静電容量式キーパッドの試験：量産仕様を想定した構成のチェックリスト

静電容量式キーパッドの試験では、量産仕様を想定した組立品を用い、固定位置の各キーが、規定された入力イベント、ホストの動作、フィードバック、復帰動作を生じさせることを確認します。意図的に触れた場合と、触れていない期間の両方を確認してください。指を検出することと、コマンドを受け付けることは同じではありません。

このチェックリストの対象は個別のタッチキーです。投影型静電容量方式（PCAP）の座標精度、画面端での追従性、タッチスクリーンの多点入力の受入判定は対象としていません。試験前に、プロジェクトの要求事項に基づいて合否判定の限界値を定めてください。

量産仕様を想定した組立品を特定する

識別表示のない卓上試作品ではなく、構成を特定できるものを承認します。「量産仕様を想定した」とは、計画している構造と実装する電子回路をサンプルが代表していることを意味します。試作のために代替している箇所が残っていれば、すべて列挙してください。

TI CapTIvateの設計ガイドでは、カバー、インク、接着剤、空隙がセンシングに与える影響を説明しています。また、Microchipの駆動シールドに関するガイダンスでは、近傍のグランド基準の導体がセンサーに与える負荷を説明しています。筐体やシールドの配置が異なっていても同等と見なすのではなく、これらの物理的条件を記録してください。

カバーと接着、センサーとテール部、コントローラーのハードウェア、タッチ検出用ファームウェア、ディスプレイ／照明、ホストソフトウェアについて、それぞれ責任者を割り当てます。検証構成を再現できるように、試験計測器とデバッガーの接続も記録してください。

調達時は、JASPERのカスタム静電容量式タッチパネルを製品群の検討の出発点とし、見積もりに含まれる組立品の範囲と試験責任を明確にしてください。カスタム静電容量式タッチパネル設計ガイドでは、より広範な設計資料を扱っています。以下では、固定位置のキーの動作を裏付ける証拠に焦点を当てます。

各キーと隣接キーのルールを検証する

各キーについて、試験前にイベントの取り決めを定義します。表示されている文字や記号を、電極／チャネル、通知されるキーID、ホストの機能、許可されるモード、フィードバックと対応付けてください。

以下のDOWNとUPは、通知されるタッチ状態への移行と、その状態からの離脱を表す例示用の名称であり、必須のプロトコルフィールドではありません。レベル信号またはビットマスクのインターフェースで、押下ごとのコマンドを扱う場合は、各状態通知を別の押下として数えるのではなく、状態遷移を導出します。動作を開始するのが、接触時、リリース時、所定の保持操作の完了時のいずれかを定義してください。

各キー領域の中央と、要求される境界位置で操作を行います。隣接するキー領域の間への接触、両方向の順次押下、規定されたリリース間隔での繰り返し操作も含めてください。どちらのキーとも判別しにくい接触に対して、片方を選択するのか、両方を拒否するのか、別の文書化されたルールを適用するのかを定義します。

許可された組み合わせでは、両方の接触順序、保持時間が重なる操作、両方のリリース順序を試験します。禁止された組み合わせでは、要求される拒否または優先処理を確認してください。TIのドミナントボタンの通知は、マルチタッチを必要としない用途に対して、デルタ応答が最大のものを選択します。個々の要素の状態は、それとは別の情報です。選択したインターフェースから、組み合わせルールに必要な情報を取得できることを確認してください。

短いタッチの取りこぼしを、すべて感度不足と判断してはいけません。TIのデバウンスに関する資料では、タッチ状態に入るときと抜けるときのフィルタリングを区別し、それによって追加される応答遅延を説明しています。受入試験の実施中に調整値を変更せず、プロジェクトで定めた短いタッチ、リリース、繰り返しの時間境界付近を試験してください。

接触時と非接触時の条件を試験する

意図した入力と意図しない作動について、別々に証拠を求めます。操作せずに放置する観察時間も一つの試験ケースであり、キーを押す合間の休止時間ではありません。

実施前に、サンプル数、キーごとの試行回数、接触時間、リリース間隔、観察時間、入力に使用する物体、環境の設定値、安定化条件、合否判定の限界値を定めます。取りこぼし、余分なイベント、誤ったキーのイベント、状態が解除されない事象と併せて、実際の試行回数と経過した観察時間を記録してください。「観察されなかった」を、条件や範囲を限定しない信頼性の主張に置き換えてはいけません。

まず、合意した乾燥状態の基準条件から始めます。その後、指定された手袋、濡れた状態、清掃条件、復帰時の遷移を試験してください。各条件には、受け付ける、拒否する、入力を抑止する、故障を表示する、という期待応答が必要です。水と手袋の検証ガイドを利用して条件を定義しつつ、この固定キーのイベントチェックリストを座標式タッチスクリーンの試験に置き換えないでください。

要求されるディスプレイ、バックライト、電源、充電、機器負荷の各モードで、接触時と非接触時の試験ケースを繰り返します。TIは、デジタル信号とLED駆動信号を、タッチ検出配線付近の結合源になり得るものとして挙げています。定常動作と切り替え時の遷移の両方を記録してください。意図しない入力を拒否しなければならない箇所として、触れられる非キー領域、ベゼル、取り扱い時に触れる面も含めます。

