JP2008287377A - 入力装置及び情報処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 情報処理装置と接続したキーコード入力装置において、意図的に一部あるいは全部のキーコード送信を止める場合の制御方法として使い勝手のよい方法を提供する。
【解決手段】 情報処理装置に接続する入力装置であって、キー入力をさせる入力手段と、前記情報処理装置上のOSにキーボードとして認識させ、入力手段からの入力に対応したキーコード信号を前記情報処理装置に対し送信する送信手段と、前記情報処理装置から前記入力装置の電光表示状態示す信号を受信する受信手段と、前記情報処理装置から受信した電光表示状態を示す信号を判別し、キーコード信号の送信を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明はキーボードおよびそれに類するキーコードを発生する入力装置と接続し、前記入力装置を認識で出来るOSを持った情報処理装置において、前記入力装置から情報処理装置へのキーコードの送信停止を制御する方法に関する。

PCなどの情報処理装置では、マウスやゲームパッドといったさまざまな入力装置があるが、文字を入力するための基本的な入力装置としてキーボードがある。キーボードは打鍵つまり各キースイッチの入力により、そのキースイッチに対応する文字の信号(以下、キーコード)を情報処理装置に対し発信するものである。同じ文字に対するキーコードであっても、例えばPCの場合のUSB規格とPS2規格のように、キーボードの接続の規格が異なれば、電気的信号としての波形は異なる場合もあるが、情報処理装置のハードウェアとOSが違いを吸収、処理し、OSを介してアプリケーションに文字あるいはキー入力として伝達される。アプリケーションは伝達された文字やキー入力に従い、あらかじめ決められた動作をする。

通常キーボードには、Num Lock、Caps Lock、Scroll Lockの三つの特殊キーがあり、それぞれがOn状態であるかどうかを示すLED表示器がついている。このLED表示器の点灯、消灯は、OS側からキーボードに送られるLED点灯状態信号によって制御される。

ここで、情報処理装置にとって、入力装置がキーボードであるかどうかの判断は、入力装置の形態ではなく、入力装置との通信信号による。入力装置がキーボードである旨の信号を情報処理装置に送ることで、情報処理装置は接続された入力装置がキーボードであると認識する。この入力装置の定義や情報処理装置と入力装置との通信を受け持ち、OS上で動いているソフトウェアはデバイスドライバと呼ばれる。従来に無い機器でも対応するデバイスドライバを記述することで入出力が可能になるが、一方で、一般的なキーボード、マウスなどの入力装置に対するデバイスドライバは、標準デバイスドライバとしてOS上に用意されている。従って、一般的なキーボードよりキースイッチが少なく割り当てられるキーコードが少ない入力装置や、キースイッチの変わりにセンサを持ち、特定の現象が検知されたときにキーコードを送信する入力装置も、標準デバイスドライバに従う信号入出力をさせることで、新たにデバイスドライバを記述し、インストールすることなく、キーボードとして情報処理装置に認識させることが可能である。

通常、これらキーボードとして標準のデバイスドライバに認識される入力装置は、情報処理装置に接続し、動作している間、キースイッチ入力やセンサ検知に反応して速やかに対応するキーコードを送信することを前提としている。そのため、点検や操作ミスを防ぐなどの目的で、意図的に一部あるいは全部のキーコード送信を止めるためには、入力装置の接続を外すか、あるいはハードウェア的なスイッチ切り替えで入力装置の制御部の動作を変更しキーコードを送信しないようにする、あるいは、キースイッチやセンサと入力装置の制御部との接続を一時的にハードウェア的に絶つ、またはOS上での入力装置の認識を取り消すなどの手段や方法が必要である。

前記手法により、意図的に一部あるいは全部のキーコード送信を止めるとする。入力装置を外してしまう、あるいはOS上での入力装置の認識を取り消す方法は簡単で確実ではあるが、キーコード送信可能な状態に戻すには、OSに入力装置を再認識させることが必要となり、状態復帰に時間がかかる。また、一部のキーコードのみ送信させないということが出来ない。

一方でハードウェア的なスイッチ切り替えで入力装置の制御部の動作を変更しキーコードを送信しないようにする、あるいは、キースイッチやセンサと入力装置の制御部との接続を一時的にハードウェア的に絶ち、キーコードの送信を制限する方法は、一部のキーコードのみを制限することも可能であるが、情報処理装置側からそれを制御しようとすると、通常のキーボードの信号および電力配線以外に制御信号用の配線が必要になり、汎用性が無くなる。専用のデバイスドライバを作成すれば、通常の信号線を介して入力装置に指示を送ることも可能となるが、専用デバイスドライバを情報処理装置のOSへ組み込むあるいはインストールすることが必要で、汎用性あるいは使い勝手の良さといったものは下がる。

