JP2014135091A - キースキャン回路及びデータ処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】キースキャン動作時のソフトウェア処理による負担を不要としながら、電力消費
を低く抑え、キー操作に対応して高速且つ正確に操作キーを確定する。
【解決手段】キーマトリックス17ｄと、キーのオン状態を確定するスキャン回数及びキー
のオフ状態を確定するスキャン回数を記憶するレジスタ部17ｂと、記憶したキーオン及び
キーオフの各確定回数のうち大きい方を用い、キーマトリックス17ｄを複数回を１組とし
て連続してキースキャンし、１組のキースキャン中、記憶したキーオンスキャン回数だけ
キーオンが検出されたキーについてキーオンを確定し、キーオンを確定したキーについて
は、記憶したキーオフスキャン回数だけキーオフが検出されたキーについてキーオフを確
定するキーコントローラ部17ａとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば電子辞書装置や情報携帯端末等、比較的操作キー数が多い携帯型の各
種データ処理装置に好適なキースキャン回路及びデータ処理装置に関する。

キーの状態を検出するキースキャン回路として、キースキャン動作による消費電力を最
小限に抑えるために、キーが押されていない時はキースキャン動作を停止し、いずれかの
キーが、押された時、押されている間、及び離された時のそれぞれの状態毎に割込み信号
を発生させることにより、キースイッチのそれぞれの状態をＣＰＵへ認識させ、押されて
いる間の割込み信号発生時のみキースキャン動作を行なうようにして、またキー押時スイ
ッチ部のチャタリングによるキーの誤認識を防ぐために内部にタイマを備え、押されてい
る間は、予め設定しておいたタイマの時間間隔（チャタリング時間を考慮した時間）で、
ＣＰＵに対して定期的に割込み信号を発生させることにより、ＣＰＵがソフトウェアでキ
ースキャン動作を行なうようにした技術が記載されている。（例えば、特許文献１）

特開平０８−１９４５７０号公報

特許文献に記載された技術は、例えばそのキースキャン回路が電子辞書装置に組込まれ
ることを想定した場合に、装置全体の制御動作を司るＣＰＵが、例えば入力された見出し
語のキー入力内容に対応して辞書データを検索するなど、その装置に応じたデータ処理上
の大きな負荷を実行しながら、併せてキースキャンのためのソフトウェア処理も平行して
実行する必要があるなど、実装置に装備されるＣＰＵの負担が大きくなるという不具合が
ある。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、キース
キャン動作時のソフトウェア処理による負担を不要としながら、電力消費を低く抑え、キ
ー操作に対応して高速且つ正確に操作キーを確定することが可能なキースキャン回路及び
データ処理装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、マトリックス状に配列された複数のキーを有するキー入力部と
、上記キー入力部のキーマトリックスに対してキースキャン信号を出力して各キーのオン
またはオフの状態を検出するキースキャン手段と、キーのオン状態を確定するスキャン回
数を記憶するキーオン確定回数記憶手段と、キーのオフ状態を確定するスキャン回数を記
憶するキーオフ確定回数記憶手段と、上記キーオン確定回数記憶手段及びキーオフ確定回
数記憶手段で記憶するスキャン回数のうち大きい方のスキャン回数を用い、上記キースキ
ャン手段により上記キー入力部のキーマトリックスを複数回を１組として連続してキース
キャンさせるキースキャン制御手段と、上記キースキャン制御手段による１組のキースキ
ャン中、上記キーオン確定回数記憶手段で記憶するスキャン回数だけキーオンが検出され
たキーについてキーオンを確定するキーオン確定手段と、上記キーオン確定手段でキーオ
ンを確定したキーについて、上記キースキャン制御手段による１組のキースキャン中、上
記キーオフ確定回数記憶手段で記憶するスキャン回数だけキーオフが検出されたキーにつ
いてキーオフを確定するキーオフ確定手段と、上記キースキャン制御手段による複数回を
１組とした連続したキースキャン動作中、上記キーオン確定手段による確定処理と、上記
キーオフ確定手段による確定処理とを１組内で並列して実施し、上記キー入力部の複数の
キーのキーオン及びキーオフを確定する制御を行う複数キーオンオフ確定制御手段と、を
具備したことを特徴とする。

本発明によれば、キースキャン動作時のソフトウェア処理による負担を不要としながら
、電力消費を低く抑え、複数のキー操作に対応して高速且つ正確に複数の操作キーを確定
することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る電子辞書装置の電子回路の機能構成を示すブロック図。 同実施形態に係る入力部内のレジスタ部の構成を示す図。 同実施形態に係る入力部内のキーマトリックスとキー検出部の主要構成を示す図。 同実施形態に係るキー入力待ちからキー操作に伴ってキースキャンを開始するまでのＫＯＵＴ−１〜ＫＯＵＴ−ｎ信号線での信号波形例を示すタイミングチャート。 同実施形態に係るアンド回路の出力信号をトリガとする検出回路の動作を示すタイミングチャート。 同実施形態に係るキー入力を確定する条件の例を示すタイミングチャート。 同実施形態に係るキースキャンとキーサンプリングの各タイミングを説明するタイミングチャート。 同実施形態に係るキースキャン間のインターバル時間を説明する図。 同実施形態に係るインターバル時間の設定と変更を説明するタイミングチャート。 同実施形態に係る具体的なキースキャン動作の例を説明する図。 同実施形態に係るキーオンとキーオフの各確定動作を説明する図。 同実施形態に係る複数キーのキーオンとキーオフの各確定動作を説明する図。

本発明を、多数の操作キーを備えた携帯型のデータ処理装置の１つである電子辞書装置
に適用した場合の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、電子辞書装置１０の電子回路の機能構成を示すブロック図である。
この電子辞書装置１０は、各種の記憶媒体に記録されたプログラム、または伝送された
プログラムを読出して、その読出したプログラムによって動作が制御されるコンピュータ
によって構成され、その電子回路には、ＣＰＵ１１が備えられる。

