押入PCのスリープ失敗研究 ー アース処理・行き過ぎたUSB延長などの対策をして、最後は遠隔電源スイッチ導入

PCのアース処理はやれるならやったほうがいいみたいです。(「私のデスクトップ環境について」からの抜粋編集記事になります)

 

デスクトップPCを押入れに置いています。PC本体の騒音が完全ではないですがある程度軽減する効果があり、かなり静かで快適なほうだと思います。発泡スチロールを扉裏にはめ込んで遮音性を上げるのはやっていいい気がします(自作PCの静音化は適度にやってあります)。押入れPCの問題点は、USB延長コードが必要なのですがUSB2.0時代と比べて3.0時代では、長い延長コードが手に入りにくくなっていると思います。私の場合、USB2.0の長い延長コードをずっと使っています。また、PC本体が隠れてしまうので、キーボードのエンターキー押しで起動(スリープ解除)します。基本、スリープで運用することになります。シャットダウンすると、ふすまを開けてPC電源ボタンを押す必要があり面倒です。

この使用状況で、スリープが失敗することがたまにあります。この場合、PCの電源が切れているではなく。PCの電源が入っていてモニター出力が無く何の反応がないという状況で、電源ボタン長押しで強制終了してから起動させる必要があります。他にも、夜中に突然起動して、スリープかシャットダウンしても再度勝手に起動するような意味の分からない挙動があったりしました(深夜勝手に起動してアップデートする機能の可能性が高いかも。現在は苦情があってその仕様が無くなったみたい)この原因究明と解決をやっておきたいです。とりあえず、どの状態でスリープが失敗するのか、以前からいじっていて設定の関係ではなさそうなので観察します。また、帯電(詳しくは知りません)が悪さをするならPCのアース線を使っていないのですが、これがもしかして影響しているのではないかという疑念をはっきりさせたいと思います。

本題のアース線ですが義務関係では、主な目的は水回りの漏電感電の様です。電子レンジ・冷蔵庫(※絶縁仕様になって家の3台全部アース線がありません)・洗濯機など水分による漏電感電防止はわかります、エアコンなどは消費電力の大きさが関わっているようです。PCは、発売当初ブラウン管モニタや本体自体の消費電力がかなり高かった時代があったので、その点、背景が変化して安全かつ省電力になっているという油断はあります。これに続いて、ノイズ・電磁波というのはどうも実感がなく、大方の人はPCのアース接続を気にすることなく使っていると思います(私もその一人です)。ですが、電子機器のノイズによる稀にある動作不良これは実際、稀ではあっても帯電というものは実際あるらしく、PCを長年使う立場であるならアース環境は整えるべきものだという気になってきました。というわけで、最初から作ってある恵まれた環境であれば解決ですが、適当なものが無い場合、業者なり自分なりでアース線をPC周りに作って解決できますが、私の場合、何かの工事の時に一緒にやりたい気持ちが強いです、効果はおそらく体感できそうにはないからです。この状況で、アース代りになる方法は何かないのか(詳しくないので)調べたのですが、正しいアース配線でなくともゆっくりと電気を逃がすことはできるらしく(絶縁体としてはっきりしているガラス、プラ、ゴムは無理そうですが)、何もせずに電源ケーブルのアース線をそのままにするのでなく、ケーブルの使用する場所が固定されているのであれば、とりあえず何かしらのものに繋げておいて電気を逃がして(電気出火予防として効果があるように思いますし)電磁波・ノイズの原因となる帯電を防ぐというのは有効だと思います。

★下の検証から、正規のアース処理が必要で、ここでのゆっくり放電してくれる応急アース処理は動作不良を起こすので効果がないようです。★

私の場合、押入れの中になにか有効なものはないかと調べたら、ビス止めされたハンガーバーが、(メッキ鉄、ステンレス、アルミ)金属なのでこれにケーブルを巻き付けて、そのバーの両端の接触部とビス数本から木材に電気が逃げてくれることを期待して工作をしようと思います(とりあえず、もっとも手軽な方法です)。実際どうなのかわかりませんがが、とりあえず応急のアース処理ができるように思います。

アース処理をする。アース処理をしない。第三の手段として、「応急のアース処理」の方法と効果にどの程度意味があるのかはっきりさせたいです。

「応急のアース処理」ということで、できるだけ簡単な方法を探してみました。

近所のホームセンター「コメリ」で、アース線の代わりになる物を探しました。本物の緑のアース線も売っていますが、(条件によります。帯電予防目的にはもっと目立たないく扱いやすいものでいいです)。工作用ケーブルは細すぎ、単線でいいので複線の電源ケーブルは過剰です。ちょうど自動車配線用の0.75(銅線芯の直径)単線(色と太さいろいろある様です)があり、1.25のアース線より扱いやす物がありました。色も地味な黒、長さ5m300円程度です。