情報処理装置上のOSからキーボードへの状態制御信号として、標準デバイスドライバでも定義されているLED等の電光表示の点灯状態出力信号を利用する。LEDの点灯状態出力信号が、あらかじめ規定された信号パターンであった場合、点灯状態出力信号を受け取った入力装置の制御部は自身の動作を変更し、一部あるいはすべてのキースイッチ入力あるいはセンサ入力に対応したキーコード送信を制限する。また、制限した状態から通常状態への復帰も同様にLEDの点灯状態出力信号が規定のパターンであるかどうかを入力装置の制御部で判断して行う。LEDの点灯状態出力信号の送信は、一般のアプリケーション開発ソフトウェアで記述することも可能であるため、情報処理装置上で動作しているアプリケーションソフトウェアの状態に連動して起こすことが可能である。また、Num Lock、Caps Lock、Scroll Lockの三つの特殊キーを備え、キーボードとして認識されている入力装置が同じ情報処理装置に接続されていれば、この入力装置の特殊キーを押し、LEDの点灯状態を変える必要があるキーコードを送信することで、情報処理装置はOSを介してすべてのキーボードに対し、新しいLEDの点灯状態出力信号を送信する。従って制御対象とは異なる入力装置のキーを物理的に押すことで、制御対象となる入力装置の動作を制御することもできる。

本発明により、情報処理装置側に特別なハードウェアを用意することも、あらたにデバイスドライバをインストールする必要も無く、通常のキーボードと同じように情報処理装置と接続するだけで使用準備が整い、アプリケーションソフトウェアまたは他のキーボードから、一部あるいは全部のキーコードの送信を制限できる入力装置が構成できる。キーコードの送信を制限している間も入力装置は情報処理装置上のOSで認識されたままの状態であるので、復帰時に再認識させるような手間も無い。このような入力装置があれば、メンテナンス中は入力をさせないとか、アプリケーションにおいて数字を入力すべき状態の時は数字キーのみ反応するといった制御が可能になり、これは情報処理装置およびそこで動作するアプリケーションソフトの使い易さの向上に寄与する。

図１に本発明の一実施例の入力装置と情報処理装置の構成及び各種信号の送受信関係の概略を示した図を、図２に同入力装置の制御部動作のフローチャートを、図３に同入力装置と情報処理装置間の信号のやり取りの状態の一例を示すラダー図を示す。

図1から分かるように、本実施例においては、入力装置は情報処理装置とＵＳＢ接続しており、ＨＩＤ（Ｈｕｍａｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ）キーボードとして、ＯＳ標準装備のデバイスドライバで認識される。構造的には、多数のキースイッチを備え、各キースイッチからの入力信号すなわちキー入力を判別してキーコードを生成、送信する制御部からなる。さらに制御部は情報処理装置からのＬＥＤ点灯状態信号を判別し、条件によってキーコードの送信を停止する機能も持つ。ここで一般的にＵＳＢ接続のＨＩＤキーボード標準のデバイスドライバにおいて、情報処理装置からキーボードへ送信できるのはＬＥＤ点灯状態を示す信号のみである。

情報処理装置側は、一般的なＰＣを想定しており、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ、ＵＳＢのインターフェース部といったものの他に図示してはいないが、ディスプレイあるいはモニタへの画像出力部、音声出力部、それ以外のデジタルあるいはアナログ信号の出力部、マウス等の入力装置をつなぐインターフェース部のうち、少なくとも一部を備えている。
ソフトウェア的には、基本となるＯＳ（オペレーティングシステム）が動作している中でアプリケーションプログラムが動いている。入力装置をＨＩＤキーボーとして認識しているデバイスドライバはＯＳの中に組み込まれている。本実施例においては、入力装置のキーコード信号送信機能は、情報処理装置のＯＳ上のアプリケーションプログラムが制御する。アプリケーションプログラムは直接的にキーボードのＬＥＤ点灯を制御する命令を発する、またはソフトウェアキーボードのようにアプリケーション上でＬＥＤ点灯状態に影響するキーコード入力を発生させることにより、ＯＳ及びＵＳＢインターフェース部を介して入力装置にＬＥＤ点灯状態信号を送信できる。