ＣＰＵ１１は、記憶部（フラッシュメモリ）１２内に予め記憶された装置制御プログラ
ム、あるいはＲＯＭカードなどの記憶媒体１３から記憶媒体読み書き部１４を介して上記
記憶部１２に記憶した装置制御プログラム、あるいはインターネットＮ上のＷｅｂサーバ
（この場合はプログラムサーバ）２０から通信制御部１５を介して上記記憶部１２に記憶
した装置制御プログラムに応じて、ＤＲＡＭで構成される作業部１６をメインメモリとし
て回路各部の動作を制御する。

上記記憶部１２に記憶された装置制御プログラムは、入力部１７からのユーザ操作に応
じた入力信号、あるいは通信制御部１５を介して接続されるインターネットＮ上の各Ｗｅ
ｂサーバ２０…との通信信号、あるいは記憶媒体読み書き部１４を介して外部接続される
ＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭ，ＲＯＭなどのメモリ・カード（記憶媒体）１３との接続通信信号
に応じて起動される。

上記ＣＰＵ１１には、上記記憶部１２、記憶媒体読み書き部１４、通信制御部１５、作
業部１６、及び入力部１７が接続される他に、表示部１８などが接続される。

記憶部１２が記憶する装置制御プログラムとしては、当該電子辞書装置１０の全体の動
作を司るシステムプログラムや、通信制御部１５を介してインターネットＮ上の各Ｗｅｂ
サーバ２０…や図示しないユーザＰＣなどとデータ通信するための通信プログラム、辞書
データベース１２ａ、及び各種処理プログラム１２ｂがある。

辞書データベース１２ａは、複数種類の辞書コンテンツ１２ａ１，１２ａ２，…と、上
記各辞書コンテンツ１２ａ１，１２ａ２，…の名称を上記表示部１８で表示するための辞
書名情報１２ａＮとを有する。

辞書コンテンツ１２ａ１，１２ａ２，…としては、例えば「国語辞典」「英和辞典」「
英語類語辞典」「和英辞典」「百科事典」など、種類の異なる辞書データが予め、あるい
はダウンロードされて複数記憶される。

各辞書コンテンツ１２ｂ１，１２ｂ２，…は、それぞれの言語等に応じた所定の順番で
配列された見出し語Ｗと、各見出し語Ｗに対応付けられた当該見出し語の訳語・意味内容
・例文（用例）などを説明するための辞書情報Ｄを有する
辞書名情報１２ａＮは、上記辞書コンテンツ１２ａ１，１２ａ２，…それぞれと全辞書
コンテンツとを表す操作ボタン用の簡略表示データであり、例えば「国語」「英和」「英
語類語」「和英」「百科」「全辞書」など所定の矩形領域に簡略化した文字列を配置した
構成をとる。

各種処理プログラム１２ｂは、選択された辞書コンテンツでの検索文字列の入力に応じ
た見出し語検索処理と、指定の見出し語に対応した各種説明情報の読み出し表示処理、ま
た検索対象として選択された辞書コンテンツで入力した検索文字列を切替先の辞書コンテ
ンツでの検索文字列として適切に引き継ぎ入力する処理など、上記辞書データベース１２
ａに基づく検索処理全般を制御するためのプログラムである。

作業部１６は、表示メモリ、入力文字メモリ、検索結果メモリ、及びワークメモリなど
を備える。上記表示メモリは、表示部１８の表示画面に対応した表示データの記憶領域を
有し、その表示画面に表示すべきデータをビットマップのパターンデータとして記憶する
。

上記入力文字メモリは、上記各種処理プログラム１２ｂに従って入力部１７により入力
された文字・数字・記号などの入力データを記憶する。上記検索結果メモリは、辞書検索
処理された見出し語や説明情報を記憶する。上記ワークメモリは、上記各種処理プログラ
ム１２ｂに従いＣＰＵ１１に入出力される種々のデータを必要に応じて記憶する。

入力部１７は、キーコントローラ部１７ａ、レジスタ部１７ｂ、キー検出部１７ｃ、及
びキーマトリックス１７ｄを備える。キーコントローラ部１７ａは、入力部１７内でのキ
ー入力動作に関する制御を行なうハードウェア回路で構成される。

図２は、レジスタ部１７ｂの構成例を示す図である。レジスタ部１７ｂは、キー格納レ
ジスタ１７ｂ１、キーオンタイムレジスタ１７ｂ２、キーオフタイムレジスタ１７ｂ３、
Ｔ１レジスタ１７ｂ４、Ｔ２レジスタ１７ｂ５、Ｔ３レジスタ１７ｂ６、Ｓレジスタ１７
ｂ８、及びＫレジスタ１７ｂ９を有する。

キー格納レジスタ１７ｂ１は、後述するキーマトリックス１７ｄを構成する操作キー数
に応じた記憶容量を有し、キーサンプリングデータを保持する。

本実施形態では、後述するキーマトリックス１７ｄがｎ行ｍ列（ｎ，ｍは共に２以上の
自然数）の操作キーを備えるものとし、ｎ＝１２、ｍ＝８として計９６個の操作キーを有
する場合を例にとって説明する。その場合のキー格納レジスタ１７ｂ１の記憶容量は９６
ビットとなる。

キーオンタイムレジスタ１７ｂ２は、キーがオンされたと判断するためのキースキャン
回数を記憶する。キーオフタイムレジスタ１７ｂ３は、キーがオフされたと判断するため
のキースキャン回数を記憶する。

Ｔ１レジスタ１７ｂ４、Ｔ２レジスタ１７ｂ５、及びＴ３レジスタ１７ｂ６は、スキャ
ンタイミングの待機時間を設定して記憶する。

Ｓレジスタ１７ｂ８は、１回のスキャンでキー確定する場合の１組のキースキャン間の
インターバル時間ｔ１を設定して保持する。このＳレジスタ１７ｂ８の値は、またソフト
ウェア命令により瞬時に書き換えることができる。例えばキーオン確定後のキーオフ待ち
状態でソフトウェア命令により、インターバル時間ｔ１より長い時間であるインターバル
時間ｔ２に書き換えて使用することができる。

