CN106353613A - 一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种红外触摸屏的扫描方法和装置，在触控屏发生触控动作后，记录表示响应所述触控动作的响应信号产生的第一时刻；记录在所述触控信号经显示主机设备处理后且显示屏上响应所述触控动作的第二时刻；比较得出所述第一时刻与所述第二时刻的时间差值为该交互式红外触摸一体机响应时延，相比现有技术中仅以触控屏理论响应时间作为响应时延的做法，本申请实施例提供方法和装置更加准确和实用。

Description

一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法和装置

技术领域

本申请涉及触摸控制领域，特别涉及一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法和装置。

背景技术

交互式红外触摸一体机主要有触摸屏和显示主机设备两部分构成。其中，触摸屏负责检测显示区域内触控点的存在和位置，且输出控制信号；显示主机设备则根据触摸屏输出的控制信号响应相应的操作，并且显示响应操作内容，以实现人机交互效果。

其中，当前触控技术中，红外线技术触摸屏（Infrared Touch ScreenTechnology）具有环境适应性强、寿命更长、可识别触摸点数更多等优势。红外线技术触摸屏是由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成，外观是一个矩形结构，在屏幕表面上，形成红外线探测网，任何触摸物体可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。

如图1所示，为现有技术中的一种红外线技术触摸屏的结构示意图，其由一个长边发射边、一个长边接收边，一个短边发射边、一个短边接收边组成。在发射边上有若干发射灯，相应接收边上对应有若干接收灯，通常采用1对多方式进行扫描，即一个发射灯发光，对面多个接收灯同时接收，由此形成光网，根据光网在触摸和未触摸情况下的不同形态判断触摸行为，且根据触摸情况输出触控点的存在和位置进行识别和算法运算及坐标转换生成一触控信号，且输出给显示主机设备。

如图2所示为现有技术中一种显示主机设备的结构示意图，显示主机设备包括主机部分和显示部分，其中，主机部分接收到触控信号中坐标信息给主机部分，由操作系统和运行程序处理输出给显卡及驱动芯片处理生成HDMI信号，将HDMI信号输出给显示部分进行显示。显示部分中按照显示处理流程处理HDMI信号，包括：显示处理芯片解码处理、FRC帧频转换以及MEMC补偿运算处理，然后经TCON生成显示驱动信号以驱动显示屏进行显示相应操作响应内容。

交互式红外触控一体机的触控动作完成至显示屏上显示相应的操作内容的反应时间为触控响应时延，响应时延衡量交互式红外触控一体机的一项重要指标。根据上述可知，触控动作完成至显示响应结果需要经过非常复杂的处理过程，尤其涉及算法运算以及硬件处理中，每个软硬件处理过程都会有一定时延产生，然而，目前衡量响应时延的标准通常仅以触摸框的理论响应时间为准，但是，实际中，触控框的响应时间仅占响应时延的一小部分而已，因此，提供一种交互式红外触控一体机的响应时延测试方法是必要的。

发明内容

本申请实施例提供一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法和装置，以实现更加准确得出红外触摸一体机响应速度。

为了达到上述技术目的，本申请实施例提供了一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试装置，包括：红外阻断测试装置、信号记录装置及感光部件；

所述红外阻断测试装置，所述红外阻断测试装置包括红外光发射端和接收端，当所述接收端识别红外光线被阻断或减弱时，输出一脉冲信号以表示在红外发射端与接收端有障碍物存在；

所述信号记录装置，其一信号接入端子可触控屏上触控信号输出端子端连接，用于用于在触控屏发生触控动作后，记录表示响应该触控动作的响应信号产生的第一时刻，其另一信号接入端子与感光部件的信号输出端连接，用于记录在该触控信号经显示主机设备处理后且显示屏上响应该触控动作的第二时刻；