5cmほどの銅線を露出させるため、先端から5cm後退した外周被膜に刃を入れ内部の銅線に刃が当たる感触があったら止めて移る感じ(もしくはその銅線露出部分をむき出しながら近くの被膜部分を削っていく方法があります)で一周して銅線を露出させ被膜を分離させます、私の場合、その状態で5cm被膜部分を手でひっぱって抜けましたが、縦に切り筋を入れたりペンチを使うという方法もあります。次に、その露出した銅線部分を写真2の様にハンガーバーに巻いて、その上をセロテープでぐるぐる巻いて固定しました。そこから隠匿配線で写真の様に隠したのですが、板は「長押」で上部に空間があり押し込んで隠せました。そこから襖が当たる柱裏に、接着コードクリップを使って固定しましたこれは金属製のほうが押しつぶす感じで高さがです目立ちません。この場合の隠匿のためケーブルのたるみが問題になるのですが、「長押」部分は戻らないように、奥に入れてティッシュで押し込み固定。柱裏は、写真3の通り最も下部もしくは全部の留め具で、縦にセロテープを貼り、上下のケーブル部を巻いてしまえば固定できたるみが生じません。最後は、PCの電源ケーブルのアース部より余裕をもって長くカットして、先端の5cmほどを同様に露出させてY字端子の首を巻くように銅線を回して、その後、セロテープでぐるぐる巻きにして固定しました(PCの移動など手軽にできなくなりますが、移動させる可能性がある場合この工作はやらないほうがいいです)。

このように、工具はカッターかハサミ。単線用ケーブル。セロテープ、配線固定部品、人によってはペンチという感じで、特別な道具も費用も必要なく非常に手軽にできました。

とりあえず、「応急のアース処理」は簡単にできます。

同様に、別のデスクトップの部屋も壁にある撤去したFF暖房の穴(大きな排気穴・小さな燃料穴)の小さい1cmほどの外壁穴を使って同じケーブルを這わせ、ロープ留め丸型に露出させた銅線を巻いてビニールテープで何重にも巻いたものを作り、地面に挿してアース処理を真似してみました。こちらは、PCとモニタのアース線がありまとめて電気が地面に逃げるようにしました。こうした撤去穴があれば、簡単にできます。

接地面が多いほうが有利ですが、最もシンプルな方法だと、アース先端のO型Y型端子の首をアルミホイルで巻いて密着固定し伸延させアルミホイルと木材を画鋲・釘・安全なステップルを使って固定という方法で、とりあえず電気の逃げ道が確保(帯電防止)できます。実際、小屋のエアロバイクがアース処理していなかったので、露出した端子をアルミ箔で巻いて、折重ねて強度を持たせた先端を釘を打って(手押しの画鋲の場合、引っ張りが起きたときアルミ箔がちぎれて外れたほうが安全なので折り重ねはやらないほうがいいです。知らずに画鋲が取れて事故というのは割に合いません)写真の通りやってみました。また、コンクリートも電気を逃がす性質はあるそうなのでアルミホイルに重しを載せてコンクリート床や木面上から逃がすというのも有効なはずです。とりあえずやっておきたいし自由にいじれる場所だと、かなり簡素かつ有効な方法になると思います。

★★結果、応急のアース処理は、おまじないどころか動作不良を引き起こす有害処理というのがわかりました。絶対にやらないでください。

正規のアース処理の真似をしてみたのが、中央と右の写真です。アース処理はメーターを使った規定値、径、素材、埋込深さなどいろいろ決まりがあるのですが、残念ながらその基準を満たさない有り合わせのアース線を作りました。とりあえず個別に動作不良予防目的のアース処理をするためのものなので、動作不良など起きなければこれでいいと私は考えます(必要であれば正規のものをそろえてしっかり作ります)。基本的には本家の構造と同じものです。業者が設置したエアコン用のコンセントにあるアース口を利用するのが手間と品質の面から最良で間違いありません。金属水道管をアースに使用する方法もあるようですが、築30年以上の我が家では壁裏は金属給水管ですが、道路から建物までの地中に埋まっている水道管は、更新前更新後ともに樹脂管でした。オール金属管の時代には確実に代用となったかもしれませんが、いまは不確実のようです。

