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名張市つつじが丘おもちゃ病院

三重県名張市つつじが丘でおもちゃの病院を開院しています。年中無休で修理は無料、部品代のみ実費です。おもちゃの修理依頼は tutuji@cb4.so-net.ne.jp へメールにてご連絡下さい。なお、宅配便での受け付けは行っておりません。このブログにはおもちゃ等の修理事例やツール製作などを載せていきます。故障診断や修理方法の改善等、ご意見をお寄せ下さい。

アンパンマンはじめてのペンタッチスクールの修理(タッチパネル不良)

1.患者
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(バンダイ)
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)外観1
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)外観2

2.症状
①タッチした位置と違うアイコンが反応する。下記のメニュー画面で「♪」を押すとその下の「ゲーム」が起動する。

②画面の左半分の部分では正しくアイコンを選ぶことができる。
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)メニュー画面

3.診察
①使われているのは「4線式抵抗膜方式アナログタッチパネル」だった。電極とピン接は以下のとおり。
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)電極とピン接

②4つの信号線は基板上のコネクタ近辺にテストポイントとしてランドが用意されていたので、そのテストポイントにリード線を半田付けして信号線を外部に引き出した。
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)基板1
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)基板2

③電極間の抵抗値を測定するのだが、既存回路に繋がった状態で作業するので、端子間開放電圧15mVの導通チェッカーで測定する。測定結果は、左~右間は約1kΩ、上~下間は約2kΩでタッチ有無に関わらず一定であり、良と判定した。

④タッチしていないときの左~下間は導通無しで、良と判定した。

⑤タッチしたときの左~下間の抵抗値はタッチ位置によって変化する。タッチ位置を左右方向に移動した場合はタッチ位置と抵抗値に相関が感じられるが、上下方向に移動した場合は相関が感じられない。タッチの圧力で薄膜間の接触抵抗が変化するので、この測定方法は目安にしかならないが、上下方向の位置センスがズレる事象と符合する。

⑥実際にタッチパネルに電圧を掛けて、タッチ位置に比例する電圧がセンスできるかチェックする。既存回路に影響を与えないように、タッチパネルに印加する電圧は0.1V以下とする。また電流を制限するために直列に抵抗を入れておく。

・左~右間に電圧を掛けて、センス電圧を測定する

測定回路
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)左右センス電圧テスト回路

測定結果
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)左右センス電圧
左右センス電圧はタッチ位置と電圧が比例していて良好である。

・上~下間に電圧を掛けて、センス電圧を測定する

測定回路
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)上下センス電圧テスト回路

測定結果
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)上下センス電圧
上下センス電圧はタッチ位置に対する相関が殆どなく、タッチパネルの故障と判断した。

⑦コントローラ側を評価するために、抵抗ネットワークで疑似的なタッチパネルを作って、動かしてみた。

疑似的なタッチパネルの回路
アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)疑似的なタッチパネル回路

アンパンマンはじめてのペンタッチスクール(タッチパネル不良)疑似タッチパネル
操作してみたところ、リセット後のタッチパネルの校正操作はすんなりと通過し、メニュー操作も目的のアイコンを動作させることができた。コントローラ側には問題は無いことが確認できた。

⑧以上の結果から、タッチパネル自体の故障と判断した。

4.治療
このおもちゃに適合するタッチパネルの廉価な物が見付からないので、修理不能とした。
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大泉茂幸

Author:大泉茂幸
名張市つつじが丘おもちゃ病院
名張市つつじが丘南3番町129
tutuji@cb4.so-net.ne.jp
090-5534-6494
連絡は上記のメール、またはSMSでお願いします。

子どもの頃から趣味は電子工作一筋でやってきました。理科離れが進む中で科学技術に興味を持つ子どもが少しでも増えて行くことを願って、子ども達に電子工作の活動の場を提供しています。

1981年からおもちゃ病院の活動を始め、2014年に三重県名張市への移住を機に「つつじが丘おもちゃ病院」を開院しました。自分でおもちゃを設計し製作する【おもちゃ工房】と、マイコンを応用した電子工作を楽しむ【マイコンクラブ】も併設しています。新規参加メンバーを募集しています。

当ブログで公開している技術情報や成果物のご利用および再配布はフリーです。読者様の技術活動のお役に立てば幸いです。ご利用いただいた結果や感想等を記事へのコメントやメールでフィードバックしていただけると有難いです。なお、公開ファイルは最新版を載せているので、古い記事の内容から変わっている場合があります。

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