所述感光部件，用于检测显示屏上显示图像亮度，且输出亮度变化的脉冲信号。

与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：

本申请实施例公开了一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法和装置，该扫描方法通过分别记录在触控屏实际发生触控动作时且触控屏输出控制信号的时间，以及经过显示主机设备接收该控制信号处理且在显示屏上实际响应该触控操作的时间，然后，两者时间差值记录为该交互式红外触摸一体机响应时延，通过应用本申请实施例所提出的技术方案，可以通过实时记录触控动作发生至触控动作实际响应所需要实际时间差，以该时间差来衡量该交互式红外触控一体机的响应时延，其更加准确得出实际响应速度，进一步的，通过不同灰阶信号设置，可以得出不同灰度信号处理及响应的实际速度的均值，更能准确反映该红外触控一体机的响应速度，相比现有技术中仅以触控屏理论响应时间作为响应时延的做法，本申请实施例提供方法和装置更加准确和实用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种红外线技术触摸屏的结构示意图；

图2为现有技术中的逻辑消除法所导致的时延误差的原理示意图；

图3为本申请实施例提出的一种红外触摸屏的结构示意图；

图4为本申请实施例所提出的一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法的流程示意图；

图5为本申请实施例一提供一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试系统；

图6为本申请实施例一提供另一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试系统；

图7为本申请实施中记录信号波形示意图；

图8为本申请实施中多次触发测量记录信号波形示意图；

图9为本申请实施例所提出的一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法的另一流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

正如本申请背景技术所陈述的，相关技术中仅以触控框理论响应时间来衡量交互式红外触摸一体机响应时延是不准确的，误差是非常大的。发明人通常对比分析发现，在目前主流的交互式触摸一体机中，触控框响应触控操作的处理时间，占用整个系统时延很少一部分。例如红外触控一体机中，红外触控框的时延一般是8ms以内，整个交互式触摸一体机系统时延要100ms以上，红外触控框的触控时延占整个系统的时延 8%左右。仅以触控框的采集数据和算法处理时间来作为触控框的理论响应时间，这样，触控框的理论响应时间占整个系统时延不到８％，在实际测量中可以忽略。

本申请的发明人希望通过本申请所提供的测试方法和测试装置，通过分别记录在触控屏实际发生触控动作时且触控屏输出控制信号的时间，以及经过显示主机设备接收该控制信号处理且在显示屏上实际响应该触控操作的时间，然后，两者时间差值记录为该交互式红外触摸一体机响应时延，因此，可以实现更加准确测试到具体交互式红外触摸一体机响应时延，以准确衡量交互式红外触控一体机的响应速度。

为了方便进行描述，本申请实施例给出了实现本技术方案的一种红外触控屏具体硬件结构示例。如图3所示，为本申请实施例提出的一种红外触摸屏的结构示意图。

在红外扫描屏300中，MCU301用于管理算法处理规则和控制信号，并将相应的控制信号发送给发射扫描电路302和接收扫描电路303。发射扫描电路302控制红外发射管矩阵304按照相应的控制信号进行红外线发射，接收扫描电路303控制红外接收管矩阵305识别所接收到的红外线，并将相应的接收情况反馈给采样电路306。采样电路306根据实际接收到的红外线比较识别出触摸区域，并将相应的识别结果反馈给MCU301。MCU301根据触摸区域的历史信息变化及相应算法处理生成携带触控点坐标的触控信号。

需要说明的是，上述的硬件结构只是为了方便本申请实施例后续说明而给出的一种优选实施例，在实际应用中，相应的硬件单元可以进行集成合并或进一步分解，在能够实现相同技术效果的基础上，具体的硬件单元部署的变化并不会影响本申请的保护范围。

如图4所示，为本申请实施例所提出的一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法的流程示意图，该方法应用于测试交互式红外触控一体机的响应时延测试装置中，其中，相应的红外触摸屏结构以前述图2所给出的结构为例进行具体说明，该方法具体包括：

步骤S401、在触控屏发生触控动作后，记录表示响应该触控动作的响应信号产生的第一时刻。

本实施例中，信号记录装置可以示波器，也就是同时记录时间和波形设备或仪表，在此不再一一列举。

优选的，预先将待测的交互式红外触摸一体机置于测试模式，在该测试模式下，该交互式红外触摸一体机显示界面上包括一个触控菜单，当触发该触控菜单时，显示屏上显示不同灰度等级的显示画面，以使可感测显示画面亮度变化来确定相应操作完成。

