Comment exécuter des tests de capteur de mouvement HLK
Introduction
Ce document est un guide ou un complément à la documentation et aux outils existants de HLK 2.0 pour les oem de capteurs, les ODM et les IVS. Il fournit quelques conseils et astuces qu’un partenaire peut utiliser pour exécuter les tests. Les partenaires sont libres d’utiliser d’autres implémentations pour tester leur appareil. Il s’agit simplement d’une référence unique. Les éléments identifiés dans ce document sont facultatifs (vous pouvez exécuter les tests sans ces éléments matériels). Elles ont simplement été utilisées pour illustrer les orientations de ce document.
Ce document suppose que le HLK 2.0 ou version ultérieure est utilisé pour tester un système de facteur de forme de tablette (nécessitant des capteurs de mouvement et de lumière). D’autres facteurs de forme (par exemple, les ordinateurs portables) dépassent la portée de ce document. Bien que les tests valident d’autres systèmes de facteur de forme, les détails ci-dessous sont principalement conçus pour optimiser les tests sur les systèmes de facteur de forme des tablettes.
Ce document décrit les tests suivants :
Les tests du capteur de mouvement sont requis pour les éléments suivants :
Certification des appareils de capteur
Certification système
La motivation d’avoir des tests identiques dans ces deux domaines est de s’assurer que les IHVs fournissent du matériel, des microprogrammes et des pilotes transmis aux fabricants de PC et que les fabricants de PC intègrent correctement les pièces à leurs systèmes pour fournir des lectures de capteur précises et fiables.
Objectif du test
L’objectif principal des tests de capteur de mouvement est d’aider les partenaires matériels à valider que leurs capteurs sont correctement orientés dans le système et qu’ils répondent aux exigences de précision WHLK requises. Ces tests ne sont pas conçus pour fournir une couverture complète des tests ou pour tirer parti d’un équipement spécialisé qui peut déterminer plus précisément les inexactitudes des capteurs individuels. Il est recommandé aux fabricants de PC de tester leurs systèmes avec des applications supplémentaires et des tests d’assurance qualité après avoir réussi WHLK (par exemple, test avec des applications de qualité Windows 8 de production).
Séquence de test recommandée
Microsoft vous recommande d’exécuter les tests dans l’ordre indiqué dans le tableau suivant. En testant d’abord l’accéléromètre et le gyroscope, vous pouvez vous assurer que ces capteurs de base fonctionnent correctement. L’ensemble de tests suivant valide les données des capteurs Compass, Inclinometer et Orientation qui sont dérivés en combinant les données de plusieurs capteurs. Il est également recommandé de ne pas tenter d’exécuter les tests suivants tant que tous les tests précédents n’ont pas réussi.
| Capteur | Nom du test | Les dépendances |
|---|---|---|
Accéléromètre |
Vérifier l’orientation du capteur - Accéléromètre 3D |
n/a |
Gyroscope |
Test du capteur gyroscope |
n/a |
Compass |
Vérifier l’orientation du capteur - Boussole 3D |
Accéléromètre, Gyro, Boussole |
Inclinometer |
Vérifier l’orientation du capteur - Inclinomètre |
Accéléromètre, Gyro, Boussole |
Capteurs fusion/orientation (matrice de rotation/quaternion) |
Vérifier les capteurs d’orientation avancés |
Accéléromètre, Gyro, Boussole |
Équipement de test suggéré
Pour les besoins de ce document, les éléments matériels suivants ont été utilisés pour aider à exécuter les tests WHLK. Bien que ces appareils ne soient pas requis pour WHLK, ils peuvent aider l’ingénieur de validation à passer les tests plus facilement s’ils sont utilisés.
Figure 1 Équipement de test suggéré
Clavier Bluetooth
Souris Bluetooth
Boussole / GPS
Pince et bande pour maintenir le système
Tour de table tournante (par exemple, une Susan paresseuse)
Outil de diagnostic du capteur
Ces appareils supplémentaires permettent de tester un système de facteur de forme de tablette (où accéléromètre, gyro, boussole, inclinomètre et capteurs d’orientation sont requis). Pour d’autres configurations, ces outils peuvent ne pas s’appliquer. Le reste de ce document se concentrera uniquement sur les comprimés et non sur d’autres facteurs de forme.
