JP2002007037A - キー入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キーの障害発生を即座に検出できると共に、
障害が発生してもキーの操作を正常に読み取ることがで
きるキー入力装置を提供する。 【解決手段】 キーの操作により接続接点が切り替わる
トランスファスイッチ１を設け、このトランスファスイ
ッチ１のブレーク接点１ａおよびメーク接点１ｂに電流
方向が逆となるようにそれぞれダイオード２ａ，２ｂを
接続し、これらダイオード２ａ，２ｂとトランスファス
イッチ１の固定接点１ｃとの間に交互に逆方向に給電し
て、その通電状態に基づいてトランスファスイッチ１の
接点状態を検出するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば構内交換機
（ＰＢＸ）の局線中継台やパソコンのキーボード等に使
用されるキー入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、キーマトリックスを有する従来
のキー入力装置では、各キーに対応するキースイッチを
メークスイッチをもって構成し、該スイッチを通る電流
通路における電流または電圧の変化を検出し当該キーの
押下を読み取るようにしている。

【０００３】ところで、警察、消防等の緊急通報を受け
付ける操作台や、高速道路の非常電話からの通報を受け
付ける操作台等では、操作台のキーの故障等で受け付け
処理が不可能になることは許されず、仮にキーの故障が
生じても、その故障発生を即座に検出して故障部分を修
復する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のキー入力装置にあっては、キースイッチがメー
クスイッチで構成されているため、あるキースイッチで
接点の接触不良が生じたり、短絡障害が生じると、当該
キースイッチが接続されている列ラインまたは行ライン
に接続されている他のキーを押下しても区別ができず、
他のキーの読み取りができなくなると共に、キーの障害
発生も検出できないため、キーに障害が発生した場合に
はキーを交換するまで使用不能になり、上記の緊急通報
や非常通報等を受け付ける操作台等には適用できないと
言う問題がある。

【０００５】したがって、かかる点に鑑みてなされた本
発明の目的は、キーの障害発生を即座に検出できると共
に、障害が発生してもキーの操作を正常に読み取ること
ができるキー入力装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に係るキー入力装置の発明は、キーの操作により接
続接点が切り替わるトランスファスイッチを設け、この
トランスファスイッチのブレーク接点およびメーク接点
に電流方向が逆となるようにそれぞれダイオードを接続
し、これらダイオードと前記トランスファスイッチの固
定接点との間に交互に逆方向に給電して、その通電状態
に基づいて前記トランスファスイッチの接点状態を検出
するよう構成したことを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２に係るキー入力装置の発明
は、マトリックス状に配列された複数のキーに対応して
設けられ、該当するキーの操作により接続接点が切り替
わる複数のトランスファスイッチと、各トランスファス
イッチ毎に、そのブレーク接点およびメーク接点に電流
方向が逆となるようにそれぞれ一方の端子を接続した２
個のダイオードと、各行のトランスファスイッチの固定
接点、または各々２個のダイオードの他方の端子を共通
に接続する複数の行ラインと、各列のトランスファスイ
ッチの各々２個のダイオードの他方の端子、または固定
接点を共通に接続する複数の列ラインと、前記複数の行
ラインを順次選択すると共に、前記複数の列ラインを順
次選択して、各トランスファスイッチに、対応する行ラ
インおよび列ラインを介して交互に逆方向に給電する給
電手段と、前記複数の行ラインおよび列ラインに接続さ
れ、前記給電手段による通電状態を検出する検出部とを
有し、前記検出部の出力に基づいて各トランスファスイ
ッチの接点状態を検出するよう構成したことを特徴とす
るものである。

【０００８】すなわち、本発明においては、図１に原理
図を示すように、キーの操作により接続接点が切り替わ
るキースイッチとしてトランスファスイッチ１を設け、
このトランスファスイッチ１のブレーク接点１ａおよび
メーク接点１ｂに電流方向が互いに逆となるようにそれ
ぞれダイオード２ａおよび２ｂの一方の端子を接続し、
これらダイオード２ａ，２ｂのそれぞれの他方の端子を
共通に接続する。図１では、ダイオード２ａのアノード
端子をブレーク接点１ａに接続し、ダイオード２ｂのカ
ソード端子をメーク接点１ｂに接続し、ダイオード２ａ
のカソード端子とダイオード２ｂのアノード端子とを共
通に接続している。

【０００９】このようにして、ダイオード２ａ，２ｂと
トランスファスイッチ１の固定接点１ｃとの間に交互に
逆方向に給電して、固定接点１ｃ側が正極性（＋Ｖ）、
ダイオード２ａ，２ｂ側が負極性または接地（−Ｖ
（Ｅ））の時、キーが押下されると電流ｉ１が流れなく
なり、固定接点１ｃ側が負極性または接地（−Ｖ
（Ｅ））、ダイオード２ａ，２ｂ側が正極性（＋Ｖ）の
時、キーが押下されると電流ｉ２が流れるようにする。