如图3所示，当红外触摸屏识别有触摸点存在，红外接收管矩阵305中红外接收管接收信号强度减小，因此，可以判断或识别出红外触控屏有触控点存在。进一步的，MCU301会通过采样电路306对红外接收管接收信号强度采样且计算出触控点的位置坐标，进而，根据触控点的位置坐标的坐标转换后给显示主机设备，以触发且显示触控操控结果。

其中，前述的记录表示响应该触控动作的响应信号产生的第一时刻, 具体的可响应信号可表示该触控动作的发生的响应信号。本实施例中以一下两种情况进行说明：

一种情况：如图5所示，为本申请实施例一提供一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试系统，包括：交互式红外触控一体机500、信号记录装置52、及感光部件53。

交互式红外触控一体机500包括显示主机设备540和触控屏520，以及在触控屏520上的MCU 522，MCU 522用于按照预定规则控制红外发射管的开启扫描，和按照预定规则控制连接在红外接收管上的采集电路的信号采用，以及按照预置算法计算得出触控点位置坐标，且输出触控信号。

信号记录装置52，其一信号接入端子与MCU 522的信号输出端连接，用于记录MCU响应且输出该触控动作的响应信号产生的第一时刻。

感光部件53，与信号记录装置52的另一信号接入端子连接，用于检测显示主机设备的显示信号变化且产生突发信号，以备在S402步骤中记录第二时刻。感光部件53可以可见光传感器或者亮度测试仪表等。

另一种情况：如图6所示，为本申请实施例一提供另一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试系统，与图5不同在于，与信号记录装置62一信号接入端子连接红外阻断测试装置622，红外阻断测试装置622包括红外光发射端和接收端，当接收端识别红外光线被阻断或减弱时，输出一突发信号给信号记录装置62。当在红外阻断测试装置622的光路上输入一个触控点B，一方面，该触控点B会触发红外阻断测试装置622输出一个突发信号，另一方面，其也触发触控屏620的MCU输出相应触控信号，以备在显示主机设备处理后在显示屏显示触控操作内容，显示图像变化引起显示屏亮度变化，通过感光部件63感光后输出一个突发信号，以备在S402步骤中记录第二时刻。

步骤S402、记录在该触控信号经显示主机设备处理后且显示屏上响应该触控动作的第二时刻。

本实施例中，采用与步骤401同一信号记录装置，以备第一时刻与第二时刻的相比较。

由于在步骤401中发生触控动作，通过触控屏中MCU输出反映该触控动作的位置坐标的触控信号给显示主机设备，显示主机设备对该触控信号进行处理，由于显示主机设备对该该触控信号的处理会发生一定延时后，在显示屏才会显示相应的触控操作结果。在测试状态中，可选择反映显示亮度突变的特殊显示画面作为触控操作结果显示，以备感光部件可以感测且输出可识别的突变信号，如：不同灰度信号。

继续如图5和6中，采用感光部件63（53）正对显示屏上一预定位置，在该预定位置处响应触摸操作的图像内容的亮度发生突变，当响应该触摸动作后，显示屏上显示图像发生变化，感光部件63（53）可输出一个突变信号，以备可与步骤401记录的突变信号的反应时间进行比较。

步骤S403、比较得出该第一时刻与第二时刻的时间差值为交互式红外触摸一体机响应时延。

本实施例中，如图7所示，为本申请实施中记录信号波形示意图，根据步骤401记录的触控MCU脉冲信号波形1，以及步骤402记录的感光部件测量到的波形2，比较两个突变信号的响应时间进行比较差值T，即为第二时刻与第一时刻的时间差记录为响应时延。

其中，由于步骤401和步骤402分别记录两者信号，可以直接在信号记录装置62上读取，也可分别导出两个记录有响应时间的信号波形图进行比较得出。

为了进一步的本实施例进行说明，针对以下的实际应用场景进行举例说明如下。

场景一：以图5中测试系统为例进行说明。

将红外触控一体机500设置为测试状态下，在测试状态下起始步骤下，显示屏上显示低灰度等级信号，如10%灰度的灰度信号，且显示一个测试图标A，当点击测试图标便进入测试流程。