原因調査では、一つの変数を変更する前に、不具合が発生した構成を保持してください。取得可能な生カウント値、ベースライン、処理後のタッチ状態、インターフェースの通信記録、ホストログを保存し、取得できない測定値は明示します。

ホストの状態、フィードバック、復帰を確認する

製品が実際に実装している準備完了、無効、ロック、処理中、スリープ、故障の各状態で、コマンド経路全体を検証します。キーIDが正しくても、ホストが誤った動作を行うなら、それだけでは不十分です。

物理的な接触から入力までの遅延、入力からホストの動作までの遅延、ホストの動作からフィードバックまでの遅延を分けます。結果を比較する前に、タイムスタンプの基準、測定分解能、限界値を定めてください。光、音、触覚については、受け付けたコマンドと拒否したコマンドに対する出力、タイミング、意味が正しいことを確認します。検出を示す表示が、機器の動作完了を確認する表示と混同されないようにしてください。

アプリケーションの各境界に対して、保持時間が境界未満、境界と一致、境界超過となる長押しを試験し、その後にリリースと新たなタッチを確認します。アプリケーションの長押し／リピート処理と、コントローラーのセンサータイムアウトを分けて扱ってください。TIのセンサータイムアウトに関する資料では、検出状態が長時間続いた後のリセットを説明し、サンプリングレートがタイムアウトまでの経過時間に影響することを示しています。そのリセット後に、意図的な長押しが、気付かないうちに新たな押下として解釈し直されてはいけません。

キーに何も触れていない状態と、すでにキーが覆われている状態で起動を試験します。TIのネガティブタッチに関する説明では、その実装において、起動時の校正中の接触が基準値と、その後に接触を取り除いたときの応答に影響し得ることを説明しています。実際のコントローラーがTIと同じ復帰方法を採用していると想定せず、そのコントローラーの動作を検証してください。

該当する場合は、キーに触れたまま、コントローラーとホストを個別にリセットします。承認された電気的試験手順に従い、規定された電源中断と通信障害を試験してください。起動状態、入力抑止、タイムアウト処理、保持中キーの状態の解消、復帰後に最初に受け付けるコマンドを記録します。動作を再開する前に、一度リリースして新たに触れる必要があるかどうかを定義してください。

受入判定、逸脱、リリース承認の責任を記録する

合意した要求事項と保存された証拠に基づく場合にのみ、リリースを承認します。以下の静電容量式キーパッドの受入チェックリストは、例示用テンプレートとして使用してください。記入済みの試験報告書でも、汎用的な合格仕様でもありません。

「規定された」と記した各ルールを、承認済み要求事項への参照に置き換えます。「各キー」を実際のキーIDごとに展開し、構成と条件に応じて該当する行を繰り返してください。担当の役割には、実名の責任者を割り当てます。実測・実施結果の欄は意図的に空白にしてあります。実施時に、測定値、合格／不合格／未実施の区分、証拠への参照を記入してください。

固定キーの受入判定マトリクス

レベル出力のみのキーパッドでは、明示的な故障メッセージやリセットメッセージを取得できない場合があります。対応していない診断機能があると想定せず、代わりにホスト側の検出・復帰方法を規定してください。

逸脱とクローズの記録

逸脱ID／要求事項への参照／マトリクスの行：
サンプルID／ハードウェア、ファームウェア、取り付け構成すべての改訂情報：
開始状態／刺激／条件／再現頻度：
期待するイベントとホスト応答／観察された差異：
証拠ファイル／タイムスタンプ／影響を受けるサンプルまたは構成：
封じ込め措置／調査責任者／クローズ目標日：
推定原因／確認済みの原因と裏付けとなる証拠：
是正変更／新しい管理対象の改訂番号：
元の不具合の再試験／隣接キー、非接触、保持、復帰に関する回帰試験：
処置判定／残存する制約／サプライヤーとOEMの承認／日付：

不合格、未実施、正式な適用免除のあるケースを区別してください。適用免除は、合格結果ではありません。是正後も元の不具合の証拠を保存し、再試験時の構成と関連付けます。

承認済みの図面、ファームウェア／設定、ホストの割り当て、試験手順、証拠、逸脱記録を確定して管理します。サプライヤー側の供給範囲の承認者と、OEM側のシステムリリース責任者を明記してください。日常的な量産検査は、開発時の技術検証とは別に定めます。このチェックリストは、環境適格性、寿命、EMC適合性、安全機能を立証するものではありません。通常のキーパッド受入試験を、安全制御の妥当性確認の代わりに使用しないでください。

よくある質問

キーパッドサンプルの検証を計画する

キー番号を付けたレイアウトと、明確なイベント／状態マップから始めます。管理された図面へのリンク、カバー／センサーと筐体の詳細、コントローラーとファームウェアの設定、電源とホストインターフェースの情報、要求される動作条件、サンプル数、想定量産数量、受入責任を提示してください。既存のイベントログや、マトリクスの記入済み部分も添付し、パネルの外観だけでなく、何を検証すべきかが分かる依頼内容にします。

キーパッドサンプルの検証を計画する。