JP2009141968A - キーパッド用フリップカバーセンサー - Google Patents

Abstract

【課題】複数のキーを有するキーパッドと、開位置と閉位置の間で可動のカバーとを有するキーパッド装置において、該カバーの位置状態を検出する手段を提供する。
【解決手段】可動カバーは、キーパッドに関連するキーパッドマトリックスのスイッチと共働する係合手段を含み、スイッチの状態がカバーの位置を示し、カバーが閉位置にあるとき、スイッチの状態はキーパッドキーが押されていることに対応する。
【選択図】図２

Description

本発明はキーパッドハウジングとフリップカバーとを備えるキーパッド装置に関する。本発明は、特にフリップカバーを携帯電話または携帯情報端末に装備することに関連するが、これに限定されるものではない。

携帯電話機の大きさを縮小したいという一般的な欲求があるが、イヤピースをユーザーの耳の近傍に位置させると同時に、マウスピースをユーザーの口の近傍に位置させる必要がある限り、小型化には物理的な制限がある。このことが理論的には電話機の長さに一定の最小寸法を規定する。

このような電話機の寸法は電話機の使用状態においてのみ重要であることが認識されている。このことに基づいて、受話器にフリップカバーを備えることが提案されている。このフリップカバーは電話機が使用されていないときは携帯電話機に対して折り畳まれるか、または滑り込まされるので、電話機の全体寸法を増加しない。電話をかけるとき、または電話を受けるときはカバーが開かれて電話機の長さは長くなり、マウスピースがユーザーにとってより実用的な位置にくる。

フリップカバーを有する型の携帯電話機の設計において、カバーが開いているか閉じているかという、カバーの状態を検知するための手段を備えることが知られている。このカバーの状態の検知は受信への応答（カバーを開けるとき）、または通話の終了（カバーを閉じるとき）のために用いられてもよい。

先行技術において、キーパッドハウジングにセンサースイッチを備えることが知られている。これは通常キーパッドハウジングの表面より陥入して設けられたマイクロスイッチであり、カバーにつけられたスイッチアクチベーターと係合する。スイッチアクチベーターは通常小さな突起であり、カバーが閉じられたときに、この突起が受話器表面の陥入部内に伸びてスイッチと係合または起動させる。先行技術においては、このスイッチは携帯電話機内のマイクロコントローラーの汎用入出力（ＧＰＩＯ）ピンに入力信号を与える。こうして携帯電話機内のマイクロコントローラーはカバーが開いているか閉じているかを示す専用信号を受け取る。

この先行技術の一つの欠点は、マイクロコントローラーのＩＣパッケージに追加のピンを設けることでＩＣのコストを増加させることである。したがってフリップカバーの状態を検知するための専用ＧＰＩＯ入力をマイクロコントローラーに与えることはマイクロコントローラーＩＣのコストを増加させる。だからと言ってこの目的のために予備ＧＰＩＯピンを使うと、それをその他の目的に使うことができなくなる。

先行技術において、カバーの状態を検知するために受話器のキーパッドに関連するスイッチマトリックスを用いることもまた提案されている。提案によれば、他の先行技術においてマイクロコントローラーのＧＰＩＯピンに与えられていた信号を、マトリックスのスイッチが受け取るようにする。このような提案においては、スイッチマトリックスの特定のスイッチが押されていないときに、信号がキーパッドコントローラーに送られてフリップカバーが開いていることを知らせる。この提案の欠点は、フリップカバーが開いている間はキーパッドのスイッチマトリックスのある列全体が作動不能になることである。なぜならばマトリックスのその列の一つのスイッチが常に起動しているからである。したがってその列は使用不能になる。このような提案は非実用的である。なぜならば実際の場面において、電話の正常な作動のために十分なキーを確保しようとすれば、キーパッドマトリックスのある列全体を使用しないようにすることは不可能に近いからである。

本発明の目的はフリップカバーの状態を検知するための改良された配置を提供して、上述の先行技術の問題点を克服することである。

本発明によれば複数のキーを有するキーパッドと、開位置と閉位置の間で可動のカバーとを有するキーパッド装置が提供され、可動カバーはキーパッドに関連するキーパッドマトリックスのスイッチと共働する係合手段を含み、スイッチの状態はカバーの位置を示し、カバーが閉位置にあるとき、スイッチの状態はキーパッドキーが押されていることに対応する。

