JP2008059190A - キーボード装置及び無線タグリーダー装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キーの数より少ない無線タグで無電源無線キーボードを実現する。
【解決手段】Ｘ方向の信号線３４、３５と、Ｙ方向の信号線２４、２５とが交わる領域に、無線タグＩＣ３２とアンテナ３０とを電気的に接続するスイッチ２６と、無線タグＩＣ２２とアンテナ２０とを電気的に接続するスイッチ２８とを設ける。キー４０が押されると、そのキー４０の下にあるスイッチ２６、２８が共にオンし、オンしたスイッチ２６、２８によりアンテナ２０、３０と電気的に接続された無線タグＩＣ２２、３２のＩＤが情報処理装置（無線タグリーダー）に送信される。
【選択図】図１

Description

本発明は、キーボード装置及び無線タグリーダー装置に関し、特に、キー操作の内容を無線で外部装置に伝えるために用いて好適なものである。

情報処理装置のキーボードは、例えば「Ａ」のキーが押された場合に、「Ａ」という文字コード（ＡＳＣＩＩコード等）をそのまま情報処理装置に送るわけではない。即ち、キーボード内にあるキーボードコントローラが、キーの押下や解放を検出する度にそのキーに固有のスキャンコードを情報処理装置に送る。

スキャンコードは、キーボードに設けられている物理的なキーを識別するものであり、そのキーの表す文字や機能とは関係ない。情報処理装置は、キーボードからスキャンコードを受け取ると、キー配列の設定や修飾キー・各種ロックキー等の状態を参照する。そして、情報処理装置は、参照した結果に応じて、キーボードから受け取ったスキャンコードを、該当する文字の入力として受理したり、修飾キーやファンクションキーの処理を実行したりする。

キーが押されたときに発生するスキャンコードをメイクコード、キーが離されたときに発生するスキャンコードをブレイクコードという。同じキーに対するメイクコードとブレイクコードとは、ＭＳＢ（Most Significant Bit）やプレフィクスコードによって区別されることが多い。オートリピートの処理を行うキーボードの中には、キーが押されている間、メイクコードを周期的に発生するものもある。

スキャンコードの体系はコンピュータの機種によって異なる。また、スキャンコードの体系は、インターフェイス規格によって決まっていることもある。そのため、情報処理装置のＯＳ（オペレーティングシステム）は、受け取ったスキャンコードをＯＳ独自の仮想キーコードに変換・統一してから扱うのが一般的である。

キーボードには、国や言語によってＪＩＳ配列・ＵＳ配列等、様々なキー配列がある。同じ機種用・同じインターフェイスのキーボードでは、物理的に同じ位置にあるキーが操作されると、キートップの印字に関わらず、通常は同じスキャンコードが発生する。例えば、ＩＢＭ（登録商標）互換のＰＣ（Personal Computer）のキーボードにおいて、「１」キーの左のキーはＪＩＳ配列では「半角/全角」キー、ＵＳ配列では「` ~」キーである。ところが、これら「半角/全角」キー及び「` ~」キーに対するスキャンコードは同じである。

即ち、キートップの印字の違いは多くの場合表面的なものであり、物理的な配列が類似していれば、それら配列が類似しているキーに対するスキャンコードは殆ど変わらない。特に欧州各国のキーボードのように、物理的なキー配列に差がないキーボードでは、キートップの印字を無視すれば全く同一のキーボードとみなすことができる。
従って、ＪＩＳ配列のキーボードにＵＳ配列の設定を適用する等しても、殆どのキーは問題なくＵＳ配列のキーボードとして動作する。

従来のキーボードは、スキャンコードを発生させるために、複数のスキャン信号出力線と複数のリターン信号入力線とを、各キーを接点として格子状に配線してなるキーマトリクス回路を有している。尚、キーの接点は、無接点方式でも有接点方式でもよい。
ここで、このキーマトリクス回路により、キー操作の判別を行う方式を簡単に説明する。図９は、１６個のキーを４×４に配列したキーボード装置の構成を示す図である。
図９において、キーマトリクス回路９０は、スキャン信号出力回路９１の各端子ａ１〜ａ４に、図に示した極性のダイオード９２ａ〜９２ｄを介して接続される４本のスキャン信号出力線９７ａ〜９７ｄを有している。また、キーマトリクス回路９０は、一端がリターン信号入力回路９３の各端子ｃ１〜ｃ４に接続され、他端が抵抗９４を介して＋５Ｖ電源９９に共通に接続される４本のリターン信号入力線９８ａ〜９８ｄを有している。そして、スキャン信号出力線９７ａ〜９７ｄと、リターン信号入力線９８ａ〜９８ｄとが、各キーＡ〜Ｐを接点として格子状に配線されている。

このようなキーマトリクス回路９０では、キーボードの制御部中枢をなすキーボードコントローラ９５の制御により、端子ａ１、ａ２、ａ３、ａ４の順にスキャン信号出力回路９１からスキャン信号が繰り返し出力される。
例えばキーＡが入力される（押される）と、端子ａ１からスキャン信号が出力され、リターン信号入力回路９３の端子ｃ１にハイレベル（約＋５Ｖ）のリターン信号が入力される。一方、その他の端子ｃ２〜ｃ４に入力されるリターン信号はローレベルのままである。
また、スキャン信号出力回路９１のその他の端子ａ２〜ａ４からスキャン信号が出力された場合には、リターン信号入力回路９３の各端子ｃ１〜ｃ４に入力されるリターン信号は、何れもローレベルのままである。