Ｋレジスタ１７ｂ９は、複数回のスキャンでキー確定する場合の１組のキースキャン間
のインターバル時間ｔ３を設定して保持する。このＫレジスタ１７ｂ９の値は、またソフ
トウェア命令により瞬時に書き換えることができる。例えばキーオン確定後のキーオフ待
ち状態でソフトウェア命令により、インターバル時間ｔ３より長い時間であるインターバ
ル時間ｔ４に書き換えて使用することができる。

図３は、上記キーマトリックス１７ｄとキー検出部１７ｃとの構成例を示す。キーマト
リックス１７ｄは、多数の操作キーがｎ行ｍ列（ｎ，ｍは共に２以上の自然数）のマトリ
ックス状に配列されて構成される。

この電子辞書装置１０では、キーマトリックス１７ｄが例えば機能キー、文字キー、認
識キー、カーソルキー（上下左右移動キー）、決定キーなど、電子辞書検索に必要な各種
の操作キーを備えるものとする。

具体的な構成としては同図３に示すように、共にキーコントローラ部１７ａに接続され
た、ＫＯＵＴ−１〜ＫＯＵＴ−ｎ信号線とＫＩＮ−１〜ＫＩＮ−ｍ信号線とのｎ行ｍ列の
各交差部を接続するように、常開接点式のキースイッチｋｓｗ，ｋｓｗ，…が配置される
。各ＫＩＮ−１〜ＫＩＮ−ｍ信号線にはそれぞれ抵抗ｒを介してキーサンプリング電圧Ｖ
ｋｓが印加される。

一方のキー検出部１７ｃは、アンド回路１７ｃ１と検出回路１７ｃ２を有する。アンド
回路１７ｃ１は、負論理動作により、ＫＩＮ−１〜ＫＩＮ−ｍ信号線を分岐入力とし、そ
の出力が検出回路１７ｃ２に送られる。

検出回路１７ｃ２は、アンド回路１７ｃ１の論理出力レベルに応じてキーマトリックス
１７ｄを構成するいずれかの操作キーが押圧操作されたことを示す検出信号をキーコント
ローラ部１７ａに出力する。

上記表示部１８は、上記辞書検索処理の過程において、入力された見出し語の文字列、
辞書名の一覧、当該見出し語に対応して検索した辞書情報などを表示する。

次に上記実施形態の主としてキーサンプリングに関する動作について説明する。
図４は、キー入力待ちからキー操作に伴ってキースキャンを開始するまでのＫＯＵＴ−
１〜ＫＯＵＴ−ｎ信号線での信号波形例を示すタイミングチャートである。

図４（Ａ）の信号波形乃至図４（Ｄ）の信号波形に示すように、電子辞書装置１０の電
源が投入されているキー入力待ち状態では、キーコントローラ部１７ａからＫＯＵＴ−１
〜ＫＯＵＴ−ｎ信号線に入力される信号レベルが全て“Ｌ”レベルとし、ＫＩＮ−１〜Ｉ
Ｎ−ｎ信号線側がプルアップされている。

図中にタイミングＰ１１で示すように少なくとも１つ以上のキーが押圧操作されると、
当該キーのキースイッチｋｓｗを介してマトリックス上のＫＯＵＴ信号線とＫＩＮ信号線
とが導通し、当該ＫＩＮ信号線が“Ｌ”レベルとなる。

したがって、それまでＫＩＮ−１〜ＩＮ−ｎ信号線すべてがプルアップにより“Ｈ”レ
ベルであったキー検出部１７ｃのアンド回路１７ｃ１の論理出力が上記キー操作に応じて
“Ｌ”レベルとなる。

図５は、このアンド回路１７ｃ１の出力信号をトリガとする検出回路１７ｃ２の動作を
示すタイミングチャートである。

図５の信号波形（Ａ）に示すように、この検出回路１７ｃ２には、キーコントローラ部
１７ａから図示しない動作クロックＣＬＫが入力されている。

したがって、図５の信号波形（Ｂ）に示すように上記アンド回路１７ｃ１の出力信号が
“Ｌ”レベルに変位した場合、上記動作クロックＣＬＫの特定タイミング、例えば立上り
時Ｐ２１に同期してそれを検出する。

検出回路１７ｃ２では、この上記アンド回路１７ｃ１の出力信号が“Ｌ”レベルである
状態が予め規定した時間以上維持されるか否かを、上記動作クロックＣＬＫの例えば立上
りタイミングを所定数カウントすることで判断する。
そして、アンド回路１７ｃ１の出力信号が規定時間以上“Ｌ”レベルである状態が継続
した判断すると、その時点Ｐ２２で図５の信号波形（Ｃ）に示すようにキーコントローラ
部１７ａに対してキースキャンを開始させるための検出信号ＫＩＮＴのレベルをそれまで
の“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルとして出力する。

このように、キー入力がない待機状態では、キーマトリックス１７ｄのキースキャンを
行なう必要がないため、携帯機器である電子辞書装置１０で、電源として容量が限られて
いる電池の無駄な消費を抑えることができる。
次に図６を用いてキー入力の確定条件の概念を説明する。
図６の信号波形（Ａ）は、上記キーマトリックス１７ｄを構成する任意のキースイッチ
ｋｓｗでの押圧操作状態を例示する。図中、“Ｌ”レベルがキーオフ、“Ｈ”レベルがキ
ーオン、“Ｈ”レベルと“Ｌ”レベルとを短時間のうちの繰返すパルス波形状部分がチャ
タリングを起こしている状態を示す。

すなわちこの図６の信号波形（Ａ）では、本来は１回のキー押圧操作に対し、その前端
部、中間部、及び後端部の計３箇所で、図中に「前チャタ」「中チャタ」「後チャタ」と
記したチャタリングを発生している状態を示す。

