CN114327149A - 通过压电网格的致动对用户接口功能进行测试 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了通过压电网格的致动对用户接口功能进行测试。本文所公开的实施例提供了便于对计算设备的用户接口上的用户可选功能进行测试的系统、方法和计算机可读介质，其中，包括在施加电时变形的压电材料的压电网格被安装到计算设备的用户接口的表面上。在特定的实施例中，一种方法提供产生压电网格的区域到计算设备的用户接口上的位置的控制映射。该方法进一步提供接收包括计算设备的用户接口的目标部分的致动信息的测试指令。该方法进一步提供对测试指令和控制映射进行处理以确定用于压电网格实现测试指令的控制信号，以及将控制信号发送到压电网格以致动计算设备的用户接口的目标部分。
Description
本申请是基于申请号为201711161220.2、申请日为2017年11月21日、发明名称为“通过压电网格的致动对用户接口功能进行测试”的专利申请的分案申请。
技术领域
本公开的方面涉及测试计算系统的用户接口功能，并且特别地涉及使用压电网格(grid)来远程地致动(actuate)用户接口。
背景技术
计算系统通常包括使得能够进行与设备的用户交互的用户接口。用户接口可以包括按钮、开关、控制杆、触摸屏以及可以由人类用户物理选择的其它致动元件。计算系统的制造商、软件开发商以及其它利益方经常期望对用户接口的致动进行测试以确保恰当的操作。
理想地，在测试阶段期间，计算系统的用户接口应当被以与它将被人类用户使用的相同的方式操作。然而，利用人类测试员来操作设备是非常昂贵的并且易于出错，尤其是当测试大量设备时。一种自动化解决方案涉及使用专门的机器人来致动用户接口的各种按钮和其它元件，但是这些系统通常很庞大、构造昂贵而且难以维护。另一方法是利用特制的测试软件，但是该解决方案可能导致在不同于真实世界部署的情况的环境中对设备进行测试，这可能改变计算系统的行为并且生成不可靠的测试结果。
发明内容
本文所公开的实施例提供了便于对计算设备的用户接口上的用户可选功能进行测试的系统、方法和计算机可读介质，其中，包括在施加电时变形的压电材料的压电网格被安装到计算设备的用户接口的表面上。在特定的实施例中，一种方法提供产生压电网格的区域到计算设备的用户接口上的位置的控制映射。该方法进一步提供接收测试指令，该测试指令包括计算设备的用户接口的目标部分的致动信息。该方法进一步提供对测试指令和控制映射进行处理以确定用于压电网格实现测试指令的控制信号，以及将控制信号发送到压电网格以致动计算设备的用户接口的目标部分。
在一些实施例中，控制信号向映射到用户接口的目标部分的压电网格的区域提供电荷(electrical charge)。
在一些实施例中，控制信号通过提供用于实行用户接口的目标部分的致动的足够强度的电场来向映射到用户接口的目标部分的压电网格的区域提供电荷。
在一些实施例中，产生压电网格的区域到计算设备的用户接口上的位置的控制映射包括限定用户接口的多个按钮相对于它们在压电网格的对应部分位于何处。
在一些实施例中，产生压电网格的区域到计算设备的用户接口上的位置的控制映射包括将压电网格上的坐标映射到计算设备的用户接口上的设备致动器的位置。
在一些实施例中，接收包括用户接口的目标部分的致动信息的测试指令包括接收包括用户接口的一个或多个设备致动器的致动信息的测试指令。
在一些实施例中，用户接口的所述一个或多个设备致动器包括用户接口的一个或多个压力敏感区域。
在一些实施例中，对测试指令和控制映射进行处理以确定用于压电网格的控制信号包括确定要施加控制信号的、用户接口的目标部分对应的压电网格上的坐标。
在一些实施例中，对测试指令和控制映射进行处理以确定用于压电网格的控制信号包括确定使压电网格的压电材料物理地致动用户接口的目标部分所需要的、控制信号所提供的电荷的大小(magnitude)。
在一些实施例中，用户接口的目标部分的致动信息包括用户接口的目标部分的触摸屏手势。