以上により、キーボードコントローラ９５は、スキャン信号出力回路９１の端子ａ１に接続されたスキャン信号出力線９７ａと、リターン信号入力回路９３の端子ｃ１に接続されたリターン信号入力線９８ａとの接点に対応するキーＡが入力されたと判別する。そして、キーボードコントローラ９５は、バスライン９６を通じてＣＰＵ（中央処理装置）等に、操作されたキーＡに対応するキーデータを送信する。

以上のように従来のキーボードは、情報処理装置と有線で相互に接続されることを前提としている。そして、キーボード内のキーボードコントローラを含む電子回路を駆動するための電源を、ケーブルを経由して情報処理装置からキーボードに供給するようにしていた。また、情報処理装置と無線で通信を行う無線キーボードもある（特許文献１を参照）。

特開平８−２８６７９１号公報

しかしながら、従来の無線キーボードは、キーボード本体内に電源のためのバッテリを持つようになっていた。このため、キーボードの重量が重くなるという問題点があった。また、バッテリに寿命が尽きた場合には、キーボードを交換したり、バッテリの入れ替えを行ったりしなければならなかった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、キーの数より少ない無線タグで無電源無線キーボードを実現することを第１の目的とする。
また、本発明の別の目的は、無電源無線キーボードにおけるキーのオン／オフ操作を出来るだけ速く検出することを第２の目的とする。

本発明のキーボード装置は、行方向及び列方向に配置されたｋ（ｋは２以上の自然数）個のキーと、前記ｋ個のキーのうち、前記行方向に配置されたキーの操作を外部装置に無線で伝えるために動作するｍ（ｍは行数）個の行方向無線タグと、前記ｋ個のキーのうち、前記列方向に配置されたキーの操作を外部装置に無線で伝えるために動作するｎ（ｎは列数）個の列方向無線タグとを有するマトリクス回路とを含み、前記ｋ個のキーの少なくとも１つがユーザにより操作されると、そのキーの操作を外部装置に無線で伝えるための行方向無線タグ及び列方向無線タグが共に動作することを特徴とする。
本発明の無線タグリーダー装置は、前記キーボード装置に含まれる前記行方向無線タグ及び前記列方向無線タグから送信された情報を受信する受信手段と、前記受信手段による受信結果に基づいて、前記キーボード装置に配置されたキーの操作を判定する判定手段とを有することを特徴とする。

本発明によれば、無線タグの数をキーの数より少ない無電源無線キーボード装置を構成することができる。従って、キーの数と同数の無線タグを設ける場合よりも、キーの操作に対する反応を速くすることが可能になり、キーの操作を出来るだけ速く検出することが可能になる。

まず、本発明の実施形態の前提となる技術について説明する。図７は、無線タグの構成を示す図である。
図７に示すように、無線タグは、無線タグＩＣ（ＩＣチップ）１と、スイッチ３と、アンテナ５とを有している。アンテナ５は、外部の電磁波を受けることによって電流を発生する。無線タグＩＣ１は、アンテナ５に接続され、アンテナ５から電流を受けて動作する。スイッチ３は、無線タグＩＣ１に接続され、無線タグＩＣ１の動作のオン／オフを切り替える。スイッチ３のオン／オフの状態（開閉状態）により、無線タグＩＣ１に記憶された情報の読み出しが可能な状態と不可能な状態とが切り替わる。即ち、スイッチ３がオンの状態（閉じている状態）のときに、無線タグＩＣ１に記憶された情報の読み出しが可能な状態となる。一方、スイッチ３がオフの状態（開いている状態）のときに、無線タグＩＣ１に記憶された情報の読み出しが不可能な状態となる。

図８は、図７に示した無線タグを複数用いて構成されたキーボード装置の構成の一例を示す図である。具体的に図８（ａ）は、キーボード装置の回路構成を示した図であり、図８（ｂ）は、キーボード装置の概観を示した図である。尚、図８では、図７に示した無線タグが４つ配置されている場合を例に挙げて示している。
図８（ａ）において、キー１２が押されると、スイッチ３がオンし、無線タグＩＣ１に記憶された情報が読み出しされ、読み出された情報がアンテナ５を介して、ＰＣ等の情報処理装置に設けられた無線タグリーダーに無線で送信される。情報処理装置は、無線タグリーダーで受信された情報に基づいて、キーボード装置１０で押されたキー１２を判別する。図２に示した無線タグとキー１２との組の数を増やすことで、情報処理装置のキーボードを構成することが可能となる。これにより、バッテリ（電源）を搭載することなく、情報処理装置と無線で通信を行う無線キーボードを実現することができる。また、無線タグを入れ替えることでキートップを入れ替えるのと同等のことが可能となる。

