Openterface MiniKVM キーボード／マウスが動作しない問題の根本原因分析
過去 1 か月ほどにわたり、一部のユーザーからキーボードやマウスの不安定性に関する断続的な報告を受けました。本稿では、何が起きたか、どのように根本原因を特定したか、そして私たちが行った対策と今後の取り組みを透明に説明します。
第1ロット：安定し好評
クラウドファンディング中に 1 ロット目として 4,000 台の Openterface を生産しました。 このロットは社内 QA を通過し、全体的に良好な品質を示しました。報告された問題はごくわずかで、大多数のユーザーは安定性と使い勝手に満足していました。
これにより、ハードウェア設計と生産プロセスへの信頼が高まりました。
第2ロット：同設計・同工場・“同一”部品
第1ロットが完売した後、同じ工場・同じ仕入先から部品を調達して第2ロット（500 台）を生産しました。
重要な部品の一つが WCH 製の CH213K 理想ダイオード です。 この素子はホスト側とターゲット側の USB 電源経路を保護・分離するために使用され、逆流や不正な電源注入を防ぎます。
第2ロットでは CH213K のシルク印字が変わっていました：
- 第1ロット：「13K」
- 第2ロット：「3k10」
部品番号、供給元、公開仕様が変わっていなかったため、我々はこれを通常のバッチまたはマーキングの更新と見なし、リスク要因とは認識しませんでした。
QA 結果：見落としやすい微妙な兆候
第1ロットと同じ QA 手順を実行しました。総合的な不良率はわずかに上昇しましたが、我々が許容する範囲内でした。単一の失敗モードは明確でなく、結果は特定の部品や設計の問題を示しませんでした。振り返ると、この微小な劣化は早期の兆候であり、もっと深く調べるべきでした。
ユーザー報告が深掘りを促す
先月から、キーボードやマウスの不具合に関する報告が増加しました。注目すべき点は、問題が以下のような要因に依存していることでした：
- ホストコンピュータ
- ターゲットコンピュータ
- 使用する USB ケーブル
この変動性は、ファームウェアや USB プロトコルの問題ではなく、電源経路のエッジケースであることを示唆しました。そこで、我々はロット間のすべての差分を系統的に比較しました。
その結果、「3k10」印字の CH213K 理想ダイオードが影響を受けるユニットに共通していることを特定しました。
根本原因：低確率・環境依存の電源不安定性
電圧測定と比較試験により、以下の挙動を確認しました：
- 旧印字の 「13K」 を用いたユニット：
- テストしたホスト、ターゲット、ケーブルの組合せすべてで内部 USB 電圧は安定していました。
- 新印字 「3k10」 のユニット：
- 大多数では内部電圧は安定し、正常に動作します。
- しかし、ユーザー報告と追加試験により、ごく一部（約 5% 程度）のユニットが特定のホスト／ケーブル構成で内部電圧の不安定化を起こすことが分かりました。
この振る舞いは確定的ではなく、すべての環境で再現するわけではありません。これが通常の QA で再現しにくかった理由です。ただし我々の出荷規模では、この発生率は無視できないため即時対応が必要でした。
CH213K は USB 電源経路に位置しているため、この地点の電圧不安定は下流に伝播し USB HID の挙動を乱し、キーボード／マウスの断続的な不具合につながります。
同じ CH213K と表記されていても、実運用条件での挙動は印字や内部製造差によって異なることが示唆されます。
検証：出力側にコンデンサを追加して安定化を回復
仮説を検証するため、以下のハードウェア改修を行いました：
- CH213K の出力側に 10 µF のコンデンサ を追加しました。
このコンデンサを追加すると、以前問題が発生していた構成において内部電圧の安定性が回復しました。キーボード／マウスの挙動は正常に戻り、問題が電源の安定性に関するものであることが確認されました。
さらに、示波器を必要とせず MiniKVM の Vpp（ピークツーピークの電圧リプル） を測定できる ESP32 ベースの簡易 QA ツールを開発しました。これにより、QA エンジニアが製造ラインや現場で迅速に電源品質を検査でき、機能試験では捕捉しにくいエッジケースを検出しやすくなります。
影響を受けたユーザー向けの対応
技術的な調査と修正と並行して、ユーザー影響を最小化しサポートの効率を上げることを優先しました：
- クロスプラットフォームの自己診断ツール macOS、Windows、Linux に対応する自己診断ツールを用意し、ユーザーが問題が本件に起因するかどうかを迅速に判定して結果を報告できるようにしました。 影響が確認されたケースには、分配業者での長い検証手続きを要求せず、即時交換対応を行います。
- 出荷一時停止と積極的なハードウェア修正 問題確認後、既存在庫の出荷を一時停止しました。以降出荷する在庫にはコンデンサ修正を施しており、今後の販売に影響が出ないようにしています。
- ライブサポートで迅速対応 自己診断が難しいユーザーには、ライブ通話で一緒に確認を行い、メールの往復を減らして迅速に原因特定・解決を行います。
教訓
この件から得た重要な教訓は：
- 部品番号が同じでも、電源経路の素子はバッチや内部改良で微妙に挙動が変わり得る。
- QA の不良率の小さな変化は、深刻な問題の予兆である可能性がある。
- USB の電源環境は実運用で多様であり、管理されたテストだけでは再現が難しい。
- 問題発生時には迅速な人的サポートが技術的修正と同じくらい重要である。
私たちのコミットメント
この問題を早期に発見できなかったことについて全面的に責任を負います。透明性を重視し、ユーザーには正直で明確な技術説明を提供します。
今後の対応：
- USB 電源経路の安定マージンを高めるためにハードウェア設計を更新します。
- 部品番号が変わらなくとも、電源経路部品の特性評価と検証を強化します。
- ESP32 ベースの簡易 QA ツールを導入し、示波器不要で Vpp を測定できるようにします。これにより電源安定性チェックを迅速かつ再現可能にし、生産に拡張します。
- QA の閾値とテストカバレッジを見直し、低確率かつ環境依存の問題をより早く検出できるようにします。
該当する可能性があると考える場合や環境固有の質問がある場合は、support@openterface.com までご連絡ください。誠心誠意対応します。
ご理解とフィードバック、Openterface へのご信頼に感謝いたします。
敬具
Openterface チーム | TechxArtisan