ここで本実施形態では、キー確定の条件として、
(i) キーオンの時間がＢ［ｍ秒］以上継続すること、及び
(ii)キーオン後のキーオフの時間がＡ［ｍ秒］（Ａ＜Ｂ）未満に対してキーオフと判断し
ないこと
の２つの条件を設定する。

すなわち、Ｂ［ｍ秒］以上キーオン状態が続いた時点でキー入力を確定し、確定後はＡ
［ｍ秒］以上のキーオフが検出されない限り、ノイズ等の混入に対してもキーオフとみな
さない。

このような条件設定により、本実施形態では図６の信号波形（Ｂ）に示すような、「中
チャタ」に惑わされずに１回のキー入力を確定することができる。

因みに、参考例として上記（ｉｉ）の条件を設定しない場合には、図６の信号波形（Ｃ
）に示すように上記「中チャタ」により一旦キー入力が途絶えたものと判断することとな
り、２回のキー入力があったものと誤認する結果となる。

なお、上記判断基準となる時間Ｂ［ｍ秒］、Ａ［ｍ秒］は、実際には時間値として設定
するのではなく、キースキャンのスキャン回数によって定義、設定される。それらの数値
は、上記図２のキーオンタイムレジスタ１７ｂ２、及びキーオフタイムレジスタ１７ｂ３
に設定されて記憶される。

上記図６で示したキー入力の確定処理の概念を実現する具体的な動作について説明する
。
図７は、キー入力の確定後に実施するキースキャンの各タイミングを設定するタイミン
グチャートである。ここでは、時間値Ｔ１〜Ｔ３を設定する。
時間値Ｔ１は、ＫＯＵＴ−ｊ（１≦ｊ＜ｎ，ｊは自然数）信号線を“Ｌ”レベルでアク
ティブ状態にしてからＫＩＮ−１〜ＫＩＮ−ｍの各信号線をサンプリングしてキーデータ
を取込むまでの時間である。
時間値Ｔ２は、キーデータを取込んでから当該をＫＯＵＴ−ｊ信号線を“Ｈ”レベルの
非アクティブ状態にするまでの時間である。
時間値Ｔ３は、ＫＯＵＴ−ｊ信号線を“Ｈ”レベルの非アクティブ状態にしてから、次
のＫＯＵＴ−(ｊ＋１)信号線を“Ｌ”レベルでアクティブ状態にするまでの時間である。
これら時間値Ｔ１〜Ｔ３は、上記図２で示したレジスタ部１７ｂのＴ１レジスタ１７ｂ
４、Ｔ２レジスタ１７ｂ５、及びＴ３レジスタ１７ｂ６に設定して記憶する。

図８は、１組分のキースキャンが終了してから次の１組分のキースキャンを開始するま
でのスキャン間のインターバル時間ｔ１の概念を示す図である。このインターバル時間ｔ
１は、上記図２で示したレジスタ部１７ｂのＳレジスタ１７ｂ８に設定して記憶する。

また、キーオン状態が確定した後に、上記インターバル時間ｔ１に代えてキーオフを検
知する状態ではインターバル時間ｔ２を用いる。このインターバル時間ｔ２は、Ｋレジス
タ１７ｂ９に設定して記憶する。

次に図９によりインターバル時間の設定について説明する。
図９（Ａ）は、１回のキースキャンでキー確定する場合の、１組内のキースキャン間の
インターバル時間ｔ１，ｔ２の設定例を示す。

この図９（Ａ）では、キーマトリックス１７ｄ中の、ＫＯＵＴ−ｊ（１≦ｊ≦ｎ，ｊは
自然数）信号線とＫＩＮ−ｉ（１≦ｉ≦ｎ，ｉは自然数）信号線の交点座標［ｊ，ｉ］で
表されるキースイッチｋｓｗが押圧操作によりオンとされた際の、キースキャン間インタ
ーバル時間の設定とその変更の過程を例示している。

ここでは、当初に設定しているインターバル時間ｔ１でキースキャンを実行する過程で
、キー［ｊ，ｉ］がオンとなっていることを３回連続してサンプリングしたことで当該キ
ーが操作されたことを確定し、このキーオン確定状態において、ソフトウェア命令により
Ｋレジスタ１７ｂ９の値を、インターバル時間ｔ１より大きなインターバル時間ｔ２に変
更するように設定する。

したがって、続く４回目のキースキャン実行後のタイミングｔ３２から、インターバル
時間ｔ１に代わって、キーオフを検出するためのインターバル時間ｔ１より大きなインタ
ーバル時間ｔ２が設定され、キースキャンの時間間隔が延長されている。

このように、キーを確定するまではインターバル時間を短めに設定して迅速な確定処理
を実行することで、電子辞書装置１０のメイン処理である辞書検索等を遅滞なく実行させ
ることができる。

一方で、一度確定したキーのオフを検出する際には、インターバル時間を長めに設定し
て無駄な電力消費を避け、容量に制限がある電池の寿命を長くすることができる。

図９（Ｂ）は、複数回のキースキャンでキー確定する場合の、１組（複数回）分のキー
スキャンが終了してから次の組分のキースキャンを開始するまでのインターバル時間ｔ３
，ｔ４の設定例を示す。

この図９（Ｂ）では、キーマトリックス１７ｄ中の、ＫＯＵＴ−ｊ（１≦ｊ≦ｎ，ｊは
自然数）信号線とＫＩＮ−ｉ（１≦ｉ≦ｎ，ｉは自然数）信号線の交点座標［ｊ，ｉ］で
表されるキースイッチｋｓｗが押圧操作によりオンとされた際の、キースキャン間インタ
ーバル時間の設定とその変更の過程を例示している。