（第１の実施形態）
次に、図面を参照しながら、本発明の第１の実施形態について詳細に説明する。
図１は、キーボード装置に含まれるマトリクス回路の構成の一例を示す図である。
図１に示すように、マトリクス回路は、Ｘ（行）方向の信号線３４、３５と、Ｙ（列）方向の信号線２４、２５とが格子状に配置されて構成される。Ｘ方向の信号線３４、３５と、Ｙ方向の信号線２４、２５とが交わる領域において、Ｘ方向の信号線３４、３５の間と、Ｙ方向の信号線２４、２５の間には、それぞれスイッチ２６、２８が設けられている。スイッチ２６がオンすると（閉じると）、Ｘ方向の信号線３４、３５が相互に接続され、スイッチ２８がオンすると（閉じると）、Ｙ方向の信号線２４、２５が相互に接続される。尚、スイッチ２６、２８の接点は、無接点方式でも有接点方式でもよい。

図１では、Ｘ方向の信号線３４、３５がそれぞれｍ（ｍは自然数）本配置され、Ｙ方向の信号線２４、２５がそれぞれｎ（ｎは自然数）本配置されている場合を例に挙げて示している。ここで、ｍ、ｎは、Ｘ方向の信号線３４、３５と、Ｙ方向の信号線２４、２５とが交わる領域に設けられ、ユーザの操作に従ってスイッチ２６、２８をオン／オフするためのキー４０（図２を参照）の数に応じて定められる。

Ｙ方向の信号線２５ａ〜２５ｄには、それぞれＹ方向の無線タグＩＣ（ＩＣチップ）２２ａ〜２２ｄが接続されている。無線タグＩＣ２２ａ〜２２ｄとＹ方向の信号線２４ａ〜２４ｄとの間には、Ｙ方向のアンテナ２０ａ〜２０ｄが接続されている。Ｙ方向のアンテナ２０は、コイルを用いて形成される。前述したように、Ｙ方向の信号線２４、２５はそれぞれｎ本配置されているので、Ｙ方向の無線タグＩＣ２２とＹ方向のアンテナ２０とは、それぞれｎ個設けられることになる（Ｙ１〜Ｙｎ）。

図１に示すように、スイッチ２８ａ〜２８ｐがオンされると、Ｙ方向の信号線２４ａ〜２４ｄ、２５ａ〜２５ｄが相互に接続されるので、Ｙ方向のアンテナ２０ａ〜２０ｄがＹ方向の無線タグＩＣ２２ａ〜２２ｄに電気的に接続される。これにより、Ｙ方向の無線タグＩＣ２２ａ〜２２ｄは、アンテナ２０ａ〜２０ｄを介して、情報処理装置に設けられた無線タグリーダーからの電波を受信し、受信した電波により供給される電源を利用して動作状態になる。そして、無線タグＩＣ２２ａ〜２２ｄは、必要なデータを無線タグリーダーに返す。

Ｘ方向の信号線３５ａ〜３５ｄには、それぞれＸ方向の無線タグＩＣ（ＩＣチップ）３２ａ〜３２ｄが接続されている。無線タグＩＣ３２ａ〜３２ｄとＸ方向の信号線３５ａ〜３５ｄとの間には、Ｘ方向のアンテナ３０ａ〜３０ｄが接続されている。Ｘ方向のアンテナ３０は、コイルを用いて形成されている。前述したように、Ｘ方向の信号線３４、３５はそれぞれｍ本配置されているので、Ｘ方向の無線タグＩＣ３２ａ〜３２ｄとＸ方向のアンテナ３０ａ〜３０ｄとは、それぞれｍ個設けられることになる（Ｘ１〜Ｘｍ）。

図１に示すように、スイッチ２６ａ〜２６ｐがオンされると、Ｘ方向の信号線３４ａ〜３４ｄ、３５ａ〜３５ｄが相互に接続されるので、Ｘ方向のアンテナ３０ａ〜３０ｄが無線タグＩＣ３２ａ〜３２ｄに電気的に接続される。これにより、Ｘ方向の無線タグＩＣ３２ａ〜３２ｄは、Ｙ方向の無線タグＩＣ２２ａ〜２２ｄと同様に、情報処理装置に設けられた無線タグリーダーと通信することが可能になる。
尚、本実施形態では、Ｘ方向の無線タグＩＣ３２とＹ方向の無線タグＩＣ２２は、同じもので構成され、Ｘ方向のアンテナ３０とＹ方向のアンテナ２０も、同じもので構成されている。

図２は、スイッチ２６、２８と、そのスイッチ２６、２８に対応するキー４０との関係の一例を示した図である。
キー（ボタン）４０は、スイッチ２６、２８の上方に設けられており、キー４０がユーザによって押下されると、スイッチ２６、２８をオンし、キー４０の押下が解除されると、スイッチ２６、２８がオフする。このように、本実施形態では、２つのスイッチ２６、２８が１つのキー（ボタン）４０の操作によってオン／オフされる構成となっている。即ち、キー４０は、Ｘ方向のスイッチ２６とＹ方向のスイッチ２８とが連動して動作するように構成されている。このようにして１つのキー４０が構成され、所定の配列で（例えばマトリクス状に）複数のキー４０が配置されることでキーボード装置が構成される。具体例として、図３に示すようにして複数のキーが配列されたキーボード装置３００が構成される。