【００１０】このようにすると、電流ｉ１，ｉ２の有無
から、下表に示すようにトランスファスイッチ１の接点
状態を判定することが可能となる。すなわち、電流ｉ
１，ｉ２の何れか一方のみが検出され（○）、他方が検
出されない（×）場合には、正常と判定することができ
る。この場合、電流ｉ１のみが検出されたときはキーが
非押下、電流ｉ２のみが検出されたときはキーが押下と
読み取ることができる。

【００１１】また、電流ｉ１，ｉ２がともに検出されな
い場合には、接触不良障害発生と判定することができ
る。この場合、キーの非押下時に電流ｉ１，ｉ２がとも
に検出されないときは、ブレーク接点１ａ側に接触不良
が生じていると判定することができ、キーの押下時に電
流ｉ１，ｉ２がともに検出されないときは、メーク接点
１ｂ側に接触不良が生じていると判定することができ
る。なお、ブレーク接点１ａ側に接触不良が生じている
場合には、電流ｉ２が検出されることでキーの押下を検
出することができ、メーク接点１ｂ側に接触不良が生じ
ている場合には、電流ｉ１が検出されなくなることでキ
ーの押下を検出することができる。

【００１２】さらに、電流ｉ１，ｉ２がともに検出され
る場合には、メーク接点１ｂ側に短絡障害が発生してい
ると判定することができる。この場合には、電流ｉ１が
検出されなくなることでキーの押下を検出することがで
きる。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図２〜図７を参照して本発
明によるキー入力装置の一実施の形態について説明す
る。

【００１５】図２はキーマトリックスを有するキー入力
装置の要部の構成を示すブロック図、図３〜図７はその
動作を説明するためのタイミングチャートである。

【００１６】本実施の形態では、図示しないｍ×ｎ個の
キーを有するキーマトリックスに対応するキースイッチ
回路１１−１１〜１１−ｍｎの各々を、図１と同様に構
成する。すなわち、各キースイッチ回路には、対応する
キーの操作により接続接点が切り替わるキースイッチと
してトランスファスイッチ１を設け、そのトランスファ
スイッチ１のブレーク接点１ａおよびメーク接点１ｂに
電流方向が互いに逆となるようにそれぞれダイオード２
ａおよび２ｂの一方の端子を接続して構成する。

【００１７】各トランスファスイッチ１は、その固定接
点１ｃを対応する行ライン１２−１〜１２−ｍに接続
し、ブレーク接点１ａおよびメーク接点１ｂに接続した
２個のダイオード２ａ，２ｂの他方の端子は対応する列
ライン１３−１〜１３−ｎに接続する。

【００１８】行ライン１２−１〜１２−ｍは行ライン給
電部１４および行ライン検出部１５に接続し、列ライン
１３−１〜１３−ｎは列ライン給電部１６および列ライ
ン検出部１７に接続する。

【００１９】行ライン給電部１４は列ライン検出部１７
と組とし、列ライン給電部１６は行ライン検出部１５と
組として、これらの組を交互に選択して動作させ、行ラ
イン給電部１４および列ライン検出部１７の選択下にお
いては、行ライン給電部１４から行ライン１２−１〜１
２−ｍを走査して給電し、これにより各行ラインに共通
に接続されたキースイッチ回路の接点状態に応じて列ラ
イン１３−１〜１３−ｎを流れる電流ｉ１を列ライン検
出部１７で検出する。

【００２０】また、列ライン給電部１６および行ライン
検出部１５の選択下では、列ライン給電部１６から列ラ
イン１３−１〜１３−ｎを走査して給電し、これにより
各列ラインに共通に接続されたキースイッチ回路の接点
状態に応じて行ライン１２−１〜１２−ｍを流れる電流
ｉ２を行ライン検出部１５で検出する。このようにし
て、キースイッチ回路１１−１１〜１１−ｍｎの各々に
交互に逆方向に給電する。

【００２１】かかる構成において、例えばキースイッチ
回路１１−１１に注目すると、トランスファスイッチ１
が正常で対応するキーが押下されていない状態では、図
３に示すように、行ライン給電部１４および列ライン検
出部１７の動作時は電流ｉ１が流れ、電流ｉ２は流れな
い。また、列ライン給電部１６および行ライン検出部１
５の動作時は、電流ｉ１，ｉ２とも流れない。

【００２２】この状態からキーが押下されると、図４に
示すように、行ライン給電部１４および列ライン検出部
１７の動作時は電流ｉ１が流れなくなり、列ライン給電
部１６および行ライン検出部１５の動作時に電流ｉ２が
流れるようになる。これにより、キーが押下されたこと
を検出することができる。

【００２３】また、トランスファスイッチ１のメーク接
点１ｂ側に接触不良が生じた場合にキーが押下される
と、図５に示すように、行ライン給電部１４および列ラ
イン検出部１７の動作時は電流ｉ１が流れなくなり、列
ライン給電部１６および行ライン検出部１５の動作時は
電流ｉ２が流れなくなる。これによりメーク接点１ｂ側
に接触不良障害が発生したことを検出でき、また行ライ
ン給電部１４および列ライン検出部１７の動作時に電流
ｉ１が断となることによりキーが押下されたことを検出
することができる。