在又另一实施例中，提供了一种控制系统以便于对计算设备的用户接口上的用户可选功能进行测试，其中，包括在施加电时变形的压电材料的压电网格被安装到计算设备的用户接口的表面上。该控制系统包括一个或多个计算机可读存储介质和与所述一个或多个计算机可读存储介质操作地耦合的处理系统。该控制系统进一步包括存储在所述一个或多个计算机可读存储介质上的程序指令，所述程序指令在被处理系统读取和执行时引导(direct)处理系统产生压电网格的区域到计算设备的用户接口上的位置的控制映射。程序指令进一步引导处理系统接收包括计算设备的用户接口的目标部分的致动信息的测试指令。程序指令还引导处理系统对测试指令和控制映射进行处理以确定用于压电网格实现测试指令的控制信号，以及将控制信号发送到压电网格以致动计算设备的用户接口的目标部分。
附图说明
本公开的许多方面可以参考附图来更好地理解。虽然几个实现是结合这些附图描述的，但是本公开不限制于本文所公开的实现。相反，意图在于覆盖所有的替代、修改和等同。
图1是例示说明便于对计算设备的用户接口上的用户可选功能进行测试的通信环境的框图。
图2是例示说明操作控制系统以便于对计算设备的用户接口上的用户可选功能进行测试的方法的流程图。
图3是例示说明示例性实施例中具有安装在其上的压电网格的计算设备的用户接口的框图。
图4是例示说明示例性实施例中激活压电网格以按下计算设备的用户接口的按钮的操作场景的框图。
图5是例示说明用于实现便于对计算设备的用户接口上的用户可选功能进行测试的控制系统的计算架构的框图。
具体实施方式
以下的描述和相关联的附图教导了本发明的最佳模式。出于教导创造性原理的目的，最佳模式的一些传统方面可能被简化或者省略。以下权利要求指定本发明的范围。注意，最佳模式的一些方面可能没有落在由权利要求指定的本发明的范围内。因此，本领域技术人员将意识到最佳模式的落在本发明的范围内的变型。本领域技术人员将意识到，下面描述的特征可以以各种方式组合来形成本发明的多个变型。作为结果，本发明不限制于下面描述的具体示例，而是仅由权利要求及其等同限制。
如在上面的背景技术中提到的，通过远程致动来对计算设备的用户接口进行测试是非常常见的问题。为了提供用于对计算设备的用户可选功能进行测试的更成本有效且实用的手段，以下公开利用压电效应。一般地，压电效应在机械力施加于某些类型的压电材料时发生，并且生成得到的电荷。反过来，当施加电荷时，压电效应也将使材料变形。这个后面的示例是将用于本文所描述的技术的示例。
具体地，以下公开提出了由压电材料制成的网格。压电网格然后可以被放置在需要测试的计算设备的用户接口上的一组按钮或者一些其它的致动器的上面。图3例示说明这样的网格可以如何被放置在电话设备的拨号盘的上面的示例。向网格的垂直段和水平段施加具体的电荷使压电材料在各个点处变形。因此，当测试场景需要按压特定的按钮时，则使网格在目标按钮周围变形的电荷可以被施加于网格，从而使按钮按下。当使电荷停止时，压电网格将返回到其原始状态并且释放按钮。
现在参考图1，例示说明通信环境100的框图。通信环境100的元件可以被利用以便于对计算设备的用户接口上的用户可选功能进行测试。通信环境100包括控制系统110和计算设备101。控制系统110和计算设备101通过通信链路111进行通信。计算设备101包括用户接口102。压电网格103被安装到计算设备101的用户接口102的表面上。压电网格103包括在施加电时变形的压电材料。
在操作中，控制系统110可以被配置有用户接口102的各种控制致动器相对于压电网格103的对应区域的映射。控制系统110然后可以与测试程序协作以如测试程序所要求的那样致动计算设备101的用户接口102上的各种用户可选控制元件。现在将关于图2讨论便于对计算设备101的用户接口102上的用户可选功能进行测试的示例性操作。
图2是例示说明通信环境100的操作200的流程图。图2中所示的操作200在本文中也可以被称为测试过程200。操作的步骤在下面放在括号里指示。操作200的以下讨论将参考图1的控制系统110和计算设备101进行以便例示说明其操作，但是注意，图1中提供的细节仅仅是示例性的，而非意图将过程200的范围限制于图1中所示的具体实现。