(画像元:バイオロジック株式会社

欧米ではアース付3口コンセントが当たり前なのだそうです。

比較すると使用環境・理解度で、遅れている気がします。★★

今、スリープの成功失敗確認をしていますが、応急アースを付けた直後の1回目でスリープが失敗して驚いたのですが、それ以降の6回問題ありません。あと、気のせいかもしれませんがYOUTUBEの音質が改善して、活き活きした印象になった気がします、ノイズが減った影響?細かい音が聞き取りやすくなった。

12回目、で失敗。エンターを押しても反応しない。本体は稼働中、反応なし。強制再起動。朝から昼にかけて数時間、スリープにした時の状況ははっきりしない(問題なくできていたと思う)。

という状況で、電気の逃げ道があれば全て解決とはいえなくなってしまいました。

露出配線は好ましくないのですが、既にある隣接部屋のエアコン用アースコンセントから、緑のアース線10m(1.25  700円)を使って家具裏に隠しながら一部露出させながらもってきて、一般的な業者がやるアース処理と同水準の配線を完成させました。

ちなみに、アースと言うと地面に刺す20-30cmの銅の杭がありますが、銅メッキで500円程度のものでした。

緑の単線アース線ですが、実物を触ってみると、やわらかく扱いは楽です。被膜剥きはこちらの方が容易にできました。少し太くなっていますが、緑色の被膜が気にならなければ最初にこちらを購入すべきでした。結果、部屋に露出した、緑配線。

これに変更して、スリープの成否の調査を継続します。

正式なアース処理で、スリープ14回で失敗なしです。50回やって失敗がどれだけ起きたか調べて、次にアース無し。その次に応急のアース処理と調べていく予定です。

正式なアース処理19回目で、スリープ後、1日以上空けての復帰が失敗、本体は電源がついておりモニタと入力が無反応。強制終了して再起動。この時に、PCのセットアップが表示された。複数のPCでやっているので確かでないが、スキップや3日後に先延ばしでなく「ちゃんと」セットアップを完了させた。スリープだけでなくシャットダウンもたまにやっているので、このタイミングは無関係ではなさそう。

26回目で、本体ONでの無反応発生。原因を考えると、直前に大きな更新があり再起動などをやった。更新とスリープ失敗の関係がありそう、以前、最新の開発版を使用する「Windows Insider Program」に参加していたが、頻繁に更新があるので停止している状態だった。その影響はないと思うが、とりあえず「安定版」を使用するのが最もトラブルが少ないので、WIPから登録を削除した。

 

・正規のアース処理をした環境でのスリープ試験を50回やりました。

スリープ時間は、長短混在。50回中、3回スリープ復帰が失敗しました。

その3回は、全て本体の電源は入っているのに未反応とモニタ出力がないです。

スリープはちゃんとできたのに、いつのまにか電源が入っていて未反応とモニタ出力がない状態になっている。そのため、強制終了後、起動という作業を必要とします。

その3回のすべてで、windows updateが事前に行われており、よくあるウイルス対策更新でない大きな更新がありました。

スリープ復帰失敗に、事前のwindows update更新が関係している様です。

 

次はアース接続なしの環境でのスリープ試験50回をやります。

1日13回スリープ実験をして、短時間のスリープ復帰は問題ないが、1回スリープ直後から電源ついてるのに反応なし状態に、もう1回はスリープ後、数時間してから無反応状態になっておりスリープ失敗。両方、直前のアップデート更新なし。

13回中2回のスリープ失敗を確認できたので、アース処理とスリープ失敗の因果関係はあるみたい

50回中7回のスリープ失敗、1-2回はwindows updateが事前にあったかもしれない、5-6回は正規ではなかった原因不明のスリープ失敗。短時間スリープでなく長時間スリープ時に復帰失敗が起きる。ゲームなどの高負荷後に直ちに失敗が多いということはないが、失敗の頻度はゲームをしている時に多く発生している傾向がある気がする。

ここまでの結論として、正規アース処理をしていると原因不明のスリープ失敗が起きにくいということ。windows updateの関係を別として、スリープ50回仮定として

正規アース処理 原因不明0回 update更新後3回

アース処理なし 原因不明5回 update更新後2回 

なので、アース処理の効果はあると考えます。

また、挙動としてブルースクリーンや大きな誤作動はどちらもありませんが、

アースなしの時に、軽く怪しいのがあった気がします。

とりあえず、アース処理をしておけば、安定動作につながるというのは間違いないようです。

次が、応急アース処理環境での調査です。(統計的に信頼できるようABCABCで2周計100回全体で300回やろうと思います。普通に使って統計が取れるので負担はありません。