入力装置のキーコード送信停止機能の動作を図２に示すフローチャート及び図３のラダー図を用いて利用して説明する。

入力装置の接続時、または起動時には入力装置はＨＩＤキーボードとして情報処理装置に認識されるための一連の信号の送受信を行い、ＨＩＤキーボードとして認識されると、初期のＬＥＤ点灯状態信号（以下ＬＥＤ点灯状態信号をＬＥＤ信号と略す）が情報処理装置側ＯＳにより、入力装置に向け送信される。

ＬＥＤ信号は各ＬＥＤの点灯消灯を１ｂｉｔの信号で表しており、点灯状態は“１”となる。本例では図３に示すようにＬＥＤ信号はScrollLock、CapsLock、NumLockの３つのＬＥＤに対応した３ｂｉｔであり、図３の例では初期ＬＥＤ点灯状態はNumLockのみ点灯なのでＬＥＤ信号＝“００１”が入力装置に送信される。ＬＥＤ信号を受信した入力装置は図２に示したアルゴリズムで動作するが、本実施例におけるキーコード送信停止パターンはScrollLockが点灯状態であること、つまりＬＥＤ信号＝“１ｘｘ”（ｘは任意）であるので初期ＬＥＤ信号＝“００１”ではNumLockを示すLEDだけが点灯している、つまりNumLockがｏｎ状態であることを認識し、動作するだけである。従って次のキー入力(1)に対しては対応するキーコードを情報処理装置に対し送信する。

次に入力装置側でCapsLockキー入力があるとCapsLockキーコードが情報処理装置に送信される。CapsLockキーコードを受信した情報処理装置は対応するLEDを点灯させる為、ＬＥＤ信号＝“０１１”を入力装置に送信する。入力装置側では、これを解析するがこれも送信停止パターンとは異なり、CapsLock、NumLockがｏｎであることを認識し、動作する。従って次のキー入力(2)においても対応するキーコードが送信される。

次にアプリケーションプログラム上で入力装置のキーコード送信を停止する要求が発生すると、アプリケーションプログラムでは前記したような方法でScrollLockに対応するＬＥＤの点灯信号を発生し、送信停止信号としてＬＥＤ信号＝“１１１”を入力装置に向け送信する。これは送信停止パターン＝“１ｘｘ”と合致し、入力装置はキーコード送信停止状態に入る。従ってキー入力(3)が発生しても、対応するキーコードの送信は行われない。

次にアプリケーションプログラム側で送信停止要求状態が終了すると、前記と同様な方法でScrollLockに対応するＬＥＤの消灯信号を発生、送信停止解除信号としてＬＥＤ信号＝“０１１”を入力装置に対し送信する。これは送信停止パターンとは異なるため、キーコード送信停止状態から抜け、CapsLock、NumLockがｏｎ状態であることを認識し、動作する。従ってキー入力(4)に対しては対応するキーコードが情報処理装置に対し送信される。

ここで入力装置は必ずしも一般的なキーボードの形状をしている必要は無く、また数字やアルファベットのすべてを網羅せず、アプリケーション操作に必要な数だけのキーコードを送信できる物でも良い。従って必ずしも生成可能なキーコードをキースイッチひとつずつに割り当てる必要もなく、複数のキー入力の組み合わせや、キー入力のＯｎＯｆｆの特定の時間的パターンに対してキーコードを発生する形式でも良い。キーコード送信制限はすべてのキー入力に対して同時には行わず、例えばアプリケーションプログラムが数字の入力を要求している場合、入力装置の制御部設定を数字キーの以外のキー入力に対するキーコード生成は止め、数字キーに対するキーコード生成は生かしておくような設定にし、アプリケーションプログラムと連動させることで数字以外の文字を打ち込んでしまう誤入力を避ける使い方も出来る。

図４に本発明の別の一実施例の入力装置と情報処理装置の構成及び各種信号の送受信関係の概略を示した図を、図５に同入力装置と情報処理装置、管理者用キーボード間の信号のやり取りの状態の一例を示すラダー図を示す。