操作200可以被控制系统110采用以便于对计算设备101的用户接口102上的用户可选功能进行测试。如图2的操作流程中所示，控制系统110产生压电网格103的区域到计算设备101的用户接口102上的位置的控制映射(201)。如上面所讨论的，包括在施加电时变形的压电材料的压电网格103被安装到用户接口102的表面上。例如，压电网格103可以包括覆盖到用户接口102的表面上的压电材料的网(mesh)。任何类型的合适的压电材料可以被利用以创建压电网格103，包括各种晶体(诸如石英、磷酸铝和黄玉)、合成晶体和陶瓷、压电陶瓷、半导体晶体、聚合物(诸如聚偏二氟乙烯)、或者呈现压电性质的任何其它种类的材料。由控制系统110产生的控制映射通常将压电网格103的不同区域映射到用户接口102上的对应位置。例如，在至少一个实现中，控制系统110可以通过限定用户接口102的多个按钮相对于它们在压电网格103的对应部分位于何处来产生压电网格103的区域到用户接口102上的位置的控制映射。在另一示例中，控制系统110可以通过将压电网格103上的坐标映射到计算设备101的用户接口102上的设备致动器的位置来产生压电网格103的区域到用户接口102上的位置的控制映射。产生控制映射的其它技术是可能的并且在本公开的范围内。
控制系统110接收包括计算设备101的用户接口102的目标部分的致动信息的测试指令(202)。控制系统110可以以任何方式接收测试指令，诸如通过通信网络递送、被预编程到控制系统110中、从闪速驱动器或者其它可移除介质上载、由测试操作员通过控制系统110的用户接口输入、或者向控制系统110提供测试指令的任何其它技术。测试指令中的致动信息通常指示应当由控制系统110致动的用户接口102的目标部分，诸如特定的按钮、开关、控制杆、压力敏感区域或者用户接口102的任何其它元件。例如，在至少一个实现中，控制系统110可以通过接收包括用户接口102的一个或多个设备致动器的致动信息的测试指令来接收包括用户接口102的目标部分的致动信息的测试指令。这些设备致动器可以包括例如用户接口102的一个或多个按钮或者压力敏感区域。此外，在至少一个实现中，用户接口102可以包括触摸屏，并且压电网格103可以配备有能够致动触摸屏的材料。在这种情况下，用户接口102的目标部分的致动信息可以包括触摸屏手势。在一些实现中，触摸屏可以是压力敏感的，并且手势可以包括压力诱导(induce)致动。在至少一个实现中，触摸屏手势还可以包括多触摸手势。指示用于致动的用户接口102的目标部分的任何其它的致动信息可以包括在测试指令中。
控制系统110对测试指令和控制映射进行处理以确定用于压电网格103实现测试指令的控制信号(203)。通常，为了对测试指令和控制映射进行处理以确定控制信号，控制系统110参考控制映射以识别定位在测试指令中所指示的用户接口102的目标部分的上面的压电网格103的区域。例如，在至少一个实现中，控制系统110可以对测试指令和控制映射进行处理以通过确定要施加控制信号的用户接口102的目标部分对应的压电网格103上的坐标来确定用于压电网格103的控制信号。在一些示例中，由控制系统110确定的坐标可以包括压电网格103的水平位置坐标和垂直位置坐标两者。另外，控制系统110可以对测试指令和控制映射进行处理以通过确定使压电网格103的压电材料物理地致动用户接口102的目标部分所需要的控制信号所提供的电荷的大小来确定用于压电网格103的控制信号。例如，压电网格103和网格103所使用的压电材料的设计可以依赖于致动用户接口102的特定的用户可选元件所需的距离、致动元件所需要的压力量、或者将影响用户接口102的目标部分的致动的一些其它的因素，并且在一些实现中当产生用于压电网格103的控制信号时，这些变量可以被控制系统110所考虑。