★★★(すみません。ABCとやってCの不良が多く挫折。ABC(C半分)A(永続)となりました)★★★

10回中2回のスリープ失敗を確認しました。結果、これはダメむしろやらないほうがいいんじゃないかという感じです。2回とも直後のスリープ自体が成功せず本体は電源が入っているのに反応がない状態になります。正規アース、アースなしでは、このケースは滅多になかったので、失敗の傾向が変わること、頻度も多いようなので、応急では違うタイプの帯電不良が起きてしまうので、正規のアース処理がトラブル軽減のためには必要ということになりそうです。(暫定)

13回中3回のスリープ失敗を確認しました。3回目は直後か時間をおいてか確認できませんでしたが、無反応状態になっていました。

20回中6回のスリープ失敗を確認しました。4回は直後から無反応状態。1回は時間経過後、無反応。残り1回は不明(記録ミスによる)です。

スリープ解除動作については動作不良が多すぎなのとSSDからHDDへのファイル移動でアプリが完全にフリーズ(操作時の不良動作としては初ですが)したので50回まで調査をする気力が無くなりました、倍数をかけて、50回中15回(計算値)のスリープ失敗が起きたとします。

正規アース処理 原因不明0回 update更新後3回

アース処理なし 原因不明5回 update更新後2回

応急アース処理 原因不明15回 update更新後0回 

大雑把な調査ではありますが、

正規アース処理をすると、アース処理なしより、スリープ失敗の頻度がかなり減る。

応急アース処理は、アース処理なしより、約2-3倍スリープ失敗の頻度が増える。

結論

PCの正規アース処理をしたほうがスリープ失敗の頻度が減って快適に使えるので、できるならやったほうが良い。

今回、考案した応急アース処理は、帯電を悪化させている疑いがあるので効果がないどころかやってはいけない類のものというのがわかりました。

以上です。

(個人的な話)

という事で、正規アース処理のため、クローゼット内に正規アース線を天井裏を通して隠匿配線で持ってくる必要が出てきました。ただ、天井裏配線工事の困難さはLANケーブルでよく分かっているので、もっとも簡単に済ます方法を考えても、気が進みません。天井裏に人が入るような工事の時についででお願いするのが良さそうですが、その工事はこの先当分無いでしょう。となると、現在の露出アース配線をケーブル隠しモールで見えなく浮き出ないようにして長く使うことになります。早速、1mモール3本(計1000円)で作業をしました。簡単な作業で、かなりいい感じに落ち着きました。十分です。

LANケーブルの隠匿でやった、畳脇の空間で隠す方法もありますが、垂直に落ちてきたケーブルを畳脇に入れるのに、畳か床材をカットもしくは削る必要があり結構大変、部屋の畳半分ほどを持ち上げる必要、クローゼットの床に穴を開ける必要があり、あくまで仮設としてモールを使えば楽ができるのにそこまで本格的にやるなら、アース線を天井裏で繋げて新規に設置する本格工事をやってしまったほうがいいです。ということでモールで楽をしました。

(追加)グラフまで作って、正規アース処理だと、復帰失敗0回という結論は揺るぎないものだと思ったのですが、正規アース処理での2周目、5回目で1回原因不明の復帰失敗が起きてしまいました。スリープが正常にできたのは確認しており6時間ほどしてから復帰させようとしたところ、反応がなく本体は電源が付いているといういつもの状態です。いつもと違うことは、ここしばらく24時間つけっぱなしだったエアコンをスリープ中停止させたというのはありますが、関連は不明です。

9/9 7回中2回復帰失敗。16時間ほどしてからの同様の復帰失敗、前日雨エアコン使用OFFで湿度60代。関連は不明。

10/6 28回中、4回復帰失敗。2連続が2回という感じ、以前より長時間スリープが増えた点を考えると、許容範囲かもしれません。

11/1 50回中10回の復帰失敗です。2連続は結局3回。

ここで気になったのが、非アクティブ時の自動更新。朝9-深夜2時までをアクティブ。そのため、深夜2-3時に、つけっぱなしのPCが勝手に更新しているのを見たことがあります。windows11の仕様で自動更新のOFFができないようなので、最新のアップデートがあればアクティブ時でも更新するにしました。変化があるのを期待して、気長にやろうと思います。

11/15 13回中0回。起動後、意識的にアップデート更新を触るようになりましたが、エラーが起きていません。わずかに期待しています。

11/24 20回中0回。

WindowsUpdate→詳細オプション→最新の状態にしてください(ON)

