TWI437245B - 關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統與方法 - Google Patents

Description

關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統與方法

本發明是有關於一種測試技術，且特別是有關於一種關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統與方法。

現今某些電子產品(例如筆記型電腦、智慧型手機、多功能事務機)中都設置有電容式感應觸控輸入裝置(cap-sense touch input device，例如：電容式感應觸控螢幕(cap-sense touch screen)與/或電容式感應按鍵(cap-sense key))，藉以取代傳統的電阻式觸控螢幕(resistive touch screen)與/或硬體按鍵(hardware key)。而這一類電子產品在生產組裝中，適必要針對所設置之電容式感應觸控輸入裝置的功能性進行測試與驗證。目前大多都是透過手指或者手持對應之電容式感應觸控筆在待測物(即，電容式感應觸控輸入裝置)上進行操作點擊，並經由特殊設計的測試軟體以進行測試與驗證。然而，採用人工操作的方式之效率較低，故在需要大量檢測待測物的條件下，需要使用相當多人力與花費相當多時間以進行測試與驗證。

有鑒於此，本發明提出一種關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統與方法，其採用自動測試方式(非人接觸式)來測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置的功能性，藉以改善先前技術所述及的問題。

本發明之一實施例提供一種關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其包括：待測物、導電介質、電腦，以及控制板。待測物包括至少一具有感應墊的電容式感應觸控按鍵與感應處理器；而控制板耦接並受控於電腦，且其包括繼電器開關與控制處理器。感應處理器耦接感應墊，並內建測試程式以分析電容式感應觸控按鍵是否有被按壓，從而輸出測試結果。導電介質設置於電容式感應觸控按鍵的上方，且距離感應墊一預定距離。繼電器開關耦接導電介質，用以反應於控制訊號而將導電介質耦接至接地電位。控制處理器耦接繼電器開關，用以反應於電腦的設定而提供控制訊號，並與感應處理器進行溝通以將測試結果傳送至電腦。

於本發明的一實施例中，電腦更用以顯示測試結果，藉以指示電容式感應觸控按鍵是否良好。

於本發明的另一實施例中，待測物可以更包括指示單元，其耦接感測處理器，用以根據測試結果以指示電容式感應觸控按鍵是否良好。

於本發明的再一實施例中，控制板可以更包括指示單元，其耦接控制處理器，用以根據測試結果以指示電容式感應觸控按鍵是否良好。

於本發明的一實施例中，導電介質可以為一金屬圓柱，且金屬圓柱具有第一表面與第二表面。在此條件下，第一表面距離感應墊所述預定距離，而第二表面耦接繼電器開關，且第一表面與第二表面的面積實質上與感應墊的面積相同。

於本發明的一實施例中，金屬圓柱的材質可以為銅。

本發明之另一實施例提供一種關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法，其包括：提供至少一具有感應墊的電容式感應觸控按鍵；設置導電介質於該電容式感應觸控按鍵的上方，且距離感應墊一預定距離；以及在對電容式感應觸控按鍵進行測試與驗證時，將導電介質耦接至接地電位，並藉由測試程式以分析電容式感應觸控按鍵是否有被按壓，從而輸出測試結果。

於本發明的一實施例中，所提之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法更包括：顯示測試結果。

於本發明的一實施例中，當導電介質與該感應墊之間的電容值反應於導電介質耦接至接地電位而產生變化時，則測試程式會分析出電容式感應觸控按鍵有被按壓與啟動，從而輸出關聯於有被按壓與啟動的測試結果；反之，當導電介質與感應墊之間的電容值反應於導電介質耦接至接地電位而未產生變化時，則測試程式會分析出電容式感應觸控按鍵已損毀或故障，從而輸出關聯於已被按壓但未被啟動的測試結果。

於上述本發明的一實施例中，所述預定距離可以小於等於1毫米(millimeter)。

基於上述，本發明主要是根據電容式感應的基礎原理(亦即兩基板間之電容值的變化大小)而設計出一套自動化(非人接觸式)的測試系統與方法，藉以測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置的功能性，從而提升測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置的效率。

應瞭解的是，上述一般描述及以下具體實施方式僅為例示性及闡釋性的，其並不能限制本發明所欲主張之範圍。

現將詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/符號代表相同或類似部分。

圖1繪示為本發明一實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置(cap-sense touch input device)的測試系統10示意圖。請參照圖1，測試系統10包括：待測物(unit under test)UUT、導電介質(conducting medium)CM、電腦(computer)COMP，以及控制板(control board)CTRB。而且，待測物UUT包括至少一具有感應墊(sense pad)SPAD的電容式感應觸控按鍵(cap-sense key)SKEY與感應處理器(sense processor)101；另外，控制板CTRB耦接並受控於電腦COMP，且其包括繼電器開關(relay switch，例如為單刀雙擲繼電器(SPDT)，但並不限制於此)103與控制處理器(control processor)105。