ここでは、当初に設定しているインターバル時間ｔ３でキースキャンを実行する過程で
、キー［ｊ，ｉ］がオンとなっている１組目のサンプリング終了時に当該キーが操作され
たことを確定し、このキーオン確定状態において、ソフトウェア命令により、Ｋレジスタ
１７ｂ９の値を、インターバル時間ｔ３より大きなインターバル時間ｔ４に変更するよう
に設定する。

したがって、続く３組目のキースキャン実行後のタイミングｔ４２から、インターバル
時間ｔ３に代わって、キーオフを検出するための、インターバル時間ｔ３より大きなイン
ターバル時間ｔ４が設定され、キースキャンの時間間隔が延長されている。

このインターバル時間ｔ４への変更設定後、チャタリングを生じているものの、２組分
のキースキャンによりキーオフが確定されている。

このように、上記図９（Ａ）の場合と同じく、キーを確定するまではインターバル時間
を短めに設定して迅速な確定処理を実行することで、電子辞書装置１０のメイン処理であ
る辞書検索等を遅滞なく実行させることができる。

一方で、一度確定したキーのオフを検出する際には、インターバル時間を長めに設定し
て無駄な電力消費を避け、容量に制限がある電池の寿命を長くすることができる。

次に図１０により具体的なキースキャン動作の例を説明する。
図１０（Ａ）は、キーマトリックス１７ｄのキー［２，２］がオンとなる場合の、当該
キーの操作状態（“Ｌ”レベルがアクティブ）と、ＫＯＵＴ−１〜ＫＯＵＴ−１１信号線
の各スキャンタイミングとを示している。

ここでは、例えば５［ｍ秒］以上のキー入力があれば、キー入力と確定するものとする
。
上記図７でも説明した、レジスタ部１７ｂのＴ１レジスタ１７ｂ４に記憶される時間値
Ｔ１、Ｔ２レジスタ１７ｂ５に記憶される時間値Ｔ２、Ｔ３レジスタ１７ｂ６に記憶され
る時間値Ｔ３がいずれも揃って６２．５［μ秒］である場合、１回のＫＯＵＴ−ｊ信号線
当たりのスキャンに要する時間は２．２５［ｍ秒］となる。

レジスタ部１７ｂのＫレジスタ１７ｂ９に設定されるキースキャン間のインターバル時
間ｔ３を２５０［μ秒］とすると、１回目のキースキャンを開始してから、２回目のキー
スキャンが開始されるまでの１周期は２．５［ｍ秒］となる。なお、この実施形態では、
Ｋレジスタ１７ｂ９の値のインターバル時間ｔ３は、キーオン確定後のキーオフ待ち状態
でも変更されない（ｔ３＝ｔ４＝２５０［μ秒］）ものとする。

レジスタ部１７ｂのキーオンタイムレジスタ１７ｂ２の記憶する値が「３」であり、連
続して３回のキースキャンでキー入力を確定するものとした場合、１回のキースキャン周
期が２．５［ｍ秒］であるから、２回のスキャンで５．０［ｍ秒］、３回のスキャンで７
．５［ｍ秒］となり、上記「５［ｍ秒］以上のキー入力を確定」とする設定が実現可能と
なる。

ここで、図１０（Ｂ）のキーマトリックス１７ｄに示すように、上述したキー［２，２
］がオンとなると共に、同一のＫＩＮ−２信号線上の隣接する交点にあるキー［１，２］
が、ノイズ等により一時的、但し５［ｍ秒］未満でオンとなったものとする。

図１０（Ａ）中に示す如く、
１回目キースキャン：キー［２，２］のみがオン、その他のキーが全てオフ、
２回目キースキャン：キー［１，２］［２，２］がオン、その他のキーが全てオフ、
３回目キースキャン：キー［２，２］のみがオン、その他のキーが全てオフ、
となり、１組のキースキャンが終了した時点で、３回連続してキーオンが確認された、換
言すれば５．０［ｍ秒］以上のキー入力があったキー［２，２］のみをキー入力があった
ものとして確定する。

キーオンを確定した後は、キーオフの検出動作に移行する。
上述した如くキーオフのサンプリング回数は、レジスタ部１７ｂのキーオフタイムレジ
スタ１７ｂ３に設定して記憶する。

そのサンプリング動作時には、同時に他の機能オンがある可能性があるため、他のキー
に関してはキーオンタイムレジスタ１７ｂ２に記憶したサンプリング回数の条件を用いて
キーオンがあるかどうかを監視しておく必要がある。

そのため、上記図１０で説明した如く、１組のキースキャンはキーオンタイムレジスタ
１７ｂ２に記憶させた回数とキーオフタイムレジスタ１７ｂ３に記憶させた回数のいずれ
か多い方の回数を用いて１組分のキースキャンを実行し、そのうちキーオンタイムレジス
タ１７ｂ２で記憶した回数連続してキーオンがあれば当該キーのキーオンを確定し、キー
オンを確定しているキーに対しては、キーオフタイムレジスタ１７ｂ３に記憶した回数連
続でキーオフの状態が検出されれば、あらためてキーオフを確定する。

図１１は、キーオンとキーオフの各確定動作について別の観点から説明する図である。

同図では、キーマトリックス１７ｄのキー［ｊ，ｉ］に対するチャタリング及びノイズ
の除去処理をキーコントローラ部１７ａが実行するものとし、レジスタ部１７ｂのキーオ
ンタイムレジスタ１７ｂ２に例えばスキャン回数「３」、キーオフタイムレジスタ１７ｂ
３に例えばスキャン回数「４」を設定して記憶させている。

なお、この例では、Ｋレジスタに初期状態としてインターバル時間ｔ３（例えば２５０
［μ秒］）が設定されているものとし、キーオンが確定しキーオフ待ち状態が検知される
と、ソフトウェア命令により、インターバル時間ｔ３より長い時間であるインターバル時
間ｔ４に書き換えてＫレジスタ１７ｂ９に変更して設定されるものとする。