カバーが閉位置にあるとき、好ましくは複数のキーのうちの少なくとも一つのキーが覆われる。カバーが開位置にあるとき、好ましくは複数のキーのうちの少なくとも一つのキーが覆われない。カバーが開位置にあるとき、スイッチの状態は好ましくはキーパッドキーが押されていないことに対応する。

係合手段はスイッチアクチュエーターからなっていてもよい。スイッチアクチュエーターはカバーが閉位置にあるときにスイッチと係合するような、カバー表面上の突起であってもよい。スイッチはキーパッドのハウジング中に陥入していてもよい。

また本発明によれば、キーパッドと、開位置と閉位置の間で可動のカバーとを有するキーパッド装置の状態を判定するための方法が提供され、可動カバーはキーパッドに関連するキーパッドマトリックスのスイッチと共働する係合手段を含み、方法はスイッチの状態によってカバーの位置を判定することからなり、カバーが閉位置にあるとき、スイッチの状態はキーパッドキーが押されていることに対応する。

この方法は、カバーが閉位置にあるとき、好ましくは複数のキーのうちの少なくとも一つを覆うことを有する。この方法は、カバーが開位置にあるとき、好ましくは複数のキーのうちの少なくとも一つを覆わないことを有する。カバーが開位置にあるとき、スイッチの状態は好ましくはキーパッドキーが押されていないことに対応する。

係合手段はカバー表面上の突起であってよく、この方法は、カバーが閉位置にあるとき、突起がスイッチと係合するステップを有する。

本発明によれば複数のキーを有するキーパッドと、開位置と閉位置の間で可動のカバーとを有するキーパッド装置が提供され、可動カバーはキーパッドに関連するキーパッドマトリックスのスイッチと共働する係合手段を含み、スイッチの状態はカバーの位置を示し、カバーが閉位置にあるとき、スイッチの状態はキーパッドキーが押されていることに対応する。

また本発明によれば、キーパッドと、開位置と閉位置の間で可動のカバーとを有するキーパッド装置の状態を判定するための方法が提供され、可動カバーはキーパッドに関連するキーパッドマトリックスのスイッチと共働する係合手段を含み、方法はスイッチの状態によってカバーの位置を判定することからなり、カバーが閉位置にあるとき、スイッチの状態はキーパッドキーが押されていることに対応する。

図１は本発明が有利に利用されるキーパッド装置を図示している。 図２は図１のＡ−Ａ断面図である。 図３は図１のキーパッド装置のためのマトリックス配列の応用例を図示している。 図４は本発明の一実施例による、図３のキーパッドマトリックスへのキーパッド装置の外部入力の割り当てを図示している。

特定のしかし限定的ではない実施例を参照しつつ、以下において本発明を説明する。当業者は本発明がより一般的に適用可能であることを理解するであろう。本発明を特に携帯電話機に関連して説明するが、本発明はより広範囲に任意のキーパッド装置に、特にキーパッドが配列されたハウジングに適用可能である。

図１を参照すれば、本発明が有利に利用される携帯電話機が図示されている。携帯電話機はメインハウジング１４とカバー１２を含む。メインハウジングはスクリーン２０と、複数のキー２６を具備して集合的にキーパッドを形成する領域３０を含む。カバー１２はヒンジ２４によって、ハウジングの上面３０とハウジングの側面２８の交差部においてハウジング１４に取り付けられている。カバーはヒンジ２４によってハウジングに関して可動であり、閉位置においては、カバーはハウジングの一部分上にある。開位置においては、カバーはハウジングの上方に伸び、かくして図示した実施例ではキーパッドを具備する受話器の表面３０は露出される。閉位置から開位置まで開くとき、カバーは約１８０度にわたって動く。このような構成は当業界では周知である。

図１からわかるように、キーパッド表面３０はさらに開口部１６を具備してもよい。図１のＡ−Ａ断面図を示す図２を参照すれば、開口部１６はハウジング１４の内部へ伸びているのがわかる。また図２からわかるように、カバーはその表面から延びる突起１８を具備する。この突起は開口部１６と係合するような形状をしている。かくしてカバー１２が閉じられたときに、突起１８は開口部１６の内部に延びる。