本実施例においては、ＵＳＢ接続のＨＩＤキーボードとして認識される入力装置はキースイッチだけでなく、センサ入力を発生するセンサも備えている。入力装置の制御部は、キー入力に対してだけでなく、センサ入力に対しても対応するキーコードを生成し、送信する。センサは用途に応じて、接触、赤外線検知、測距、音感など色々なものが考えられるが、制御部へのセンサ入力は制御部において処理できる信号である必要がある。センサ入力によるキーコード生成も、キー入力の場合と同じように、複数のセンサ入力あるいはキー入力の組み合わせや、センサ入力のＯｎＯｆｆの特定の時間的パターンに対してキーコードを発生する形式でも良い。キーコードの送信を停止する指示は、情報処理装置から送られてくるＬＥＤ点灯状態信号があらかじめ決められたパターンに合致するかどうかによる。

情報処理装置は、一般的なＰＣを想定しており、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ、ＵＳＢのインターフェース部といったものの他に図示してはいないが、ディスプレイあるいはモニタへの画像出力部、音声出力部、それ以外のデジタルあるいはアナログ信号の出力部、マウス等の入力装置をつなぐインターフェース部のうち、少なくとも一部を備えている。ソフトウェア的には、基本となるＯＳが動作している中でアプリケーションプログラムが動いている。また、情報処理装置にはＵＳＢインターフェース以外のキーボードインターフェースとして、比較的一般的なＰＳ２インターフェースがついており、そちらには管理者用キーボードが接続されている。本実施例に置いては、入力装置のキーコード送信制限はアプリケーションプログラムからではなく、管理者用キーボードを利用して管理者である人が行うことを想定している。以下、図５を用いて動作を説明する。図５においては、入力装置の初期認識、設定はすでに終わった状態で、初期のＬＥＤ点灯状態は“０００”（ScrollLock、CapsLock、NumLock）となっており、送信制限を指示するＬＥＤ信号のパターンは“１ｘｘ”である。

初期状態では入力装置はキーコード送信制限状態に無いので、センサ入力(1)、キー入力(1)のそれぞれに対して対応するキーコードを情報処理装置に送信している。また管理者が管理者用キーボードに行ったキー入力(2)についても、管理者用キーボードから対応するキーコードが情報処理装置に送信される。この入力(2)はキーコード送信停止信号ではなかったので、その後の入力装置へのキー入力(3)は対応するキーコードが情報処理装置に対して送信される。

その後、管理者が調整等のため、入力装置側からのキーコード送信をとめる要求が生じると、管理者は管理者用キーボードでScroll Lockキーを押す。Scroll Lockキーコードは管理者用キーボードから情報処理装置に送信される。情報処理装置側ではOSがScroll Lockがon状態になったことを受けて、情報処理装置に接続されているすべてのキーボードを同じ状態にするため、Scroll Lockがon状態であることを示すＬＥＤ信号＝“１００”を入力装置および管理者用キーボードに送信する。この機能は特定のＯＳには標準の機能であり、新たにプログラムする必要は無い。一般のキーボードである管理者用キーボードでは、この信号を受けてScrollLockのＬＥＤが点灯するだけである。

一方、入力装置側では、このＬＥＤ点灯信号はキーコード送信制限を指示するパターン“１ｘｘ”と合致するため、キーコード送信停止状態に入る。キーコード送信停止状態中、入力装置へのセンサ入力(2)やキー入力(5)に対してキーコードは生成、送信されない。管理者用キーボードは送信制限の機能が無いので、この間のキー入力(4)、(6)については対応するキーコードが生成され情報処理装置に送信される。これを利用して管理者は入力装置からのキーコード送信に煩わされることなく、管理者用キーボードから情報処理装置の調整を行う。

調整終了後、再び入力装置をアクティブにするため、管理者は管理者用キーボードでScroll Lockをキー入力すると、先ほどと同様に、Scroll Lockキーコードは管理者用キーボードから情報処理装置に送信される。情報処理装置側ではOSがScroll Lockがoff状態になったことを受けて、情報処理装置に接続されているすべてのキーボードを同じ状態にするため、Scroll Lockがoff状態であることを示すＬＥＤ信号＝“０００”を入力装置および管理者用キーボードに送信する。管理者用キーボードでは、この信号を受けてScrollLockのＬＥＤが消灯し、入力装置側では、このＬＥＤ点灯信号はキーコード送信制限を指示するパターン“１ｘｘ”と合致しないため、キーコード送信停止状態から抜ける。その後は２つのセンサ入力(3)、(4)に対応するキーコード送信やキー入力(7)に対応するキーコード送信が可能となる。