L’outil de diagnostic du capteur (sensordiagnostictool.exe disponible dans le WDK) est utile pour le débogage des échecs de test. Cet outil montre les données retournées en temps réel à partir des différents capteurs de mouvement qui peuvent être comparés aux résultats attendus.
Vérifier l’orientation du capteur - Accéléromètre 3D
Étendue du test : ce test vérifie que l’accéléromètre est correctement orienté dans le système. Les tests ont une tolérance d’erreur de +/- 0,1 G.
Conditions préalables avant d’exécuter ce test :
Vérifiez manuellement que la rotation automatique de l’écran fonctionne comme prévu.
Utilisez SDT et vérifiez que les capteurs n’affichent pas de nouveaux événements de données en position stationnaire.
Une fois ces conditions préalables simples remplies, exécutez le test WHLK. Si vous rencontrez des erreurs avec les tests, vérifiez que l’appareil est dans l’orientation correcte conformément à ce document. Les fabricants de PC ayant des questions doivent d’abord contacter leur fabricant de capteurs (IHV) pour déterminer comment ils ont réussi les tests WHLK avant de contacter Microsoft pour obtenir de l’aide sur les tests WHLK.
Test accéléromètre 1
Maintenez l’appareil perpendiculairement à une surface plane et plane avec le bouton Windows en bas.
Valeurs attendues :
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_X_G |
0 |
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_Y_G |
-1 |
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_Z_G |
0 |
Figure 2 Test d’accéléromètre 1
Test accéléromètre 2
Faites pivoter l’appareil de 90 degrés dans le sens des aiguilles d’une montre, en gardant l’appareil perpendiculaire à la surface plane et plane. Le bouton Windows doit se trouver à gauche.
Valeurs attendues :
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_X_G |
1 |
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_Y_G |
0 |
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_Z_G |
0 |
Figure 3 Test d’accéléromètre 2
Test d’accéléromètre 3
Maintenant, jeter l’appareil à plat, avec le bouton Windows loin de vous.
Valeurs attendues :
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_X_G |
0 |
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_Y_G |
0 |
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_Z_G |
-1 |
Figure 4 Test d’accéléromètre 3
Test d’accéléromètre 4
Maintenant, retournez l’appareil pour que l’écran soit face vers le bas.
Valeurs attendues :
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_X_G |
0 |
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_Y_G |
0 |
SENSOR_DATA_TYPE_ACCELERATION_Z_G |
1 |
Figure 5 Test d’accéléromètre 4
Test du capteur gyroscope
Étendue du test :
Les gyroscopes émettent généralement un bruit d’une magnitude de +/- 2 degrés par seconde. Avant d’exécuter les tests de vérification Gyroscope, les testeurs doivent utiliser l’outil de diagnostic du capteur pour vérifier que le capteur gyroscope ne génère pas de valeurs supérieures à 2 degrés par seconde lorsque le système est stationnaire.
Conditions préalables avant d’exécuter ce test :
Les tests d’accéléromètre réussissent.
Utilisez SDT et vérifiez que les capteurs ne retournent pas de données en position stationnaire sur une surface plane.
Si le capteur gyroscope génère un bruit excessif, les testeurs doivent travailler avec le fabricant du capteur pour comprendre et corriger la source du bruit.
Les tests gyroscopiques s’attendent à recevoir une vitesse angulaire supérieure à 40 degrés par seconde sur l’axe en rotation et inférieure à 15 degrés par seconde sur les axes stationnaires. Pour obtenir des résultats réussis, les testeurs constateront probablement que le système peut être pivoté sur une table tournante pour maintenir les deux autres axes stationnaires. Notez que le système doit également être centré sur la platine pour empêcher les mouvements sur d’autres axes de détecter la rotation.
Gyro Test 1
Jeter l’appareil à plat avec l’écran vers le haut. Faites pivoter l’appareil dans le sens des aiguilles d’une montre.
Valeurs attendues pendant la rotation :
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_X_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Y_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Z_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< -40 |
Figure 6 Gyro Test 1
Gyro Test 2
Jeter l’appareil à plat avec l’écran vers le haut. Faites pivoter l’appareil dans le sens inverse des aiguilles d’une montre.