当测试人员触发测试图标A时，触控屏520的红外接收管便从不同方向被遮挡，采样电路采集的红外接收信号强度发生变化，MCU 522通过扫描算法识别该触控图标A的位置坐标，同时MCU 522还输出一个表示识别完成触控信号，该触控信号有发生响应开始的脉冲信号，如图7中波形1。

MCU522输出携带该触控位置坐标的触控信号传输给显示主机设备，显示主机设备对该触控信号进行处理运算，以及将运算处理结果以HDMI信号形式传输给显示屏，显示屏在通过解析该HDMI信号，以使在显示屏上显示该运算处理结果。按照测试状态下预先设定流程，显示主机部分通过运算处理输出一个更高灰度等级的信号，如：50%灰度的灰度信号。

此时，由于显示屏显示信号由低灰度等级的显示图像突变为高灰度等级的显示图像，因此，显示图像的亮度发生突变，感光部件53产生一个突变的脉冲信号，如图7中的波形2。

然后，在信号记录装置52上比较两个波形上突变脉冲时延差，即可得出红外触控一体机500的响应时延T。

场景二：以图6中测试系统为例进行说明。

将红外触控一体机600设置为测试状态下，在测试状态下起始步骤下，显示屏上显示低灰度等级信号，如10%灰度的灰度信号，且显示一个测试图标B，当点击测试图标便进入测试流程。

当测试人员触发测试图标B时，触控屏620的红外接收管便从不同方向被遮挡，采样电路采集的红外接收信号强度发生变化，MCU 622通过扫描算法生成触发该触控图标A的位置坐标触控信号，输出给显示主机设备进行进一步处理。

测试人员触发测试图标B后，再触发触控620响应同时，由于在测试图标B上布设有红外阻断测试装置622，触发动作相应的也阻断了红外阻断测试装置622中红外信号，触发红外阻断测试装置622输出一个突变的脉冲信号，如图7中波形1。

显示主机设备接收到MCU622输出携带该触控位置坐标的触控信号，显示主机设备对该触控信号进行处理运算，以及将运算处理结果以HDMI信号形式传输给显示屏，显示屏在通过解析该HDMI信号，以使在显示屏上显示该运算处理结果。按照测试状态下预先设定流程，显示主机部分通过运算处理输出一个更高灰度等级的信号，如：50%灰度的灰度信号,。

此时，由于显示屏显示信号由低灰度等级的显示图像突变为高灰度等级的显示图像，因此，显示图像的亮度发生突变，感光部件63产生一个突变的脉冲信号，如图7中的波形2。

然后，在信号记录装置62上比较两个波形上突变脉冲时延差，即可得出红外触控一体机600的响应时延T。

上述的应用场景只是本申请实施例所给出的具体示例，对于其他的应用场景，同样可以采取类似的方案，实现更准确的测试操作。

进一步的，为了测量的更加准确性，可以进行多次测量取平均值，减少单次测量误差，且通过连续触控操作，在一个波形图上即可显示，一次测量步骤得到多个测量结果的平均值，减少测量工序和工时，以提供效率。具体的，连续发生多个触控操作，且触控操作显示图像分别由低灰度至高灰度图像递进变化。

如图9所示，本申请实施例中一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法的另一流程示意图，该方法具体包括：

步骤901:分别记录表示响应该多个触控动作的响应信号产生的多个第一时刻；

步骤902: 记录在该多个触控信号分别进行显示主机设备处理后，且分别在显示屏上响应该多个触控动作的多个第二时刻；

步骤903: 对应记录每一触控动作触发时间以及显示屏响应图像更替时间之间时间差值，取多个时间差值的平均值为最终响应时延值。

应用场景结合图5的测试系为例统进行说明，连续点击触控图标A，触控屏按照预定算法处理后，输出相应的一系列脉冲信号，如图8中所示的波形1。

进一步的，触控屏会将该一系列触控信号传输给显示主机设备进行响应处理，然后，传输给显示屏上分别显示不同灰阶等级的显示图像，如：有10%-100%灰阶没有一个触控信号以10%灰度等级进行递变，于是，显示屏上循环显示10%-20%-30%-······-100%的灰阶图像，感光部件感光后生成如图8所示的波形脉冲信号，分别记录为T1、T2、T3、·····、Tn，然后T1-Tn的平均值为红外触控一体机的响应时延T。