このようにして設けられたキー４０の何れかがユーザによって押下されると、そのキー４０の下にあるＸ方向のスイッチ２６及びＹ方向のスイッチ２８が共にオンとなる。そして、スイッチ２６、２８がオンされることによりアンテナ２０、３０と電気的に接続された無線タグＩＣ２２、３２は、情報処理装置に設けられた無線タグリーダーからの電波を受信し、それぞれが保有しているＩＤを無線タグリーダーに返信する。以上のように本実施形態では、無線タグＩＣ２２とアンテナ２０とによりＹ方向の無線タグが構成され、無線タグＩＣ３２とアンテナ３０とによりＹ方向の無線タグが構成される。

無線タグリーダーは、Ｘ方向の無線タグＩＣ３０とＹ方向の無線タグＩＣ２０とのそれぞれからのＩＤを受信する（Ｘ方向とＹ方向との２つのＩＤを受信する）。従って、無線タグリーダーは、受信した２つのＩＤに基づいて、どのキー４０が押下されたのかを特定し、スキャンコードに変換する。より具体的に説明すると、無線タグリーダーは、２つのＩＤの組み合わせを無線タグリーダーが初めて受信したときに、スキャンコードのメイクコードを生成し、２つのＩＤの組み合わせを受信できなくなったときにブレイクコードを生成する。以上の動作により、図１及び図２を用いて説明したキーボード装置が、無電源無線キーボードとして機能するようになる。

図４は、キーボード装置と無線で通信を行う情報処理装置の構成の一例を示した図である。
図４において、ＣＰＵ１０１０と、ＲＯＭ１０２０と、ＲＡＭ１０３０と、無線タグリーダー（ＴＲ）１０４０とが、システムバス１１３０に接続されている。また、表示部としてのＣＲＴディスプレイ（ＣＲＴ）１０６０のＣＲＴコントローラ（ＣＲＴＣ）１０７０が、システムバス１１３０に接続されている。ハードディスク（ＨＤ）１０８０及びフレキシブルディスク（ＦＤ）１０９０のディスクコントローラ（ＤＫＣ）１１００も、システムバス１１３０に接続されている。更に、ネットワーク１１１０との接続のためのネットワークインターフェースコントローラ（ＮＩＣ）１１２０も、システムバス１１３０に接続されている。

ＣＰＵ１０１０は、ＲＯＭ１０２０或いはＨＤ１０８０に記憶されたソフトウェア、或いはＦＤ１０９０より供給されるソフトウェアを実行することで、システムバス１１３０に接続された各構成部を総括的に制御する。
すなわち、ＣＰＵ１０１０は、所定の処理シーケンスに従った処理プログラムを、ＲＯＭ１０２０、或いはＨＤ１０８０、或いはＦＤ１０９０から読み出して実行することで、後述する動作を実現するための制御を行う。

ＲＡＭ１０３０は、ＣＰＵ１０１０の主メモリ或いはワークエリア等として機能する。
無線タグリーダー１０４０は、コイルを備えたアンテナとＩＣチップとを備えて構成され、キーボード装置と無線通信を行う。前述したように無線タグリーダー１０４０は、例えば、無線タグＩＣ２２、３２に電源を供給するための電磁波をキーボード装置に送信し、無線タグＩＣ２２、３２のＩＤをキーボード装置から受信する。無線タグリーダー１０４０は、受信した無線タグＩＣ２２、３２のＩＤに基づいて、スキャンコードを生成し、生成したスキャンコードをＣＰＵ１０１０に出力する。ＣＰＵ１０１０は、無線タグリーダー１０４０から出力されたスキャンコードに基づいた各種の処理を実行する。

ＣＲＴＣ１０７０は、ＣＲＴ１０６０の表示を制御する。
ＤＫＣ１１００は、ブートプログラム、種々のアプリケーション、編集ファイル、ユーザファイル、ネットワーク管理プログラム、及び本実施形態における所定の処理プログラム等を記憶するＨＤ１０８０及びＦＤ１０９０とのアクセスを制御する。
ＮＩＣ１１２０は、ネットワーク１１１０上の装置或いはシステムと双方向にデータをやりとりする。

以上のように本実施形態では、Ｘ方向の信号線３４、３５と、Ｙ方向の信号線２４、２５とが交わる領域に、無線タグＩＣ３２とアンテナ３０とを電気的に接続するスイッチ２６と、無線タグＩＣ２２とアンテナ２０とを電気的に接続するスイッチ２８とを設ける。キー４０が押されると、そのキー４０の下にあるスイッチ２６、２８が共にオンし、オンしたスイッチ２６、２８によりアンテナ２０、３０と電気的に接続された無線タグＩＣ２２、３２のＩＤが情報処理装置（無線タグリーダー）に送信される。従って、バッテリ（電源）を搭載することなく、情報処理装置と無線で通信を行う無線キーボードを実現することができる。また、無線タグＩＣ２２、３２及びアンテナ２０、３０の数を、キー４０の数よりも少なくすることができる。即ち、全てのキー４０に無線タグＩＣを用意しなくても同時に複数のキー４０の押下を認識することが可能となる。従って、アンチコリジョン処理（無線タグリーダーが、その検出範囲にある複数の無線タグＩＣからの返信を略同時に受けて行う処理）にかかる時間を節約でき、比較的反応の早い無電源無線キーボードを構成することができる。