控制系统110将控制信号发送到压电网格103以致动计算设备101的用户接口102的目标部分(204)。如上面所讨论的，控制信号通常被控制系统110定制以激活压电网格103的适当区域以用于致动测试指令中所指示的用户接口102的对应的目标部分。例如，在至少一个实现中，控制信号向映射到用户接口102的目标部分的压电网格103的区域提供电荷。映射到用户接口102的目标部分的压电网格103的区域然后通常将响应于由控制信号提供的电荷而变形和突出，使压电网格103的该区域物理地接触和致动用户接口102的目标部分。例如，在一些实现中，控制信号可以通过提供用于实行用户接口102的目标部分的致动的足够强度的电场来向映射到用户接口102的目标部分的压电网格103的区域提供电荷。
有利地，控制系统110接收测试指令并且产生和发送用于压电网格103实现测试指令的控制信号。压电网格103因此被控制信号激活以如由测试指令所引导的那样致动用户接口102的目标部分。控制系统110从而能够远程地致动计算设备101的用户接口102的各种用户可选功能以实现用户接口102的自动化测试，而不需要使用人类操作员或者昂贵的机器人系统。因此，通过经由压电致动使得能够进行用户接口功能的远程自动化测试，本文所描述的技术提供消除对于任何齿轮、滑轮、电磁铁以及其它传统的机电组件的需要的技术优点，从而还降低操作这样的机械组件和在替代的解决方案中采用的机器人通常所需的功耗。所公开的技术还有助于消除与人类测试操作员相关联的成本和不精确性。以这种方式，控制系统110通过利用压电网格103致动计算设备101的用户接口102的各种部分来提供高效且可靠的测试环境。
图3是例示说明示例性实施例中具有安装在其上的压电网格303的计算设备301的用户接口302的框图。注意，图3中描述的示例可以使用通信环境100的计算设备101和其它元件来实现，并且在一些实现中还可以与图2的操作200组合。在该示例中，用户接口302包括通常将在电话设备上找到的物理数字小键盘。压电网格303包括放置在用户接口302之上的压电材料的网。可以在目标点处使形成压电网格303的垂直线和水平线通电，以便利用相反的压电效应来使网格303变形以引起用户接口302的小键盘上的特定的一个按钮或者多个按钮的致动。例如，小键盘上被标记1至9的数字按钮中的每一个可以被映射到它们在压电网格303上的对应的水平坐标和垂直坐标，并且控制系统可以向映射到出于测试目的期望被按压的特定的一个键或者一系列键的坐标施加适当的电荷。现在将关于图4讨论压电网格可以被控制系统激活以致动用户接口上的按钮的一种方式的详细示例。
图4是例示说明示例性实施例中激活压电网格以按下计算设备的用户接口的按钮的操作场景的框图。注意，图4中描述的示例可以使用通信环境100的计算设备101和其它元件来实现，并且在一些实现中还可以与图2的操作200组合。图4的上部代表压电线412和按钮413的空闲状态400，而下部代表致动状态401。
在该示例中，致动设备包括加强背板410，该背板410支撑附连到压电线412的电线411。压电线412邻近数字小键盘上的按钮413延伸。如图4的空闲状态400中所示，压电线412被断电，并且按钮413处于未被选择。
为了激活压电线412，通过控制系统向附连的电线411施加适当的电荷。响应于电荷，压电线412使其形状变形，从而使它物理地接触并按下按钮413，如致动状态401中所示。如上面所讨论的，压电线412通常是网格的邻近计算设备的用户接口被安装的一部分。网格和用于构造网格的压电材料的设计可以依赖于按钮413被致动所需的距离、致动按钮413所需要的压力量、或者将影响压电线412对按钮413的致动的一些其它的因素。虽然上面的示例描述了典型的拨号盘，但是网格可以被制成覆盖具有任何数量或者类型的致动元件的设备。用于网格的控制系统将仅需要被配置有用户接口上的元件(诸如按钮413)相对于网格本身位于何处。有益地，控制系统然后可以执行测试程序以如由测试程序所引导的那样致动设备。
参考回到图1，计算设备101包括计算机处理器系统和通信接口。计算设备101还可以包括其它组件，诸如麦克风、照相机、显示器、路由器、服务器、数据存储系统以及电源。计算设备101可以驻留在单个设备中或者可以跨越多个设备分布。计算设备101可以是分立系统或者可以集成在其它系统(包括通信环境100内的其它系统)内。在一些示例中，计算设备101可以包括电话机、移动电话、蜂窝电话、智能电话、计算机、个人数字助理(PDA)、平板、会议室系统、电子书、移动互联网设备、网络接口卡、媒体播放器、游戏控制台、或者某个其它的通信装置，包括它们的组合。
