タッチパネルが誤動作する
先回で暫定的に完成した本機ですが、使用しているうちに原因不明なタッチパネルの誤動作が発生することが判明。
今回思いつく限りの対策を行おうと思います。
本機に使用したマザーボードのノイズを疑ってみる
本機に使用したマザーボードとタッチ液晶の物理的距離が2センチよりも狭い空間で近接しているため、タッチICやその配線経路にマザーボードからのノイズが乗って誤動作を起こすのではないかと考えました。
ノイズ対策
シールド処理
そこでタッチ液晶側のタッチ制御IC周辺の基板パターンに銅箔を使用してノイズ対策を行いました。
写真の銅色の部分が新たに行ったシールド処理です。
各銅箔は半田で接続し、基板上のGND(0V)パターンにメッキ線で接続して電位的に0Vにすることでノイズから保護しています。
今回はマザーボード直上に位置する部分のみシールド処理しています。
USB3.0のキャリア信号を疑ってみる
現在タッチパネルのUSB2.0信号はマザーボードのUSB3.0ポートに接続しています。
また隣接する同ポートにはUSB2.0 HUBが接続されています。
つまり同一グループのUSB3.0ポートからHUBとタッチの両方接続された状態です。
以前複数の富士通製タブレットでUSB3.0とUSB2.0が隣り合わせて配置されている事に起因するUSB2.0に接続された機器の誤動作を思い出しました。
USB3.0にSSDなどの高速データ転送を行うデバイスを接続した場合に、隣接するUSB2.0に接続した低速データ転送の機器にUSB3.0のキャリアが原因の誤動作が必ず発生していました。
さらに2.4GHz帯の電波を使用するWiFiやBluetooth機器などにも同様の不具合を発生させます。
内蔵USB HUBを作り直す
まずはSSDなどのストレージを接続する可能性のあるUSB3.0ポートからUSB2.0機器を遠ざける改造を行います。
新たにUSB HUBを用意し本機右側に設置することでマザーボード右側のUSB3.0ポート(1ポート)に接続します。
今度は内蔵HIDキーボードをUSB HUBに接続するため外部へは3ポート出しになります。
また設置に関してはマザーボードからHUBやキーボードに接続する配線を極力短くすることでノイズの影響を受け難くします。(スペース的にも狭いのですが)
設置した様子
ストレージ用のUSB3.0とは反対側にUSB2.0機器を設置することによりキャリアノイズの影響を受け難くできます。
写真は本機右側にHUBを設置して配線を行った結果、USB2.0に不具合はなくなりました。
外側から観た様子
本機右側にI/Oの全てが集中することにより、縦置きによる「縦画面ゲーム」に対応させることができます。
これで縦画面にした時にもゲームパッドなどのUSB機器が使用できます。
以前は下側になる部分にUSB HUBがあったためゲームパッド等が接続できませんでした。
写真はUSB3.0にSSDを接続して、USB TypeCに接続したタッチ用USB配線に影響が出るかテストしています。
テスト結果
改造前かなりの頻度で発生していた誤動作はほぼ無くなり、「稀に」変な所をタップしたような動作がある程度に改善しています。
もしかしたらタッチ液晶のタッチ時の画面の反りが関係しているかもしれません。
ですが現状使用していて不快に思う程誤動作は発生していないため、今後はゆっくりと不具合解消に向けて修正作業を行いたいと思います。