於本實施例中，感應處理器101耦接感應墊SPAD，並內建測試程式(test program)TP以分析電容式感應觸控按鍵SKEY是否有被按壓，從而輸出測試結果(test result)Tret。導電介質CM設置於電容式感應觸控按鍵SKEY的上方，且距離感應墊SPAD一預定距離D(例如小於等於1毫米(millimeter)，但並不限制於此)。

繼電器開關103耦接導電介質CM，用以反應於控制訊號CS而將導電介質CM耦接至接地電位GND。於本實施例中，導電介質CM可以為一金屬圓柱，且其具有第一表面SF1與第二表面SF2，而其材質可以為銅(copper，但並不限制於此)。第一表面SF1距離感應墊SPAD前述預定距離D，第二表面SF2耦接繼電器開關103，而第一表面SF1與第二表面SF2的面積實質上可以與感應墊SPAD的面積相同(大約為模擬人手指觸控的面積大小)，但並不限制於此。

控制處理器105耦接繼電器開關103，用以反應於電腦COMP的設定而提供控制訊號CS，並與感應處理器101進行溝通/通訊(communication，例如透過兩者間各自的通訊介面以進行溝通/通訊，或者藉由控制處理器105之通訊介面以讀取感應處理器101之某一通用輸入/輸出埠(GPIO port)的方式)以將測試結果Tret傳送至電腦COMP。如此一來，電腦COMP即可顯示測試結果Tret，藉以指示電容式感應觸控按鍵SKEY是否良好。

基於上述，在對電容式感應觸控按鍵SKEY進行測試與驗證前，使用者可以先將導電介質CM設置在電容式感應觸控按鍵SKEY的上方，且其第一表面SF1距離感應墊SPAD前述預定距離D，而其第二表面SF2則耦接至繼電器開關103。在完成導電介質CM的設置後，使用者可以透過電腦COMP進行設定。如此一來，控制處理器105即會反應於電腦COMP的設定而提供控制訊號CS，藉以使得繼電器開關103反應於控制訊號CS而將第二表面SF2耦接至接地電位GND。

反應於第二表面SF2耦接至接地電位GND的緣故，第一表面SF1與感應墊SPAD之間的電容值便會產生相當程度的變化，其可視為電容式感應觸控按鍵SKEY已啟用(activation)。如此一來，內建在感應處理器101中的測試程式TP將會分析出電容式感應觸控按鍵SKEY已被按壓且已被啟動，從而輸出關聯於已被按壓且代表為良品的測試結果Tret。在感應處理器101輸出測試結果Tret後，控制處理器105即可與感應處理器101進行溝通/通訊，藉以將測試結果Tret傳送至電腦COMP，從而使得電腦COMP可以將關聯於已被按壓且代表為良品的測試結果Tret顯示給使用者看。

另一方面，在完成導電介質CM的設置後，反應於第二表面SF2耦接至接地電位GND的緣故，若第一表面SF1與感應墊SPAD之間的電容值並未產生相當程度之變化的話，其可視為電容式感應觸控按鍵SKEY可能已損毀/故障。如此一來，內建在感應處理器101中的測試程式TP將會分析出電容式感應觸控按鍵SKEY已被按壓但未被啟動(inactivation)，從而輸出關聯於已被按壓且代表為損毀/故障的測試結果Tret。在感應處理器101輸出測試結果Tret後，控制處理器105即可與感應處理器101進行溝通/通訊，藉以將測試結果Tret傳送至電腦COMP，從而使得電腦COMP可以將關聯於已被按壓且代表為損毀/故障的測試結果Tret顯示給使用者看。

由此，使用者即可從電腦COMP的顯示結果而立即得知所檢測的電容式感應觸控按鍵SKEY是否良好。顯然地，本實施例之測試系統10可以在非人接觸的條件下，自動地測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置(電容式感應觸控按鍵SKEY)的功能性，從而提升測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置的效率。