控制系统110包括计算机处理器系统和通信接口。控制系统110还可以包括其它组件，诸如路由器、服务器、数据存储系统以及电源。控制系统110可以驻留在单个设备中或者可以跨越多个设备分布。控制系统110可以是分立系统或者可以集成在其它系统(包括通信环境100内的其它系统)内。例如，尽管被单独地示出，但是控制系统110可以合并到计算设备101中。控制系统110可以包括计算系统、应用服务器、呼叫路由系统、个人计算机工作站、网络网关系统、防火墙、或者某个其它的通信系统，包括它们的组合。
通信链路111使用金属、玻璃、空气、空间或者某种其它的材料作为传输介质。通信链路111可以使用各种通信协议，诸如时分复用(TDM)、互联网协议(IP)、以太网、光学联网、通信信令、全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、高速分组接入(HSPA)、演进数据优化(EV-DO)、长期演进(LTE)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、IEEE 802.11协议(Wi-Fi)、蓝牙、互联网、电话术、或者某种其它的通信格式—包括它们的组合。通信链路111可以是直接链路或者可以包括中间网络、系统或设备。
图5是例示说明用于控制系统500的计算架构的框图。控制系统500提供控制系统110的示例，但是系统110可以具有替代配置。控制系统500包括通信接口501、用户接口502以及处理系统503。处理系统503与通信接口501和用户接口502链接。处理系统503包括处理电路505和存储操作软件507的存储器设备506。操作软件507包括软件模块508-511。
控制系统500可以代表测试过程200或者其变型可以在其上合适地实现的任何计算装置、系统(一个)或者系统(多个)。控制系统500的示例包括移动计算设备，诸如蜂窝电话、平板计算机、膝上型计算机、笔记本计算机和游戏设备、以及任何其它类型的移动计算设备和它们的任何组合或者变型。注意，控制系统500的特征和功能也可以应用于桌面计算机、服务器计算机和虚拟机、以及任何其它类型的计算系统、它们的变型或者组合。
通信接口501包括通过通信链路进行通信的组件，诸如网络卡、端口、射频(RF)收发器、处理电路和软件、或者一些其它的通信组件。通信接口501可以被配置为通过金属、无线或者光学链路进行通信。通信接口501可以被配置为使用TDM、IP、以太网、光学联网、无线协议、通信信令、或者某种其它的通信格式，包括它们的组合。
在一些示例中，通信收发器501可以被配置为接收包括计算设备的用户接口的目标部分的致动信息的测试指令并且将控制信号发送到压电网格以致动计算设备的用户接口的目标部分。
用户接口502包括与用户进行交互的组件。用户接口502可以包括键盘、显示屏、鼠标、触摸板、或者某个其它的用户输入/输出装置。在一些示例中，用户接口502可以被省略。
处理电路505包括从存储器设备506检索并执行操作软件507的其它电路和微处理器。处理电路505可以包括单个设备或者可以跨越多个设备(包括不同地理区域中的设备)分布。处理电路505可以嵌入在各种类型的装备中。处理电路505的示例包括中央处理单元、专用处理器、逻辑设备和/或任何类型的计算机处理设备，包括它们的组合。存储器设备506包括由处理电路505可读并且能够存储软件507的非暂时性计算机可读存储介质，诸如盘驱动器、闪速驱动器、数据存储电路、或者某个其它的硬件存储器装置。存储器设备506可以包括单个设备或者可以跨越多个设备(包括不同地理区域中的设备)分布。存储器设备506可以嵌入在各种类型的装备中。操作软件507可以以程序指令实现，并且可以由处理系统503执行。操作软件507包括计算机程序、固件或者某种其它形式的机器可读处理指令。操作软件507可以包括操作系统、实用程序、驱动程序、网络接口、应用或者某种其它类型的软件。在该示例中，操作软件507包括软件模块508-511，但是在其它示例中软件507可以具有替代配置。