Valeurs attendues pendant la rotation :
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_X_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Y_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Z_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
> 40 |
Figure 7 Gyro Test 2
Gyro Test 3
Maintenez l’appareil à la verticale avec le bouton Windows en bas. En regardant vers le bas sur l’appareil, faites pivoter l’appareil dans le sens des aiguilles d’une montre le long de l’axe entre le haut de l’écran et le bouton Windows.
Valeurs attendues pendant la rotation :
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_X_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Y_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< -40 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Z_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
Figure 8 Gyro Test 3
Gyro Test 4
Maintenez l’appareil à la verticale avec le bouton Windows en bas. En regardant vers le bas sur l’appareil, faites pivoter l’appareil dans le sens inverse des aiguilles d’une montre le long de l’axe entre le haut de l’écran et le bouton Windows.
Valeurs attendues pendant la rotation :
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_X_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Y_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
> 40 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Z_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
Figure 9 Gyro Test 4
Gyro Test 5
Maintenez l’appareil à la verticale avec le bouton Windows à gauche. En regardant vers le bas sur l’appareil, faites pivoter l’appareil dans le sens des aiguilles d’une montre en gardant l’appareil à la verticale et dans l’orientation portrait.
Valeurs attendues pendant la rotation :
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_X_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
> 40 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Y_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Z_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
Figure 10 Gyro Test 5
Gyro Test 6
Maintenez l’appareil à la verticale avec le bouton Windows à gauche. En regardant vers le bas sur l’appareil, faites pivoter l’appareil dans le sens inverse des aiguilles d’une montre en gardant l’appareil à la verticale et dans l’orientation portrait.
Valeurs attendues pendant la rotation :
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_X_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
<-40 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Y_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
SENSOR_DATA_TYPE_ANGULAR_ACCELERATION_Z_DEGREES_PER_SECOND_SQUARED |
< 15 |
Figure 11 Gyro Test 6
Vérifier l’orientation du capteur - Boussole 3D
La plupart des implémentations de boussoles utilisent les données du magnétomètre 3D et du gyroscope pour calculer la direction actuelle de l’utilisateur par rapport au pôle nord magnétique. Certaines implémentations utilisent également les données de l’accéléromètre. Par conséquent, si le gyroscope ou le capteur accéléromètre ne fonctionne pas correctement, les testeurs doivent s’attendre à voir la boussole retourner des titres incorrects.
Étant donné que la force magnétique terrestre est relativement faible, les capteurs magnétomètres sont souvent sujets aux interférences d’autres composants à l’intérieur du système. Si les magnétomètres ne sont pas correctement isolés des sources d’interférences électromagnétiques telles que les antennes, les lignes électriques ou d’autres composants composés de matériaux tels que le fer qui interfèrent avec la réception magnétique, les testeurs constateront que la boussole retournera des titres incorrects. Reportez-vous au livre blanc Integrationing Motion and Orientation Sensors pour obtenir des conseils sur l’emplacement correct du magnétomètre et les meilleures pratiques.
L’utilisateur est fortement encouragé à tenir le système à différents angles et à se pivoter de sorte qu’ils finissent par faire face à différentes directions. Quel que soit l’angle du système ou l’orientation paysage/portrait, la boussole doit toujours retourner le titre par rapport à la direction vers laquelle l’utilisateur est confronté. Notez que l’outil de diagnostic du capteur peut être utilisé pour afficher la valeur de titre du capteur de boussole. Si les testeurs découvrent que la boussole retourne des résultats incorrects ou incohérents, contactez le fournisseur du capteur magnétomètre pour déterminer si l’erreur est le résultat d’une interférence ou potentiellement d’un algorithme de fusion de capteur incorrect.
Les tests de boussole dans le WHLK valident que la boussole retourne les valeurs attendues lorsque le système est maintenu dans différentes directions et orientations. Les tests de boussole permettent une tolérance d’erreur de +/- 10 degrés. Les testeurs doivent utiliser une boussole de référence pour déterminer la direction du nord magnétique avant de commencer l’essai de boussole.