図２に示されるように、ハウジング１４の内部にスイッチ１７が設けられている。突起１８は、カバーが閉じられたときにスイッチと係合してその状態を切り替えるのに適合している。したがって、スイッチが常時開であれば、突起１８はカバーが閉じられたときにスイッチを閉にする。スイッチが常時閉であれば、突起１８はカバーが閉じられたときにスイッチを開にする。

このようにハウジング１４はカバー１２上の係合手段と共働する係合手段を有し、これによってカバーの状態を知らせる。

本発明によれば、スイッチ１７はキーパッドマトリックス配列の一つのスイッチをなしており、受話器のマイクロコントローラーに、図１に示されるキーパッド中のキー２６と同様にして入力信号を与える。このことを以下において図１を参照しつつさらに説明する。

図３を参照すれば、図１のキー２６に与えられる入力信号を処理するためのマトリックス配置が示されている。このようなマトリックス配置は当業者の熟知するところと思われるから、ここでは本発明を理解するのに必要な詳細についてのみ説明する。

図３は５×５マトリックスを示しており、これは２５個のキーを接続させることができる。マトリックスは３４ａから４２ｅまでの２５組のスイッチのセットを有する。各スイッチはキーに関連している。キーを押すことによって関連するスイッチが起動する。スイッチは５個の行３４、３６、３８、４０および４２に配列されている。各行は５個の縦列ａ、ｂ、ｃ、ｄ、およびｅを有する。各スイッチは配線を介してマトリックス制御ブロック３２に入力信号を与えるが、このマトリックス制御ブロックは実際においては受話器マイクロコントローラーである。スイッチ３４ａから３４ｅまでは配線４４を介してマトリックスコントローラーに入力を与え、スイッチ３６ａから３６ｅまでは配線４６を介してマトリックスコントローラーに入力を与え、スイッチ３８ａから３８ｅまでは配線４８を介してマトリックスコントローラーに入力を与え、スイッチ４０ａから４０ｅまでは配線５０を介してマトリックスコントローラーに入力を与え、スイッチ４２ａから４２ｅまでは配線５２を介してマトリックスコントローラーに入力を与える。マトリックスコントローラー３２は配線５４を介して列ａ上のスイッチに、配線５６を介して列ｂ上のスイッチに、配線５８を介して列ｃ上のスイッチに、配線６０を介して列ｄ上のスイッチに、配線６２を介して列ｅ上のスイッチに、出力を発生する。

当業界で知られるように、キーパッドの特定のキーの押し下げに対応して、これに関連する図３のマトリックス中のスイッチが閉になる。説明のための例として、３８ｃが閉になったとする。これに対応する信号が発生して配線４８を介してマトリックス制御ブロック３２に送られる。行３８の各スイッチのうちのどのスイッチがこの信号を発生したかを判別するために、マトリックスコントローラーは順次に縦列配線５４、５６、５８、６０、および６２に信号を加え、同時に行配線４８を継続して監視する。スイッチ３８ｃが閉になっているので、配線５８に信号が加えられたときにマトリックスコントローラーは配線４８上の信号に変化を検知する。こうしてマトリックスコントローラーはどのスイッチが閉になったのかを判別する。

図３のマトリックスのこのような作動は当業者に周知である。

通常の応用においては、マトリックスは余剰のスイッチを有する。すなわち、マトリックスは受話器のキーパッド上のキーの数に対応するのに必要な数よりも多いスイッチを有する。したがって予備のマトリックススイッチが利用可能である。代表的な例では図１の受話器のキーパッド上には２２個のキーがあってもよい。したがって図３のマトリックス配置では図３のマトリックス配列に３個の余剰または予備キーを具備している。図３のマトリックス構造からは、これらのスイッチが余剰であってもなお具備されることに注目すべきである。