当被电路505执行时，操作软件507引导处理系统503如本文对于控制系统110描述的那样进行操作。特别地，操作软件507引导处理系统503产生压电网格的区域到计算设备的用户接口上的位置的控制映射。操作软件507还可以引导处理系统503以引导通信接口501接收包括计算设备的用户接口的目标部分的致动信息的测试指令。操作软件507引导处理系统503对测试指令和控制映射进行处理以确定用于压电网格实现测试指令的控制信号。操作软件507还可以引导处理系统503以引导通信接口501将控制信号发送到压电网格以致动计算设备的用户接口的目标部分。
在该示例中，操作软件507包括控制映射软件模块508，该控制映射软件模块508产生压电网格的区域到计算设备的用户接口上的位置的控制映射。操作软件507还包括测试指令软件模块509，该测试指令软件模块509接收包括计算设备的用户接口的目标部分的致动信息的测试指令。操作软件507进一步包括控制信号软件模块510，该控制信号软件模块510对测试指令和控制映射进行处理以确定用于压电网格实现测试指令的控制信号。最后，操作软件507包括信号发送软件模块511，该信号发送软件模块511将控制信号发送到压电网格以致动计算设备的用户接口的目标部分。
上面的描述和相关联的附图教导了本发明的最佳模式。以下权利要求指定本发明的范围。注意，最佳模式的一些方面可能没有落在由权利要求指定的本发明的范围内。本领域技术人员将意识到，上面描述的特征可以以各种方式组合来形成本发明的多个变型。作为结果，本发明不限制于上面描述的具体实施例，而是仅由以下权利要求及其等同限制。
Claims (10)
1.一种远程地致动计算设备的用户接口的方法，所述方法包括：
接收用于所述用户接口的目标部分的致动信息；
确定用于压电网格的控制信号，所述控制信号引导向所述压电网格施加电以使所述压电网格变形来致动所述用户接口的目标部分；以及
将所述控制信号传送到所述压电网格。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制信号向映射到所述用户接口的目标部分的所述压电网格的区域提供电荷。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述控制信号通过提供用于实行所述用户接口的目标部分的致动的足够强度的电场来向映射到所述用户接口的目标部分的所述压电网格的区域提供电荷。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
产生所述压电网格的一个或多个区域到所述用户接口的包括所述目标部分的相应的一个或多个部分的控制映射。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述控制信号包括：
确定所述压电网格的所述一个或多个区域中的哪个区域与所述用户接口的目标部分对应。
6.一种用于计算设备的用户接口的远程致动的装置，所述装置包括：
压电网格，所述压电网格包括在施加电时变形的压电材料的网；
其中，所述压电网格在所述网被安装到所述用户接口的表面上时接收用于致动所述用户接口的目标部分的控制信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述控制信号包括向映射到所述用户接口的目标部分的所述网的区域的电荷。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述控制信号通过提供用于实行所述用户接口的目标部分的致动的足够强度的电场来向映射到所述用户接口的目标部分的所述压电网格的区域提供电荷。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述用户接口的目标部分包括按钮。
10.根据权利要求8所述的装置，其中，所述用户接口的目标部分包括触摸屏的位置。
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