本申请实施例中，由于连续触发的多个触控动作时，显示屏上响应所述多个触控动作后连续循环显示不同灰度等级的显示图像，其中，每一个触控动作更新一次显示图像。这样，每一次触控动作，显示屏响应一次图像更替，可以对应记录每一触控动作触发时间，以及显示屏响应图像更替时间，两者之间时间差则得出一个响应时延的测试值，然后，多个触控动作分别得到多个响应时延测试值，取平均值为最终响应时延值。

为更清楚地说明本申请前述实施例提供的方案，基于与上述方法同样的发明构思，本申请实施例还提出了一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试装置，其结构示意图如图9所示，具体包括：

第一记录装置901，用于在触控屏发生触控动作后，记录表示响应该触控动作的响应信号产生的第一时刻。

第二记录装置902，记录在该触控信号经显示主机设备处理后且显示屏上响应该触控动作的第二时刻。

比较计算装置903，用于比较得出该第一时刻与第二时刻的时间差值为交互式红外触摸一体机响应时延。

本实施例中，一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试装置具体应用方法，与本实施例已经介绍的交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法相同，在此不再赘述。

与现有技术相比，本申请实施例所提出的技术方案的有益技术效果包括：

本申请实施例公开了一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试方法和装置，该扫描方法通过分别记录在触控屏实际发生触控动作时且触控屏输出控制信号的时间，以及经过显示主机设备接收该控制信号处理且在显示屏上实际响应该触控操作的时间，然后，两者时间差值记录为该交互式红外触摸一体机响应时延，通过应用本申请实施例所提出的技术方案，可以通过实时记录触控动作发生至触控动作实际响应所需要实际时间差，以该时间差来衡量该交互式红外触控一体机的响应时延，其更加准确得出实际响应速度，进一步的，通过不同灰阶信号设置，可以得出不同灰度信号处理及响应的实际速度的均值，更能准确反映该红外触控一体机的响应速度，相比现有技术中仅以触控屏理论响应时间作为响应时延的做法，本申请实施例提供方法和装置更加准确和实用。

为再清楚地说明本申请前述实施例提供的方案，本实施例中还一种具体的测试装置，如图5所示，一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试装置，包括：信号记录装置52、及感光部件53。

其中，信号记录装置52，其一信号接入端子可触控屏上触控信号输出端子端连接，用于用于在触控屏发生触控动作后，记录表示响应该触控动作的响应信号产生的第一时刻。

信号记录装置52，其另一信号接入端子与感光部件53的信号输出端连接，用于记录在该触控信号经显示主机设备处理后且显示屏上响应该触控动作的第二时刻。

感光部件53，用于检测显示屏上显示图像亮度，且输出亮度变化的脉冲信号。

优化方案中，如图6所示，本实施例中一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试装置，还包括：红外阻断测试装置622，其中，红外阻断测试装置622包括红外光发射端和接收端，当接收端识别红外光线被阻断或减弱时，输出一脉冲信号以表示在红外发射端与接收端有障碍物存在。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明实施例所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明实施例的几个具体实施场景，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明实施例的业务限制范围。

Claims (4)

1.一种交互式红外触摸一体机响应时延的测试装置，包括：红外阻断测试装置、信号记录装置及感光部件；

所述红外阻断测试装置，所述红外阻断测试装置包括红外光发射端和接收端，当所述接收端识别红外光线被阻断或减弱时，输出一脉冲信号以表示在红外发射端与接收端有障碍物存在；

所述信号记录装置，其一信号接入端子可触控屏上触控信号输出端子端连接，用于用于在触控屏发生触控动作后，记录表示响应该触控动作的响应信号产生的第一时刻，其另一信号接入端子与感光部件的信号输出端连接，用于记录在该触控信号经显示主机设备处理后且显示屏上响应该触控动作的第二时刻；

所述感光部件，用于检测显示屏上显示图像亮度，且输出亮度变化的脉冲信号。

2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述信号记录装置具体为示波器，记录输入信号波形图，其中，波形图记录所述第一时刻和所述第二时刻。

3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述感光部件为亮度测试仪表。

4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述感光部件为可见光传感器。