また、図１に示した無線タグＩＣ２２、３２、アンテナ２０、３０、スイッチ２５、２６に加え、特定の１つのキーの操作を個別に検出するために、無線タグＩＣ、アンテナ、及びスイッチを別途設けるようにしてもよい。このようにすれば、コントロールキーやシフトキーといった特殊なキーを単独の無線タグＩＣに割り付けることでき、キーレイアウトに自由度を持たせることが出来るようになる。尚、このようにする場合、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれについて、無線タグＩＣとアンテナとを設けなくても、例えばＸ方向の無線タグＩＣ３２、アンテナ３０、及びスイッチ２６を用いることにより、前記特定の１つのキーの操作を検出することができる。しかしながら、前記特定の１つのキーに対する無線タグＩＣ、アンテナ、及びスイッチを、図１に示したのと同様に、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれに設けるようにしてもよい。
また、図１に示したマトリクス回路を複数設ける（組み合わせる）ようにして、キーレイアウトの自由度をより向上させるようにしてもよい。

尚、本実施形態では、ＰＣ等の情報処理装置のキーボード装置を例に挙げて説明したが、所謂キーボードだけでなく、リモコン装置に本実施形態の構成を適用することが可能である。また、情報処理装置の他に、制御装置、医療機器、家電製品、自動車、及びオフィス機器等のリモコン装置やキーボード装置として、本実施形態の構成を適用することが可能である。
また、本実施形態では、スキャンコードへの変換を無線タグリーダー内で行うようにしたが、情報処理装置にあるドライバ等のプログラムによって行うようにしても良い。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前述した第１の実施形態では、無線タグＩＣ２２、３２のＩＤの組み合わせを受信できなくなったときに、キー４０がオフされたことを情報処理装置が検出するようにした。即ち、キー４０がオフされているときには、キーボード装置から情報処理装置にデータを送信しないようにした。これに対し、本実施形態では、キー４０がオフされているときにも、キーボード装置から情報処理装置にデータを送信するようにする。このように本実施形態と第１の実施形態とでは、キーボード装置から情報処理装置にデータを送信するための構成の一部が主として異なる。よって、以下の説明において第１の実施形態と異なる部分については、図１〜図４に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。

図５は、無線タグの構成の一例を示す図である。
図５において、無線タグは、無線タグＩＣ（ＩＣチップ）５０と、アンテナ５２と、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体５４と、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体５６とを有している。
アンテナ５２は、外部の電磁波を受けることによって電流を発生する。無線タグＩＣ５０は、アンテナ５２に接続され、アンテナ５２から電流を受けて動作する。ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体５４は、無線タグＩＣ５０に接続され、キー４０がオフ状態であることを示すキーオフのＩＤを記憶する。ＯＮ−ＩＤ記憶媒体５６は、キー４０の操作によりオンオフされるスイッチ５１を介して無線タグＩＣ５０と接続され、キー４０がオン状態であることを示すキーオンのＩＤを記憶する。

キー４０が押下されていない状態では、無線タグリーダーからの電波がアンテナ５２で受信されると、無線タグＩＣ５０は、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体５４に保存されているキーオフのＩＤを読み出して無線タグリーダーに返信する。
キー４０が押下されると、スイッチ５１がオンされ（スイッチ５１が閉じ）、無線タグＩＣ５０にＯＮ−ＩＤ記憶媒体５６が電気的に接続される。この状態で無線タグリーダーからの電波がアンテナ５２で受信されると、無線タグＩＣ５０は、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体５４に保存されているキーオンのＩＤを読み出して無線タグリーダーに返信する。
このようにキー４０が押下されているか否かによって、無線タグリーダーに返信されるＩＤが変化するので、このＩＤを受信した無線タグリーダーは、キー４０のオン／オフの状態をリアルタイム（無線タグリーダーのスキャン間隔）で把握することが可能となる。

図６は、キーボード装置に含まれるマトリクス回路の構成の一例を示す図である。
図６に示すように、マトリクス回路は、Ｘ（横）方向の信号線７４、７５と、Ｙ（縦）方向の信号線６４、６５とが格子状に配置されて構成される。Ｘ方向の信号線７４、７５と、Ｙ方向の信号線６４、６５とが交わる領域において、Ｘ方向の信号線７４、７５の間と、Ｙ方向の信号線７４、７５の間には、それぞれスイッチ２６、２８が設けられている。スイッチ２６がオンすると、Ｘ方向の信号線７４、７５が相互に接続され、スイッチ２８がオンすると、Ｙ方向の信号線６４、６５が相互に接続される。

図６でも、図１と同様に、Ｘ方向の信号線７４、７５がそれぞれｍ（ｍは自然数）本配置され、Ｙ方向の信号線６４、６５がそれぞれｎ（ｎは自然数）本配置されている場合を例に挙げて示している。