このように管理者に管理者用キーボードを用意し、一般には入力装置側を使用させることにより、何らかの不都合が生じた場合、管理者がすぐに入力装置からの送信を止め、管理者用キーボードを用いて情報処理装置の調整ができるという利点がある。

また、本実施例おいては管理者用キーボードを一般のキーボードであると想定したが、これも入力装置と同じく必要最低限のキースイッチを備えていればよい。さらに本実施例においてはキーコード送信制限を指示するパターンをScroll LockのＬＥＤ点灯を示す“１ｘｘ”と規定しているが、アプリケーションプログラムの運用上支障が無ければScroll LockのＬＥＤ消灯を示す“０ｘｘ”でも良く、さらにはCaps Lock、Num LockのＬＥＤ信号やそれらの組み合わせでも良い。また、信号パターンにより送信制限をするキーあるいはセンサ入力の組み合わせを変えるように入力装置の制御部を設定しておくことも可能である。さらに、実施例ではLED点灯としているがCユーザが視覚的に認識できるように電光表示させるものであればよい。

本発明の一実施例の入力装置と情報処理装置の構成及び各種信号の送受信関係の概略を示した図。 図１の実施例の入力装置の制御部動作のフローチャート。 図１の実施例の入力装置と情報処理装置間の信号のやり取りの状態の一例を示すラダー図。 本発明の一実施例の入力装置と情報処理装置の構成及び各種信号の送受信関係の概略を示した図。 図４の実施例の入力装置と情報処理装置、管理者用キーボード間の信号のやり取りの状態の一例を示すラダー図。

符号の説明

１．．．入力装置、１ａ．．．制御部、２．．．情報処理装置、３．．．入力装置、３ａ．．．制御部、４．．．管理者用キーボード、４ａ．．．制御部。

Claims (8)

1. 情報処理装置に接続する入力装置であって、
   キーを入力させる入力手段と、
   前記情報処理装置上のOSにキーボードとして認識させ、前記入力手段からの入力に対応したキーコード信号を前記情報処理装置に対し送信する送信手段と、
   前記情報処理装置から前記入力装置の電光表示状態を示す信号を受信する受信手段と、
   前記情報処理装置から受信した電光表示状態を示す信号を判別し、キーコード信号の送信を制御する制御手段とを有することを特徴とする入力装置。
2. 請求項１に記載の入力装置において、前記電光表示は、LEDの点灯状態により表示することを特徴とする入力装置。
3. 請求項１に記載の入力装置において、前記制御手段は、前記情報処理装置から受信した電光表示状態を示す信号を判別し、キーコード信号の送信の少なくとも一部を停止することを特徴とする入力装置。
4. 請求項１に記載の入力装置において、前記制御手段は、前記情報処理装置から受信した電光表示状態を示す信号を判別し、キーコード信号の送信の停止を解除することを特徴とする入力装置。
5. 請求項1に記載の入力装置において、前記入力装置を前記情報処理装置上のOSに標準で備えられたソフトウェアにより認識されることを特徴とする入力装置。
6. 請求項１に記載の入力装置において、前記入力手段は、さらにセンサ入力させる手段を有し、前記送信手段は、前記入力手段からのセンサ入力に対応したキーコード信号を前記情報処理装置に送信することを特徴とする入力装置。
7. 入力装置を接続した情報処理装置を備えた情報処理システムであって、
   前記入力装置は、
   キーを入力させる入力手段と、
   前記情報処理装置上のOSにキーボードとして認識させ、前記入力手段からの入力に対応したキーコード信号を前記情報処理装置に対し送信する送信手段と、
   前記情報処理装置から前記入力装置の電光表示状態を示す信号を受信する受信手段と、
   前記情報処理装置から受信した電光表示状態を示す信号を判別し、キーコード信号の送信を制御する制御手段とを有し、
   前記情報処理装置は、
   OSと、
   前記OSに対し、前記入力装置からのキーコード信号受信させ、前記入力装置の電光表示状態を示す信号の送信をさせるアプリケーションプログラムを有することを特徴とする情報処理システム。
8. 請求項７に記載の情報処理システムであって、前記情報処理装置には前記入力装置が複数備えられ、複数の入力装置のうち第１の入力装置から送信されたキーコード信号により、第１の入力装置とは異なる第２の入力装置からのキーコード信号の送信を制御することを特徴とする情報処理システム。

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