図１１（Ｉ）で示す１組（３回）のキースキャン動作では、最初の１回で当該キーがオ
ンしたことにより上記図３でも示したキー検出部１７ｃからの入力をトリガとしてキース
キャンを開始する。しかし、続く２回のキースキャンによりいずれもキー入力がなく、当
該キーは押されていないものと判断する。

続く図１１（ＩＩ）では、前回のキースキャン停止後、再びキー入力が検出されて１組
分のキースキャンを開始するが、３回中２回のキーオンが検出され、キーオンタイムレジ
スタ１７ｂ２で記憶する既定のキーオン回数に達していないため、当該キーは押されてい
ないものと判断する。

図１１（ＩＩＩ）では、前回のキースキャン停止後、再びキー入力が検出されて１組分
のキースキャンを開始する。１組中で３回ともキーオンが検出され、当該キーが押されて
いるものと判断して当該キーのキーオンを確定する。

これにより、キーオン検出からキーオフを待機するキーオン確定状態に移行する。この
キーオフ待ち状態が検知されると、ソフトウェア命令により、インターバル時間ｔ３より
長い時間であるインターバル時間ｔ４に書き換えてＫレジスタ１７ｂ９に変更して設定さ
れる。

図１１（ＩＶ）では、キーオフ待ち状態での１組（４回）のキースキャンによりいずれ
もキーオンのままであり、キーオフタイムレジスタ１７ｂ３に記憶する既定のキーオフ回
数に達していないために、キーが離されていないと判断する。

その時間ｔ４後、図１１（Ｖ）では、１組分のキースキャンを実行し、４回中２回のみ
当該キーが離されていることを確認する。したがって、キーオフタイムレジスタ１７ｂ３
に記憶する既定のキーオフ回数に達していないために、キーが離されていないと判断する
。

さらにその時間ｔ４後、図１１（ＶＩ）では、１組分のキースキャンを実行し、４回中
４回とも当該キーが離されていることを確認する。したがって、キーオフタイムレジスタ
１７ｂ３に記憶する既定のキーオフ回数に達しており、当該キーが確実に離されたものと
して、当該キーのキーオフを確定する。

次に図１２により、複数のキーに対するキーオンとキーオフの各確定動作についても説
明する。

同図では、キーマトリックス１７ｄ中のキー［ｊ，ｉ］と、キー［ｐ，ｏ］（１≦ｐ≦
ｎ，ｐは自然数、１≦ｏ≦ｍ，ｏは自然数、［ｊ，ｉ］≠［ｐ，ｏ］）に対するチャタリ
ング及びノイズの除去処理をキーコントローラ部１７ａが実行するものとし、レジスタ部
１７ｂのキーオンタイムレジスタ１７ｂ２に例えばスキャン回数「３」、キーオフタイム
レジスタ１７ｂ３に例えばスキャン回数「４」を設定して記憶させている。

なお、この例では、Ｋレジスタに初期状態としてインターバル時間ｔ３（例えば２５０
［μ秒］）が設定されているものとし、キーオンが確定しキーオフ待ち状態が検知される
と、ソフトウェア命令により、インターバル時間ｔ３より長い時間であるインターバル時
間ｔ４に書き換えてＫレジスタ１７ｂ９に変更して設定されるものとする。

ここでは、複数のキーに対するオン／オフの確定を同時に行なうに当たって、レジスタ
部１７ｂのキーオンタイムレジスタ１７ｂ２に記憶されたキースキャン回数とキーオフタ
イムレジスタ１７ｂ３に記憶されたキースキャン回数のうち、大きい方のキースキャン回
数を用いて、１組のキースキャン回数を設定することで、キーオンとキーオフの双方の監
視を可能としている。

図１２（Ｉ）で示す１組（４回）のキースキャン動作では、最初の１回でいずれかのキ
ー、例えば当該キー［ｊ，ｉ］がオンしたことにより上記図３でも示したキー検出部１７
ｃからの入力をトリガとしてキースキャンを開始する。１組分、全４回回のキースキャン
により、キーオンタイムレジスタ１７ｂ２で記憶する既定のキーオン回数に達していない
ため、いずれのキーも押されていないものと判断する。

続く図１２（ＩＩ）では、前回のキースキャン停止後、再びキー［ｊ，ｉ］でのキー入
力が検出されて１組分のキースキャンを開始するが、前回同様にキーオンタイムレジスタ
１７ｂ２で記憶する既定のキーオン回数に達していないため、いずれのキーも押されてい
ないものと判断する。

図１２（ＩＩＩ）では、前回のキースキャン停止後、同様にキー［ｊ，ｉ］でのキー入
力が検出されて１組分のキースキャンを開始する。１組中で最初の３回ともキー［ｊ，ｉ
］側でのキーオンが検出された時点で、キー［ｊ，ｉ］が押されているものと判断してキ
ーオンを確定する。

これにより、キー［ｊ，ｉ］に関してはキーオン検出からキーオフを待機する状態に移
行する。

その時間ｔ３後、図１２（ＩＶ）では、同様にキー［ｊ，ｉ］とキー［ｐ，ｏ］でのキ
ー入力が検出されて１組分のキースキャンを開始する。１組中で最初の３回ともキー［ｐ
，ｏ］側でのキーオンが検出された時点で、キー［ｐ，ｏ］も押されているものと判断し
てキーオンを確定する。

これにより、キー［ｊ，ｉ］とキー［ｐ，ｏ］の双方がキーオフ待ちの状態に移行する
。すべてのキーオフ待ち状態が検知されると、ソフトウェア命令により、インターバル時
間ｔ３より長い時間であるインターバル時間ｔ４に書き換えてＫレジスタ１７ｂ９に変更
して設定される。

その時間ｔ４後、図１２（Ｖ）では、キーオフ待ち状態での１組（４回）のキースキャ
ンによりキー［ｊ，ｉ］とキー［ｐ，ｏ］がいずれもキーオンのままであり、キーオフタ
イムレジスタ１７ｂ３に記憶する既定のキーオフ回数に達していないために、キーが離さ
れていないと判断する。