Ｙ方向の信号線６５ａ〜６５ｄには、それぞれＹ方向の無線タグＩＣ（ＩＣチップ）６１ａ〜６１ｄが接続されている。また、無線タグＩＣ６１ａ〜６１ｄには、Ｙ方向のアンテナ６０ａ〜６０ｄと、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体６２ａ〜６２ｄとが接続されている。尚、Ｙ方向のアンテナ６０は、コイルを用いて形成される。更に、Ｙ方向の信号線６４ａ〜６４ｄには、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体６３ａ〜６３ｄが接続されている。前述したように、Ｙ方向の信号線６４、６５はそれぞれｎ本配置されているので、Ｙ方向の無線タグＩＣ６１と、Ｙ方向のアンテナ６０と、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体６２と、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体６３とは、それぞれｎ個設けられることになる（Ｙ１〜Ｙｎ）。

図６に示すように、スイッチ２８ａ〜２８ｐがオフの場合には、無線タグリーダーからの電波がアンテナ６０で受信されると、無線タグＩＣ６１ａ〜６１ｄは、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体６２ａ〜６２ｄに保存されているＩＤを無線タグリーダーに返信する。一方、スイッチ２８ａ〜２８ｐがオンの場合には、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体６３ａ〜６３ｄが無線タグＩＣ６１ａ〜６１ｄに接続される。この状態で無線タグリーダーからの電波がアンテナ６０ａ〜６０ｄで受信されると、無線タグＩＣ６１ａ〜６１ｄは、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体６３ａ〜６３ｄに保存されているＩＤを無線タグリーダーに返信する。

Ｘ方向の信号線７５ａ〜７５ｄには、それぞれＸ方向の無線タグＩＣ（ＩＣチップ）７１ａ〜７１ｄが接続されている。また、無線タグＩＣ７１ａ〜７１ｄには、Ｙ方向のアンテナ７０ａ〜７０ｄと、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体７２ａ〜７２ｄとが接続されている。尚、Ｘ方向のアンテナ５０は、コイルを用いて形成される。更に、Ｘ方向の信号線７４ａ〜７４ｄには、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体７３ａ〜７３ｄが接続されている。前述したように、Ｘ方向の信号線７４、７５はそれぞれｍ本配置されているので、Ｘ方向の無線タグＩＣ７１と、Ｘ方向のアンテナ７０と、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体７２と、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体７３とは、それぞれｍ個設けられることになる（Ｘ１〜Ｘｍ）。

図６に示すように、スイッチ２６ａ〜２６ｐがオフの場合には、無線タグリーダーからの電波がアンテナ７０ａ〜７０ｄで受信されると、無線タグＩＣ７１ａ〜７１ｄは、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体７２ａ〜７２ｄに保存されているＩＤを無線タグリーダーに返信する。一方、スイッチ２６ａ〜２６ｐがオンの場合には、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体７３ａ〜７３ｄが無線タグＩＣ７１ａ〜７１ｄに接続される。この状態で、無線タグリーダーからの電波がアンテナ７０ａ〜７０ｄで受信されると、無線タグＩＣ７１ａ〜７１ｄは、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体７３ａ〜７３ｄに保存されているＩＤを無線タグリーダーに返信する。

尚、本実施形態では、Ｘ方向の無線タグＩＣ７１とＹ方向の無線タグＩＣ６１は、同じもので構成され、Ｘ方向のアンテナ７０とＹ方向のアンテナ６０も、同じもので構成されている。また、Ｘ方向のＯＮ−ＩＤ記憶媒体７３とＹ方向のＯＮ−ＩＤ記憶媒体６３、Ｘ方向のＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体７２とＹ方向のＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体６２も、それぞれ同じもので構成されている。更に、図５の構成部品と図６の構成部品も同じである。

スイッチ２６、２８と、そのスイッチ２６、２８に対応するキー４０との関係は、図２を用いて説明したのと同じである。即ち、キー（ボタン）４０は、スイッチ２６、２８の上方に設けられており、キー４０がユーザによって押下されると、スイッチ２６、２８をオンし、キー４０の押下が解除されると、スイッチ２６、２８をオフする。このように、本実施形態においても、２つのスイッチ２６、２８が１つのキー（ボタン）４０の操作によってオン／オフされる構成となっている。

キー４０の何れかがユーザによって押下されると、そのキー４０の下にあるＸ方向のスイッチ２６及びＹ方向のスイッチ２８が共にオンされる。そして、オンされたスイッチ２６、２８に対応するＸ方向及びＹ方向の無線タグＩＣ７１、６１は、それぞれＸ方向及びＹ方向のＯＮ−ＩＤ記憶媒体７３、６３に接続される。この状態で無線タグリーダーからの電波がアンテナ６０、７０で受信されると、Ｘ方向及びＹ方向の無線タグＩＣ７１、６１は、それぞれＸ方向及びＹ方向のＯＮ−ＩＤ記憶媒体７３、６３に記憶されているキーオンのＩＤを読み出して無線タグリーダーに返信する。