Boussole Test 1
Jeter l’appareil sur une surface plane avec le bouton Windows pointant vers le sud.
La boussole doit retourner un cap proche de 0 degré.
Notes
Ignorez le texte de l’exception de journalisation. Cela n’entraîne pas de journalisation d’un échec.
Figure 12 Test Compass 1
Compass Test 2
Maintenant, maintenez l’appareil à la verticale avec le bouton Windows en bas, avec l’écran vers vous. Visez le bouton Windows vers le nord.
La boussole doit retourner un cap proche de 0 degré
Figure 13 Compass Test 2
Boussole test 3
Maintenant, jeter l’appareil à plat, écran vers le bas avec le bouton Windows pointant vers le sud.
La boussole doit retourner un cap proche de 0 degré.
Figure 14 Compass Test 3
Boussole Test 4
Maintenant, faites pivoter l’écran de 90 degrés dans le sens des aiguilles d’une montre afin que le bouton Windows pointe vers l’ouest.
La boussole doit retourner un cap proche de 90 degrés.
Figure 15 Test Compass 4
Boussole test 5
Faites pivoter l’écran d’un autre 90 degrés dans le sens des aiguilles d’une montre afin que le bouton Windows pointe vers le nord.
La boussole doit retourner un cap proche de 180 degrés.
Figure 16 Compass Test 5
Boussole test 6
Faites pivoter l’écran d’un autre 90 degrés dans le sens des aiguilles d’une montre afin que le bouton Windows pointe vers l’est.
La boussole doit retourner une valeur proche de 270 degrés.
Figure 17 Test compass 6
Vérifier l’orientation du capteur - Inclinomètre
Sur la base des conseils du livre blanc Integrationing Motion and Orientation Sensors, l’implémentation de l’inclinomètre pourrait utiliser les données de l’accéléromètre, du gyroscope et de la boussole pour déterminer les valeurs d’angle d’Euler.
Les tests autorisent les erreurs d’angle de +/- 10 degrés.
Important
Reportez-vous à la section Validation des angles d’Euler du livre blanc Integrationing Motion and Orientation Sensors pour connaître les angles attendus pour chacun des tests d’inclinomètre.
Test d’inclinomètre 1
Placez l’appareil sur une surface plane et plane avec le bouton Fenêtres pointant vers le sud.
Figure 18 Test d’inclinomètre 1
Test d’inclinomètre 2
Placez l’appareil sur une surface plane et plane avec le bouton Windows pointant en raison de l’est.
Figure 19 Inclinometer Test 2
Test d’inclinomètre 3
Placez l’appareil sur une surface plane et plane avec le bouton Windows pointant vers le nord.
Figure 20 Inclinometer Test 3
Test d’inclinomètre 4
Placez l’appareil sur une surface plane et plane avec le bouton windows pointant vers l’ouest.
Figure 21 Test d’inclinomètre 4
Test d’inclinomètre 5
Placez l’appareil sur une surface plane et plane face vers le haut avec le bouton fenêtre pointant vers le sud.
Figure 22 Inclinometer Test 5
Test d’inclinomètre 6
Maintenez l’appareil verticalement sur une surface plane et plane afin que le bouton windows soit en bas, que l’axe Y pointe droit vers le haut et que l’écran soit orienté plein SUD.
Figure 23 Test d’inclinomètre 6
Test d’inclinomètre 7
Placez l’appareil sur une surface plane et plane face vers le bas afin que le bouton windows pointe vers le nord.
Figure 24 Test d’inclinomètre 7
Test d’inclinomètre 8
Maintenez l’appareil verticalement sur une surface plane et plane afin que le bouton windows soit en haut, que l’axe +Y pointe vers le bas et que l’écran soit orienté nord.
Figure 25 Inclinometer Test 8
Test d’inclinomètre 9
Placez l’appareil sur une surface plane et plane face vers le haut avec le bouton fenêtre pointant vers le sud.
Figure 26 Test d’inclinomètre 9
Test d’inclinomètre 10
Maintenez l’appareil verticalement sur une surface plane et plane sur son côté droit afin que l’écran pointe vers l’est.