【００２４】これに対し、トランスファスイッチ１のブ
レーク接点１ａ側に接触不良が生じた場合は、図６に示
すように、キーが押下されていない状態で、行ライン給
電部１４および列ライン検出部１７の動作時に電流ｉ１
が断となり、列ライン給電部１６および行ライン検出部
１５の動作時も電流ｉ２が流れないので、これによりブ
レーク接点１ａ側に接触不良障害が発生したことを検出
することができる。また、この状態からキーが押下され
ると、列ライン給電部１６および行ライン検出部１５の
動作時に電流ｉ２が流れるので、これによりキーが押下
されたことを検出することができる。

【００２５】また、トランスファスイッチ１のメーク接
点１ｂ側に短絡障害が生じた場合には、図７に示すよう
に、キーが押下されていない状態では、行ライン給電部
１４および列ライン検出部１７の動作時に電流ｉ１が流
れ、列ライン給電部１６および行ライン検出部１５の動
作時も電流ｉ２が流れるので、これによりメーク接点１
ｂ側に短絡障害が発生したことを検出することができ
る。また、この状態からキーが押下されると、行ライン
給電部１４および列ライン検出部１７の動作時に電流ｉ
１が断となることから、キーの押下を検出することがで
きる。

【００２６】なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定
されるものではなく、幾多の変形または変更が可能であ
る。例えば、図２において、各トランスファスイッチ１
の固定接点１ｃを対応する列ラインに接続し、２個のダ
イオード２ａ，２ｂの他方の端子を対応する行ラインに
接続することもできる。また、キー押下の検出は、電流
の有無に限らず、電圧の変化で検出するよう構成するこ
ともできる。さらに、本発明は、図２に示すようなキー
マトリックスを有する場合に限らず、図１に原理図で示
したように、1個のキーの場合にも有効に適用すること
ができると共に、１次元的に配列した複数個のキーを有
する場合にも有効に適用することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、キーの
操作により接続接点が切り替わるトランスファスイッチ
を設け、このトランスファスイッチのメーク接点および
ブレーク接点に電流方向が逆となるようにそれぞれダイ
オードを接続し、これらダイオードとトランスファスイ
ッチの固定接点との間に交互に逆方向に給電して、その
通電状態に基づいてトランスファスイッチの接点状態を
検出するようにしたので、キーの障害発生を即座に検出
できると共に、障害が発生してもキーの操作を正常に読
み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるキー入力装置の原理図である。

【図２】 本発明の一実施の形態の要部の構成を示すブ
ロック図である。

【図３】 図２において、トランスファスイッチが正常
でキーが押下されない状態の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図４】 同じく、トランスファスイッチが正常でキー
が押下された状態の動作を説明するためのタイミングチ
ャートである。

【図５】 同じく、トランスファスイッチのメーク接点
側に接触不良障害が発生した場合の動作を説明するため
のタイミングチャートである。

【図６】 同じく、トランスファスイッチのブレーク接
点側に接触不良障害が発生した場合の動作を説明するた
めのタイミングチャートである。

【図７】 同じく、トランスファスイッチのメーク接点
側に短絡障害が発生した場合の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１ トランスファスイッチ １ａ ブレーク接点 １ｂ メーク接点 １ｃ 固定接点 ２ａ，２ｂ ダイオード １１−１１〜１１−ｍｎ キースイッチ回路 １２−１〜１２−ｍ 行ライン １３−１〜１３−ｎ 列ライン １４ 行ライン給電部 １５ 行ライン検出部 １６ 列ライン給電部 １７ 列ライン検出部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キーの操作により接続接点が切り替わる
   トランスファスイッチを設け、このトランスファスイッ
   チのブレーク接点およびメーク接点に電流方向が逆とな
   るようにそれぞれダイオードを接続し、これらダイオー
   ドと前記トランスファスイッチの固定接点との間に交互
   に逆方向に給電して、その通電状態に基づいて前記トラ
   ンスファスイッチの接点状態を検出するよう構成したこ
   とを特徴とするキー入力装置。
2. 【請求項２】 マトリックス状に配列された複数のキー
   に対応して設けられ、該当するキーの操作により接続接
   点が切り替わる複数のトランスファスイッチと、 各トランスファスイッチ毎に、そのブレーク接点および
   メーク接点に電流方向が逆となるようにそれぞれ一方の
   端子を接続した２個のダイオードと、 各行のトランスファスイッチの固定接点、または各々２
   個のダイオードの他方の端子を共通に接続する複数の行
   ラインと、 各列のトランスファスイッチの各々２個のダイオードの
   他方の端子、または固定接点を共通に接続する複数の列
   ラインと、 前記複数の行ラインを順次選択すると共に、前記複数の
   列ラインを順次選択して、各トランスファスイッチに、
   対応する行ラインおよび列ラインを介して交互に逆方向
   に給電する給電手段と、 前記複数の行ラインおよび列ラインに接続され、前記給
   電手段による通電状態を検出する検出部とを有し、 前記検出部の出力に基づいて各トランスファスイッチの
   接点状態を検出するよう構成したことを特徴とするキー
   入力装置。