無線タグリーダーは、Ｘ方向の無線タグＩＣ７１と、Ｙ方向の無線タグＩＣ６１とのそれぞれからキーオンのＩＤを受信する（Ｘ方向とＹ方向との２つのキーオンのＩＤを受信する）。従って、無線タグリーダーは、２つのキーオンのＩＤに基づいて、どのキー４０が押下されたかを特定し、スキャンコードに変換する。より具体的に説明すると、無線タグリーダーは、２つのキーオンのＩＤの組み合わせを受信すると、受信した２つのキーオンのＩＤの組み合わせに基づいて、スキャンコードのメイクコードを生成する。

一方、キー４０が押下されていないと、そのキー４０の下にあるＸ方向のスイッチ２６及びＹ方向のスイッチ２８は共にオフとなる。この状態で無線タグリーダーからの電波がアンテナ６０、７０で受信されると、Ｘ方向及びＹ方向の無線タグＩＣ７１、６１は、それぞれＸ方向及びＹ方向のＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体７２、６２に記憶されているキーオフのＩＤを読み出す。そして、Ｘ方向及びＹ方向の無線タグＩＣ７１、６１は、読み出したキーオフのＩＤを無線タグリーダーに返信する。

無線タグリーダーは、Ｘ方向の無線タグＩＣ７１と、Ｙ方向の無線タグＩＣ６１とのそれぞれからキーオフのＩＤを受信する（Ｘ方向とＹ方向との２つのキーオフのＩＤを受信する）。従って、無線タグリーダーは、２つのキーオフのＩＤに基づいて、どのキー４０が押下されていないのかを特定し、スキャンコードに変換する。より具体的に説明すると、無線タグリーダーは、２つのキーオフのＩＤの組み合わせを受信すると、受信した２つのキーオフのＩＤの組み合わせに基づいて、スキャンコードのブレイクコードを生成する。

以上の動作により、図５及び図６を用いて説明したキーボード装置が、無電源無線キーボードとして機能するようになり、無線タグリーダーがスキャンする間隔でキー４０のオン／オフの状態を把握することが可能となる。

以上のように本実施形態では、無線タグＩＣ６１、７１は、キー４０がオンされているときには、キーオンのＩＤを無線タグリーダーに返信し、キー４０がオフされているときには、キーオフのＩＤを無線タグリーダーに返信する。従って、無線タグリーダーは、キー４０がオフされているときでもキー４０の状態を把握できる。これにより、第１の実施形態で説明した効果に加え、リアルタイム応答性により優れた無電源無線キーボード装置を実現することができる。また、情報処理装置がキーボード装置に配置されているキー４０の種類を把握することができる。従って、例えば、アプリケーションプログラムの操作に使用するキー４０がキーボード装置に存在しない場合には、アプリケーションプログラムの操作用のキーを別途割り当てるといったことが可能となる。

尚、本実施形態では、無線タグＩＣ６１、７１にＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体６２、７２が常時接続されるようにすると共に、キー４０が押下されたときに限り、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体６３、７３が無線タグＩＣ６１、７１に電気的に接続されるようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体６３、７３が無線タグＩＣ６１、７１と常時接続されるようにすると共に、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体６２、７２と無線タグＩＣ６１、７１との間に、キー４０の押下が解除されたときにオンするスイッチを設けるようにしてもよい。また、図５のＯＮ−ＩＤ記憶媒体５６に蓄電機能を設け、キー４０が押下された場合にアンテナ５２によって外部の電磁波を受けることによって発生された電流をＯＮ−ＩＤ記憶媒体５６に蓄電するように構成してもよい。そして、ＯＮ−ＩＤ記憶媒体５６に蓄電された電気によって無線タグＩＣ５０に記憶された情報を読み出し、情報処理装置に設けられた無線タグリーダーに無線で送信する。このとき、キー４０が押下されたときだけ無線タグＩＣ５０に記憶された情報を読み出すことが可能となる。その際、ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体５４にあるＯＦＦ情報を一回だけ読み出すことができる。このような構成では、情報処理装置に設けられた無線タグリーダーによって読み出すことができる無線タグはキー４０の押下のあったものに限られることになり、アンチコリジョンの処理時間を短縮することができる。また、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した変形例を採用することができる。

（本発明の他の実施形態）
前述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、前記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給してもよい。そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。

また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになる。また、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけでない。そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているオペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。

さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードに備わるＣＰＵが実際の処理の一部または全部を行う。その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
また、供給されたプログラムコードがコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいて機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う。その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。

なお、前述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の第１の実施形態を示し、キーボード装置に含まれるマトリクス回路の構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態を示し、スイッチと、そのスイッチに対応するキーとの関係の一例を示した図である。 本発明の第１の実施形態を示し、キーボード装置の外観構成の一例を示した図である。 本発明の第１の実施形態を示し、キーボード装置と無線で通信を行う情報処理装置の構成の一例を示した図である。 本発明の第２の実施形態を示し、無線タグの構成の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態を示し、キーボード装置に含まれるマトリクス回路の構成の一例を示す図である。 本発明の実施形態の前提となる技術を示し、無線タグの構成を示す図である。 本発明の実施形態の前提となる技術を示し、図７に示した無線タグを複数用いて構成されたキーボード装置の構成の一例を示す図である。 従来の技術を示し、キーボード装置の構成を示す図である。