同様に、その時間ｔ４後の図１２（ＶＩ）でも、キーオフ待ち状態での１組（４回）の
キースキャンによりキー［ｊ，ｉ］とキー［ｐ，ｏ］がいずれもキーオフの回数がキーオ
フタイムレジスタ１７ｂ３に記憶する既定のキーオフ回数に達していないために、キーが
離されていないと判断する。

その時間ｔ４後、図１２（ＶＩＩ）では、１組（４回）のキースキャンを実行し、キー
［ｐ，ｏ］側では４回中４回とも当該キーが離されていることを確認する。したがって、
キーオフタイムレジスタ１７ｂ３に記憶する既定のキーオフ回数に達しており、キー［ｐ
，ｏ］が確実に離されたものとして、当該キーのキーオフを確定する。

この時点でまだキー［ｊ，ｉ］はキーオフ待ちの状態であるため、さらに時間ｔ４後、
図１２（ＶＩＩＩ）で１組（４回）のキースキャンを実行する。このキースキャンにより
残る一方のキー［ｊ，ｉ］側でも４回中４回当該キーが離されていることを確認する。し
たがって、キーオフタイムレジスタ１７ｂ３に記憶する既定のキーオフ回数に達しており
、キー［ｊ，ｉ］が確実に離されたものとして、当該キーのキーオフを確定する。

このように、複数のキーに対するキーオンとキーオフの各確定動作においても、レジス
タ部１７ｂのキーオンタイムレジスタ１７ｂ２に記憶されたキースキャン回数とキーオフ
タイムレジスタ１７ｂ３に記憶されたキースキャン回数のうち、大きい方のキースキャン
回数を用いて、１組のキースキャン回数を設定することで、キーオンとキーオフの双方の
監視が可能となる。

以上詳述した如く本実施形態によれば、オフ状態のキーに対してオン状態を確定するた
めのスキャン回数と、オン状態のキーに対してオフ状態を確定するためのスキャン回数を
それぞれ記憶し、大きい方のスキャン回数を用いてスキャンするようにしたので、キーオ
ンの確定とキーオフの確定とを、適切なスキャン回数にて確定することができる。これに
よりキースキャン動作時のソフトウェア処理による負担を不要としながら、電力消費を低
く抑え、キー操作に対応して高速且つ正確に操作キーを確定することが可能となる。

また上記実施形態では、上記図１２でも説明した如く１組のキースキャン動作中に複数
のキーのオン及びオフを並列して確定することができ、特に機能キーと文字キー等を組み
合わせて使用する場合などにも対処できる。

さらに上記実施形態では、レジスタ部１７ｂのＴ１レジスタ１７ｂ４、Ｔ２レジスタ１
７ｂ５、及びＴ３レジスタ１７ｂ６と図７でも説明した如く、キースキャンのタイミング
を規定する時間値を記憶するものとしたので、例えばこの種の入力部１７を用いる装置の
用途やキーマトリックス１７ｄの各キースイッチｋｓｗ，ｋｓｗ，…を構成するゴム等の
弾性体の材質（弾性係数）などに応じて上記時間値を適宜設定することにより、キー入力
速度とキー入力に係る電力消費量とを適正化することができる。

同様に上記実施形態では、レジスタ部１７ｂのＳレジスタ１７ｂ８、Ｋレジスタ１７ｂ
９と図８〜図１０でも説明した如く、１回のキースキャンを終えてから次の回のキースキ
ャンを始めるまでの第１のインターバル時間ｔ１（Ｓレジスタ１７ｂ８）、及び１組（複
数回）のキースキャンを終えてから次の組のキースキャンを始めるまでの第２のインター
バル時間ｔ３（Ｋレジスタ１７ｂ９）をそれぞれ記憶するものとしたので、やはりこの種
の入力部１７を用いる装置の用途やキーマトリックス１７ｄの各キースイッチｋｓｗ，ｋ
ｓｗ，…を構成するゴム等の弾性体の材質（弾性係数）などに応じて上記インターバル時
間を適宜設定することにより、キー入力速度とキー入力に係る電力消費量とを適正化する
ことができる。

加えて上記実施形態では、上記レジスタ部１７ｂのＳレジスタ１７ｂ８の変更設定値ｔ
２、Ｋレジスタ１７ｂ９の変更設定値ｔ４と、図９、図１１でも説明した如く、上記第１
のインターバル時間ｔ１に対してｔ２、第２のインターバル時間ｔ３に対してｔ４と、キ
ーオン確定の前後で時間を変更設定して切り替えるものとした。

これにより、キーを確定するまではインターバル時間を短めに設定して迅速な確定処理
を実行することで、キー入力に対応したデータ処理を遅滞なく実行させることができる。

一方で、一度確定したキーのオフを検出する際には、インターバル時間を長めに設定し
て無駄な電力消費を避け、容量に制限がある電池の寿命を長くすることができる。

なお、上記実施形態は電子辞書装置１０に適用した場合について説明したものであるが
、本発明はこれに限ることなく、マトリックス状に配列されたキー入力部を備える携帯型
のデータ処理装置、例えば携帯電話端末やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ
Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ：個人向け情報携帯端末）、モバイルタイプのパーソナルコンピュ
ータなどでも同様に実施可能である。

その他、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨
を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上述した実施形態で実行さ
れる機能は可能な限り適宜組み合わせて実施しても良い。上述した実施形態には種々の段
階が含まれており、開示される複数の構成要件による適宜の組み合せにより種々の発明が
抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除さ
れても、効果が得られるのであれば、この構成要件が削除された構成が発明として抽出さ
れ得る。