これだけです。

他、その他のMicroSoft製品の更新プログラムを受け取る(ON)

利用可能になたらすぐに最新の更新プログラムを入手する(最初からON)

が気になりますが、無関係と思われます。

11/26 22回中1回。初エラー、正常にスリープできないいつもの。

12/3  28回中3回。どれも、正常にスリープできない系。

12/21 38回中5回。正常にスリープでできない系4。正常後勝手に点灯無反応系1。

1/12 45回中8回。生活リズムが変化して、スリープせずにそのまま放置が増えていました。

この辺りの結論として、残念ながら、積極的な更新でスリープ失敗が減るとは言えないっぽいです。関係が強そうなのは、正規のアース線処理のみっぽいです

1月末 50回中10回。スリープ時間が長いと失敗が多い傾向。

この先、何か試すとしたら、タコ足配線(冬300wヒーターあり)をやめて、単独でコンセントから電源を持ってくるとか、関係はないだろうなというものしか思い浮かばないです。

配線の隠匿工事をしてからエラーガ起きない。工事と同時に、エロゲ専用ノートを廃止してUSBやHDMIの分配器を廃止したのだが、その可能性が高いです。

USB2.0対応のみのKVM(CPU・USB切替器)をUSB3.0で使うとエラーが発生するので、USB2.0に2.0を挿して使えば問題ないという認識でしたが、USB切替器(もしくはHDMI切替器)を接続するだけで、スリープ失敗の原因になる可能性があります、もちろん無い場合のもあります。(これは予想で、今の環境でスリープ失敗があれば撤回します。)

こちらの通り、USBの正常な動作のできる距離はUSB2.0の5mから短くなってUSB3.0(TYPECではなおさら)0.8-2.0mになっているそうです。

全くこの点を考慮していなかった私の環境では、切替器で1.0m+USB2.0延長ケーブル2.0m+マウス・キーボードのケーブル1.2mで、おおよそ4.2m以上で動作が不安定になっていた可能性が高いです。USBの長い延長ケーブルを最近見かけない理由が納得できます。USB2.0だから、長いケーブルが使えるというメリットがあるようです。

USBケーブルが長すぎる事による不安定・動作不良の具体的な例として、スリープ動作の不良があるようです。(長すぎてもUSB機器の動作不良は思い当たらず、普通に使えていました)

★もう起きないと思ったら、スリープ失敗が起きました、本体は稼働(LEDは点いている)しているけど出力系がないものです。

連続でき起きました。どの時間帯に、スリープの解除が起きているのか調査してみようと思います。

3/20  押入を開けてスリープ時の挙動を調べていたのですが、その機会に出くわすタイミングまで注意深く観察するというのが無理っぽいので諦めました。

アース線処理、USBの延長コードの長さは、スリープ失敗の回数を減らす効果があると思っています。ただ、それでもスリープ失敗は起きてしまうようです。

押入PCとしては、スリープ失敗時に本体の電源ボタンを押す必要があり、そのために押し入れ内で手前において押しやすいようにする必要や襖を開閉する想定が必要になります。このスリープ失敗時の復旧で電源を押す作業を軽減する方法として、有線で電源スイッチを遠方に持ってくるという製品がありました。

アイネックスのDTE-03(1500円)というものです。他にも類似品がありますが、国内有名メーカーとしてこちらを選びました。昔からこういうのはあるようですが、2023年発売で洗練されていてとても良いです。押入PC運用では、必須級のアイテムです。

導入時気になったのですが、本体の電源も併用で使えるので簡単に試せます。

設置は、自作PCであればグラボをどかせば配線PINが見えて作業も容易みたいです。

ただ、私の環境ではLEDライトが+-どちらに差し替えても光りませんでした。スイッチ側は機能します。HDDのLEDが+と-が逆で光っていたりする普通ではないマザボ環境だったので根本原因はよくわかりません。ただ、配置する場所が、天板上のライト根本の裏側だったので光る必要はなかったのでそのまま使うことにしました。(適当で申し訳ありません)

コチッという軽快な一押しで、起動。立ち上がった状態で一押すると、シャットダウン開始(ログイン画面時を除く)。長押しすると、強制のシャットダウンで直ちに電源が落ちます。

不満点としては、押入PCで使う場合、2mはギリギリでした。2.5mのものもあるということぐらいしか気になる点はなかったです。

 

できるだけ、スリープ失敗の原因ぽいものを排除して、最終的に遠隔の電源スイッチを導入ということで落ち着きました。