符号の説明

２０、３０、６０、７０ アンテナ
２２、３２、６１、７１ 無線タグＩＣ
２４、２５、３４、３５、６４、６５、７４、７５ 信号線
２６、２８ スイッチ
４０ キー
６２、７２ ＯＮ−ＩＤ記憶媒体
６３、７３ ＯＦＦ−ＩＤ記憶媒体

Claims (10)

1. 行方向及び列方向に配置されたｋ（ｋは２以上の自然数）個のキーと、
   前記ｋ個のキーのうち、前記行方向に配置されたキーの操作を外部装置に無線で伝えるために動作するｍ（ｍは行数）個の行方向無線タグと、
   前記ｋ個のキーのうち、前記列方向に配置されたキーの操作を外部装置に無線で伝えるために動作するｎ（ｎは列数）個の列方向無線タグとを有するマトリクス回路とを含み、
   前記ｋ個のキーの少なくとも１つがユーザにより操作されると、そのキーの操作を外部装置に無線で伝えるための行方向無線タグ及び列方向無線タグが共に動作することを特徴とするキーボード装置。
2. 前記マトリクス回路は、前記ｋ個のキーのそれぞれに対応して設けられ、対応しているキーの操作に応じて、そのキーの操作を外部装置に無線で伝えるための行方向無線タグの動作状態を切り替えるｋ個の行方向スイッチと、
   前記ｋ個のキーのそれぞれに対応して設けられ、対応しているキーの操作に応じて、そのキーの操作を外部装置に無線で伝えるための列方向無線タグの動作状態を切り替えるｋ個の列方向スイッチとを有し、
   前記行方向無線タグは、前記行方向スイッチの開閉状態に応じた動作状態となり、
   前記列方向無線タグは、前記列方向スイッチの開閉状態に応じた動作状態となり、
   前記ｋ個のキーの少なくとも何れか１つがユーザにより操作されると、そのキーに対応している行方向スイッチ及び列方向スイッチが共に動作することを特徴とするキーボード装置。
3. 前記行方向無線タグは、前記行方向スイッチの開閉状態に応じて、その行方向スイッチに対応するキーを識別可能にするための識別情報の読み出しが可能な状態と不可能な状態との何れかの動作状態になり、
   前記列方向無線タグは、前記列方向スイッチの開閉状態に応じて、その列方向スイッチに対応するキーを識別可能にするための識別情報の読み出しが可能な状態と不可能な状態との何れかの動作状態になり、
   前記行方向無線タグ及び前記列方向無線タグは、読み出した識別情報を前記外部装置に送信することを特徴とする請求項２に記載のキーボード装置。
4. 前記行方向無線タグは、前記行方向スイッチの開閉状態に応じて、その行方向スイッチに対応するキーが操作されているか否かを識別可能にするための識別情報を読み出し、
   前記列方向無線タグは、前記列方向スイッチの開閉状態に応じて、その列方向スイッチに対応するキーが操作されているか否かを識別可能にするための識別情報を読み出し、
   前記行方向無線タグ及び前記列方向無線タグは、読み出した識別情報を前記外部装置に送信することを特徴とする請求項２に記載のキーボード装置。
5. 前記行方向無線タグは、前記行方向スイッチを介して相互に接続される記憶媒体であって、その行方向スイッチに対応するキーが操作されていることを識別可能にするための識別情報を記憶するキーオン情報記憶媒体と、
   前記行方向スイッチに対応するキーが操作されていないことを識別可能にするための識別情報を記憶するキーオフ情報記憶媒体とを有し、
   前記列方向無線タグは、前記列方向スイッチを介して前記列方向無線タグと相互に接続される記憶媒体であって、その列方向スイッチに対応するキーが操作されていることを識別可能にするための識別情報を記憶するキーオン情報記憶媒体と、
   前記列方向スイッチに対応するキーが操作されていないことを識別可能にするための識別情報を記憶するｎ個のキーオフ情報記憶媒体とを有し、
   前記行方向無線タグ及び前記列方向無線タグは、前記キーオン情報記憶媒体及び前記キーオフ情報記憶媒体の何れか一方から読み出した識別情報を、前記外部装置に送信することを特徴とする請求項４に記載のキーボード装置。
6. 前記ｋ個のキーの少なくとも２つのキーがユーザにより同時に操作されると、それら少なくとも２つのキーの操作を外部装置に無線で伝えるための行方向無線タグ及び列方向無線タグが同時に動作することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のキーボード装置。
7. 前記ｋ個のキーと異なるキーの操作を個別に外部装置に無線で伝えるために動作する無線タグを有し、
   前記ｋ個のキーと異なるキーがユーザにより操作されると、そのキーの操作を外部装置に無線で伝えるための無線タグが動作することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のキーボード装置。
8. 前記マトリクス回路を複数有することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のキーボード装置。
9. 前記請求項１〜８の何れか１項に記載のキーボード装置に含まれる前記行方向無線タグ及び前記列方向無線タグから送信された情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段による受信結果に基づいて、前記キーボード装置に配置されたキーの操作を判定する判定手段とを有することを特徴とする無線タグリーダー装置。
10. 前記判定手段による判定結果に基づいて、前記キーボード装置のスキャンコードを生成する生成手段を有することを特徴とする請求項９に記載の無線タグリーダー装置。

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