности кнопки, для проверки линейности сенсорного экрана.
● Стандартные траектории для проверки линейности включают горизонтальные, вертикальные и диагональные траектории 45°/135°; их конкретные схемы и количества показаны на рисунке справа.
● С помощью роботизированной руки протестируйте указанные выше линии траектории на скоростях 20 мм/с и 5 мм/с соответственно и запишите полученные данные.
● Рассчитайте отклонение расстояния между каждой сообщаемой координатой касания и соответствующей физической линией. Наконец, вычислите средневзвешенное значение всех отклонений, чтобы получить ошибку линейности.
Критерии вынесения решения по вышеуказанным четырем пунктам:
Центральная зона --- ≤±0,3 мм (отлично)/≤±0,6 мм (хорошо)/≤±1,0 мм (соответствует требованиям)
Краевая область --- ≤±05 мм (отлично)/≤±1,0 мм (хорошо)/≤±1,5 мм (соответствует требованиям)
● Выберите точку в области экрана, не являющейся краем, равномерно переместите ее вперед со скоростью 5 мм/с на 2 см, сделайте паузу на 1 секунду, затем двигайтесь назад в обратном направлении с той же скоростью. Запишите расстояние, на котором впервые обнаружено обратное движение.
● Повторите описанный выше тест в 10 различных точках, выбранных в некраевой области экрана. Сравните 10 результатов теста; за величину гистерезиса координат экрана принимается наименьшее записанное значение.
Критерии оценки для двух вышеуказанных пунктов: Величина гистерезиса — в пределах 1 мм.