在此更得一提的是，在本發明的其他實施例中，就算導電介質CM與感應墊SPAD接觸在一起的情況下，內建在感應處理器101中的測試程式TP亦得以分析出電容式感應觸控按鍵SKEY是否有被按壓，其係因：單刀雙擲繼電器中代表開啟與關閉的兩個切換位置間具有一距離，而這個距離可以視為前述的預設距離D。如此一來，反應於第二表面SF2耦接至接地電位GND的緣故，還是會產生相當程度之電容值的變化，其可視為電容式感應觸控按鍵SKEY已啟用。由此，內建在感應處理器101中的測試程式TP還是會分析出電容式感應觸控按鍵SKEY已被按壓且已被啟動，從而輸出關聯於已被按壓且代表為良品的測試結果Tret。據此，該等變型的實施方式亦屬於本發明所欲請求保護的範疇。

當然，雖然上述實施例係以測試/驗證單一電容式感應觸控按鍵SKEY的功能性為例來進行說明，但是本發明並不限制於此。在本發明的其他實施例中，若欲測試/驗證多個(亦即一個以上)電容式感應觸控按鍵SKEY之功能性的話，可以藉由增設多個一樣數量的導電介質CM與繼電器開關103，並且藉由電腦COMP以設定測試/驗證的順序。如此一來，即可實現測試/驗證多個(亦即一個以上)電容式感應觸控按鍵SKEY的技術功效。

另一方面，雖然上述實施例係以將測試結果Tret傳送至電腦COMP，並藉由電腦COMP將測試結果Tret顯示出來的方式來進行說明，但本發明並不限制於此。更清楚來說，圖2繪示為本發明另一實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統20示意圖。請合併參照圖1與圖2，圖2所示之測試系統20與圖1所示之測試系統10的差異係在於：測試系統20的控制板CTRB’更多出了指示單元(indication unit)201，其可以為發光二極體模組(light emitting diode module,LED module)或液晶顯示模組(liquid crystal display module,LCM)，但並不限制於此。於本實施例中，指示單元201耦接控制處理器105，用以根據測試結果Tret以指示電容式感應觸控按鍵SKEY是否良好。顯然地，測試系統20係透過控制板CTRB’以將測試結果Tret顯示出來，且同樣可以在非人接觸的條件下，自動地測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置(電容式感應觸控按鍵SKEY)的功能性，從而提升測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置的效率。

甚至，圖3繪示為本發明再一實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統30示意圖。請合併參照圖1與圖3，圖3所示之測試系統30與圖1所示之測試系統10的差異係在於：測試系統30的待測物UUT’更多出了指示單元301，其可以為發光二極體模組(LED module)或液晶顯示模組(LCM)，但並不限制於此。於本實施例中，指示單元301耦接感應處理器101，用以根據測試結果Tret以指示電容式感應觸控按鍵SKEY是否良好。顯然地，測試系統30係透過待測物UUT’以將測試結果Tret顯示出來，且同樣可以在非人接觸的條件下，自動地測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置(電容式感應觸控按鍵SKEY)的功能性，從而提升測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置的效率。

基於上述實施例所揭示/教示的內容，圖4繪示為本發明一實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法流程圖。請參照圖4，本實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法包括：提供至少一具有感應墊的電容式感應觸控按鍵(步驟S401)；設置導電介質於電容式感應觸控按鍵的上方，且距離該感應墊一預定距離(例如小於等於1毫米(millimeter)，但並不限制於此)(步驟S403)；在對電容式感應觸控按鍵進行測試與驗證時，將導電介質耦接至接地電位，並藉由測試程式以分析電容式感應觸控按鍵是否有被按壓，從而輸出測試結果(步驟S405)；以及顯示測試結果(步驟S407)。

於本實施例中，當導電介質與感應墊之間的電容值反應於導電介質耦接至接地電位而產生變化時，則測試程式會分析出電容式感應觸控按鍵有被按壓與啟動(activation)，從而輸出關聯於有被按壓與啟動的測試結果；反之，當導電介質與感應墊之間的電容值反應於導電介質耦接至接地電位而未產生變化時，則測試程式會分析出電容式感應觸控按鍵已損毀或故障，從而輸出關聯於已被按壓但未被啟動(inactivation)的測試結果。

綜上所述，本發明主要是根據電容式感應的基礎原理(亦即兩基板間之電容值的變化大小)而設計出一套自動化(非人接觸式)的測試系統與方法，藉以測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置的功能性，從而提升測試與驗證電容式感應觸控輸入裝置的效率。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明權利要求及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或權利要求不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之範圍。