Figure 27 Test d’inclinomètre 10
Test d’inclinomètre 11
Placez l’appareil sur une surface plane et plane face vers le bas avec le bouton windows pointant vers le sud.
Figure 28 Test d’Inclinomètre 11
Test d’inclinomètre 12
Maintenez l’appareil verticalement sur une surface plate et de niveau sur son côté gauche afin que l’écran pointe vers l’ouest.
Figure 29 Inclinometer Test 12
Vérifier les capteurs d’orientation avancés
La plupart des implémentations de matrice de rotation et de quaternion utilisent des données dérivées de l’accéléromètre et de la boussole pour déterminer les valeurs de matrice de rotation et de quaternion. Il est recommandé aux testeurs de valider d’abord les valeurs de l’accéléromètre et de la boussole avant d’essayer d’exécuter les tests d’orientation avancés.
Les tests utilisent des produits dot pour calculer le delta entre le vecteur attendu et le vecteur récupéré à partir des capteurs d’orientation avancés. Les tests permettent un delta allant jusqu’à 15 degrés. Si les testeurs constatent que le capteur retourne des valeurs différentes de celles attendues par le test, l’algorithme de fusion d’orientation doit être examiné pour voir qu’il produit des résultats cohérents avec les valeurs fournies dans le livre blanc Integrationing Motion and Orientation Sensors.
Important
Reportez-vous à la section Validation des angles d’Euler du livre blanc Integrationing Motion and Orientation Sensors pour connaître les valeurs attendues du quaternion et de la matrice de rotation.
Test du capteur d’orientation avancé 1
Placez l’appareil sur une surface de niveau plat, écran vers le haut avec le bouton windows pointant en raison sud.
Figure 30 Test du capteur d’orientation avancé 1
Test du capteur d’orientation avancé 2
Placez l’appareil sur une surface de niveau plat, écran vers le haut avec le bouton windows pointant en raison de l’est.
Figure 31 Test du capteur d’orientation avancé 2
Test du capteur d’orientation avancée 3
Placez l’appareil sur une surface de niveau plat, écran vers le haut avec le bouton windows pointant en raison du nord.
Figure 32 Test du capteur d’orientation avancée 3
Test du capteur d’orientation avancée 4
Placez l’appareil sur une surface de niveau plat, écran vers le haut avec le bouton windows pointant en raison de l’ouest.
Figure 33 Test du capteur d’orientation avancé 4
Test du capteur d’orientation avancé 5
Placez l’appareil sur une surface de niveau plat, écran vers le haut avec le bouton windows pointant en raison sud.
Figure 34 Test du capteur d’orientation avancé 5
Test du capteur d’orientation avancée 6
Maintenez l’appareil verticalement avec le bouton Fenêtres en bas et le bouton Fenêtres pointant vers le sud.
Figure 35 Test du capteur d’orientation avancée 6
Test du capteur d’orientation avancée 7
Placez l’appareil sur une surface de niveau plat avec l’écran vers le bas et le bouton windows pointant vers le nord.
Figure 36 Advanced Orientation Sensor Test 7
Test du capteur d’orientation avancé 8
Placez l’appareil sur une surface de niveau plat avec l’écran vers le bas et le bouton windows pointant vers le nord.
Figure 37 Test du capteur d’orientation avancée 8
Advanced Orientation Sensor Test 9
Placez l’appareil sur une surface de niveau plat, écran vers le haut avec le bouton windows pointant en raison sud.
Figure 38 Advanced Orientation Sensor Test 9
Test du capteur d’orientation avancée 10
Maintenez l’appareil verticalement avec le bouton windows sur le côté, le côté gauche en haut et le bouton windows pointant vers l’est.
Figure 39 Test du capteur d’orientation avancée 10
Test du capteur d’orientation avancé 11
Placez l’appareil sur une surface de niveau plat avec l’écran vers le bas et le bouton windows pointant vers le sud.
Figure 40 Test du capteur d’orientation avancé 11
Test du capteur d’orientation avancé 12
Maintenez l’appareil verticalement avec le bouton windows sur le côté, le côté gauche en bas et le bouton windows pointant vers l’ouest.
Figure 41 Test du capteur d’orientation avancé 12