１０…電子辞書装置、１１…ＣＰＵ、１２…記憶部、１３…記憶媒体、１４…記憶媒体
読み書き部、１５…通信制御部、１６…作業部、１７…入力部、１７ａ…キーコントロー
ラ部、１７ｂ…レジスタ部、１７ｂ１…キー格納レジスタ、１７ｂ２…キーオンタイムレ
ジスタ、１７ｂ３…キーオフタイムレジスタ、１７ｂ４…Ｔ１レジスタ、１７ｂ５…Ｔ２
レジスタ、１７ｂ６…Ｔ３レジスタ、１７ｂ８…Ｓレジスタ、１７ｂ９…Ｋレジスタ、１
７ｃ…キー検出部、１７ｃ１…アンド回路、１７ｃ２…検出回路、１７ｄ…キーマトリッ
クス、１８…表示部、Ｎ…インターネット。

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複数のキー操作に対応して高速且つ正確に操作キーを確定することが可能なキースキャン回路及びデータ処理装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、複数のキーを有するキー入力部と、上記キー入力部の複数のキーに対してキースキャン信号を出力して各キーのオンまたはオフの状態を検出するキースキャン手段と、キーのオン状態を確定するオン確定スキャン回数及びキーのオフ状態を確定するオフ確定スキャン回数のうち大きい方のスキャン回数で１組のキースキャンをさせるキースキャン制御手段と、上記キースキャン制御手段による１組のキースキャン中、上記オン確定スキャン回数だけキーオンが検出されたキーについてキーオンを確定するキーオン確定手段と、上記キーオン確定手段でキーオンを確定したキーについて、上記キースキャン制御手段による１組のキースキャン中、上記オフ確定スキャン回数だけキーオフが検出されたキーについてキーオフを確定するキーオフ確定手段と、上記キースキャン制御手段により上記オン確定スキャン回数及び上記オフ確定スキャン回数のうち大きい方のスキャン回数で上記複数のキーに対して１組のキースキャンを行う間に、上記キーオン確定手段の上記キーオンの確定及び上記キーオフ確定手段の上記キーオフの確定が併せて行われるように、上記キーオン確定手段及び上記キーオフ確定手段を制御する複数キーオンオフ確定制御手段と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、複数のキー操作に対応して高速且つ正確に操作キーを確定することが可能となる。

Claims (3)

1. マトリックス状に配列された複数のキーを有するキー入力部と、
   上記キー入力部のキーマトリックスに対してキースキャン信号を出力して各キーのオン
   またはオフの状態を検出するキースキャン手段と、
   キーのオン状態を確定するスキャン回数を記憶するキーオン確定回数記憶手段と、
   キーのオフ状態を確定するスキャン回数を記憶するキーオフ確定回数記憶手段と、
   上記キーオン確定回数記憶手段及びキーオフ確定回数記憶手段で記憶するスキャン回数
   のうち大きい方のスキャン回数を用い、上記キースキャン手段により上記キー入力部のキ
   ーマトリックスを複数回を１組として連続してキースキャンさせるキースキャン制御手段
   と、
   上記キースキャン制御手段による１組のキースキャン中、上記キーオン確定回数記憶手
   段で記憶するスキャン回数だけキーオンが検出されたキーについてキーオンを確定するキ
   ーオン確定手段と、
   上記キーオン確定手段でキーオンを確定したキーについて、上記キースキャン制御手段
   による１組のキースキャン中、上記キーオフ確定回数記憶手段で記憶するスキャン回数だ
   けキーオフが検出されたキーについてキーオフを確定するキーオフ確定手段と、
   上記キースキャン制御手段による複数回を１組とした連続したキースキャン動作中、上
   記キーオン確定手段による確定処理と、上記キーオフ確定手段による確定処理とを１組内
   で並列して実施し、上記キー入力部の複数のキーのキーオン及びキーオフを確定する制御
   を行う複数キーオンオフ確定制御手段と、
   を備えることを特徴とするキースキャン回路。
2. 上記キースキャン制御手段による１組のキースキャンと次の組のキースキャン間のイン
   ターバル時間について、上記キーオン確定手段によるキーオン確定前のインターバル時間
   よりも、上記キーオン確定手段によるキーオン確定後のインターバル時間を長くするよう
   に制御するキーオン確定後インターバル時間制御手段を備えることを特徴とする請求項１
   記載のキースキャン回路。
3. マトリックス状に配列された複数のキーを有するキー入力部と、
   上記キー入力部のキーマトリックスに対してキースキャン信号を出力して各キーのオン
   またはオフの状態を検出するキースキャン手段と、
   キーのオン状態を確定するスキャン回数を記憶するキーオン確定回数記憶手段と、
   キーのオフ状態を確定するスキャン回数を記憶するキーオフ確定回数記憶手段と、
   上記キーオン確定回数記憶手段及びキーオフ確定回数記憶手段で記憶するスキャン回数
   のうち大きい方のスキャン回数を用い、上記キースキャン手段により上記キー入力部のキ
   ーマトリックスを複数回を１組として連続してキースキャンさせるキースキャン制御手段
   と、
   上記キースキャン制御手段による１組のキースキャン中、上記キーオン確定回数記憶手
   段で記憶するスキャン回数だけキーオンが検出されたキーについてキーオンを確定するキ
   ーオン確定手段と、
   上記キーオン確定手段でキーオンを確定したキーについて、上記キースキャン制御手段に
   よる１組のキースキャン中、上記キーオフ確定回数記憶手段で記憶するスキャン回数だけ
   キーオフが検出されたキーについてキーオフを確定するキーオフ確定手段と、
   上記キーオン確定手段で確定したキーの入力に応じたデータ処理を実行するデータ処理
   手段と、
   上記データ処理手段でのデータ処理結果を出力する出力手段と、
   を具備し、
   さらに、上記キースキャン制御手段による複数回を１組とした連続したキースキャン動
   作中、上記キーオン確定手段による確定処理と、上記キーオフ確定手段による確定処理と
   を１組内で並列して実施し、上記キー入力部の複数のキーのキーオン及びキーオフを確定
   する制御を行う複数キーオンオフ確定制御手段を備えたことを特徴とするデータ処理装置
   。

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