10、20、30．．．測試系統

101．．．感應處理器

103．．．繼電器開關

105．．．控制處理器

201、301．．．指示單元

GND．．．接地電位

TP．．．測試程式

D．．．預定距離

SF1．．．第一表面

SF2．．．第二表面

UUT、UUT’．．．待測物

CM．．．導電介質

COMP．．．電腦

SKEY．．．電容式感應觸控按鍵

Tret．．．測試結果

CS．．．控制訊號

CTRB、CTRB’．．．控制板

SPAD．．．感應墊

S401~S407．．．本發明一實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法流程圖各步驟

下面的所附圖式是本發明的說明書的一部分，繪示了本發明的示例實施例，所附圖式與說明書的描述一起說明本發明的原理。

圖1繪示為本發明一實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統10示意圖。

圖2繪示為本發明另一實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統20示意圖。

圖3繪示為本發明再一實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統30示意圖。

圖4繪示為本發明一實施例之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法流程圖。

10．．．測試系統

101．．．感應處理器

103．．．繼電器開關

105．．．控制處理器

UUT．．．待測物

SKEY．．．電容式感應觸控按鍵

GND．．．接地電位

TP．．．測試程式

D．．．預定距離

SF1．．．第一表面

CM．．．導電介質

COMP．．．電腦

CTRB．．．控制板

SPAD．．．感應墊

SF2．．．第二表面

Tret．．．測試結果

CS．．．控制訊號

Claims (16)

1. 一種關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，包括：一待測物，包括：至少一電容式感應觸控按鍵，具有一感應墊；以及一感應處理器，耦接該感應墊，並內建一測試程式以分析該電容式感應觸控按鍵是否有被按壓，從而輸出一測試結果；一導電介質，設置於該電容式感應觸控按鍵的上方，且距離該感應墊一預定距離；一電腦；以及一控制板，耦接並受控於該電腦，且該控制板包括：一繼電器開關，耦接該導電介質，用以反應於一控制訊號而將該導電介質耦接至一接地電位；以及一控制處理器，耦接該繼電器開關，用以反應於該電腦的設定而提供該控制訊號，並與該感應處理器進行溝通以將該測試結果傳送至該電腦。
2. 如申請專利範圍第1項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其中該電腦更用以顯示該測試結果，藉以指示該電容式感應觸控按鍵是否良好。
3. 如申請專利範圍第1項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其中該待測物更包括：一指示單元，耦接該感測處理器，用以根據該測試結果以指示該電容式感應觸控按鍵是否良好。
4. 如申請專利範圍第3項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其中該指示單元包括一發光二極體模組或一液晶顯示模組。
5. 如申請專利範圍第1項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其中該控制板更包括：一指示單元，耦接該控制處理器，用以根據該測試結果以指示該電容式感應觸控按鍵是否良好。
6. 如申請專利範圍第5項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其中該指示單元包括一發光二極體模組或一液晶顯示模組。
7. 如申請專利範圍第1項所述之關聯於電容式感應觸控按鍵的測試系統，其中該導電介質包括一金屬圓柱，且該金屬圓柱具有一第一表面與一第二表面。
8. 如申請專利範圍第7項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其中該第一表面距離該感應墊該預定距離，而該第二表面耦接該繼電器開關。
9. 如申請專利範圍第7項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其中該第一表面與該第二表面的面積實質上與該感應墊的面積相同。
10. 如申請專利範圍第7項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其中該金屬圓柱的材質至少包括銅。
11. 如申請專利範圍第1項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試系統，其中該預定距離小於等於1毫米(millimeter)。
12. 一種關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法，包括：提供至少一具有感應墊的電容式感應觸控按鍵；設置一導電介質於該電容式感應觸控按鍵的上方，且距離該感應墊一預定距離；以及在對該電容式感應觸控按鍵進行測試與驗證時，將該導電介質耦接至一接地電位，並藉由一測試程式以分析該電容式感應觸控按鍵是否有被按壓，從而輸出一測試結果。
13. 如申請專利範圍第12項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法，更包括：顯示該測試結果。
14. 如申請專利範圍第13項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法，其中當該導電介質與該感應墊之間的一電容值反應於該導電介質耦接至該接地電位而產生變化時，則該測試程式會分析出該電容式感應觸控按鍵有被按壓與啟動，從而輸出關聯於有被按壓與啟動的該測試結果。
15. 如申請專利範圍第13項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法，其中當該導電介質與該感應墊之間的一電容值反應於該導電介質耦接至該接地電位而未產生變化時，則該測試程式會分析出該電容式感應觸控按鍵已損毀或故障，從而輸出關聯於已被按壓但未被啟動的該測試結果。
16. 如申請專利範圍第12項所述之關聯於電容式感應觸控輸入裝置的測試方法，其中該預定距離小於等於1毫米(millimeter)。