本発明の好ましい実施例によれば、図３のマトリックスの不使用スイッチのうちの１個が図２のスイッチ１７として、カバー１２の状態を検知するのに利用される。例えば、もしスイッチ４２ｃ、４２ｄ、および４２ｅが不使用であれば、スイッチ４２ｅが図２のスイッチ１７として割り当てられる。このようなスイッチが閉であれば（あるいはスイッチの構造により開であれば）、カバー１２の閉状態がマトリックス制御ブロック３２によって、図３に示されるマトリックス制御ブロックの従来方式の入力と出力とを用いて、直接に検知される。カバー１２が閉位置から開状態になったことも同様にして検出される。かくしてマイクロコントローラーはカバー１２の状態を検知するために追加の入力／出力ピンを具備する必要がない。

図１および図２では、フリップカバー１２がキーパッド全体を覆うことがわかるが、実際上はこのようでなくともよい。例えばフリップカバーは選択された数個のキーのみを覆ってもよく、大部分のキーは覆われなくてもよい。実はフリップカバーはどのキーも覆わなくともよい。なぜならば前に発明の背景のところで述べたように、フリップカバーの役目は通話に用いられないときの電話機の全体寸法を減少させることにあるからである。実際にフリップカバーがどのキーも覆わない方が望ましい応用例もあり得る。例えばメモリーなどに数字を入れることがユーザーにとって望ましいが、通話状態を設定する必要はないのである。開口部１６の位置はフリップカバーを閉めるときに適当な係合が得られるように、適当な位置に置かれてよい。

本発明の原理はさらに図４に図示されており、異なるキー２６がそれぞれ異なるマトリックススイッチ３４に割り当てられている。これに加えて図４は、突起または係合手段１８がマトリックスのスイッチ４２ｅに割り当てられていることを示している。

フリップカバーが開いているときは、スイッチ４２ｅは突起１８と係合せず、したがってマイクロコントローラー３２の観点からすれば、スイッチ４２ｅは「押されていないキー」である。

フリップカバーが閉じているときは、スイッチ４２ｅは突起１８と係合し、したがってマイクロコントローラー３２の観点からすれば、スイッチ４２ｅは「押されているキー」である。

このようにしてフリップカバーの状態を示すフリップスイッチがキーパッドマトリックスの一部として組み込まれる。フリップカバーの「開」状態は「キーが押されていない」状態で判定される。フリップカバーの「閉」状態は「キーが押されている」状態で判定される。「キーが押されている」状態はスイッチマトリックスのその列が使用不能であることを意味する。しかしながらこのことは、その列の全てのキーが閉じられたフリップカバーで覆われているか、あるいはその列に属するマトリックスの他のスイッチのどれかが不使用であれば重要ではない。

フリップカバーの閉状態の検知の際に覆われるキーの数と識別は、機器の物理的設計に応じて機器のマイクロコントローラーによって判定されてよい。

本発明を「フリップ」カバーを有する携帯電話機に関連して説明したが、その応用はこれに限定されるものではない。本発明は例えばキーパッドがスライドカバーを具備する受話器にも同様に有利に適用される。スライドカバーの開閉は同じようにして検知されてよい。本発明は可動カバーつきのキーパッドを有する機器に広く適用される。

カバーの状態を判定するためのスイッチのマトリックス配列への入力は他の手段によって実施されてよいことは理解されるであろう。本発明の他の実施態様においてフリップカバーの突起１８は開口部１６とではなく、専用キー２６そのものと係合してもよい。このような別法の実施態様ではキーパッド上の予備キーがこの用途に利用可能でなければならない。

本発明を特定の好ましい実施例を参照しつつ説明したが、当業者は本発明の広範な適用可能性を理解するであろう。したがって本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

１２ カバー
１４ メインハウジング
１６ 開口部
１７ スイッチ
１８ 突起
２０ スクリーン
２４ ヒンジ
２６ キー
３０ キーパッド表面

Claims (1)

1. 複数のキーを有するキーパッドと、開位置と閉位置の間で可動のカバーと、を有するキーパッド装置であって、可動カバーはキーパッドに関連するキーパッドマトリックスのスイッチと共働する係合手段を含み、スイッチの状態がカバーの位置を示し、カバーが閉位置にあるときに、スイッチの状態はキーパッドキーが押されていることに対応することを特徴とする、キーパッド装置。

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