JP2020160802A

JP2020160802A - 回路基板

Info

Publication number: JP2020160802A
Application number: JP2019059572A
Authority: JP
Inventors: 宏志阿部; Hiroshi Abe
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: JP7260354B2

Abstract

【課題】簡易な構成で電子装置にキー拡張機能を提供する回路基板を提供する。【解決手段】キーマトリクス方式のキーボードを接続するための複数の入力線１６と複数の出力線１８とを有する電子装置１２に接続される回路基板１０であって、電子装置１２に接続する第１コネクタ２６と、入力線１６に接続される第１信号線２８と、出力線１８に接続される第２信号線３０と、第１信号線２８と第２信号線３０との互いの導通状態を切り替える操作部４２が接続される第２コネクタ４０と、第１信号線２８を第２コネクタ４０に接続する第１スイッチ部３２と、第２信号線３０を第２コネクタ４０に接続する第２スイッチ部３４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子装置に接続され、当該電子装置にキー拡張機能を提供する回路基板に関する。

特許文献１に開示されるように、タッチパネルが設けられた画面にタッチ操作式のキーボードを表示する表示器を備えた電子装置が提案されている。

特開２０１９−００８４８９号公報

上記の表示器に関連し、既成品の表示器に表示されるタッチ操作式のキーボードのキーを後付で追加することはオペレータにとって難しい。タッチ操作式のキーボードのキーを拡張する手段が従来の表示器に備わっていないためである。

上記の電子装置は、表示器とは別にハードウェアのキーボードを周辺機器として接続することも可能であることが多い。したがって、タッチ操作式のキーボードのキーを後付で拡張する手段として、拡張したいキーを備えたハードウェアのキーボードを電子装置に接続することが考えられる。

しかしながら、上記の手段を採用する場合、オペレータは、タッチ操作式のキーボードを補完するためだけに、ハードウェアのキーボードを設置するためのコストおよび設備スペースを確保しなければならない。

そこで、本発明は、簡易な構成で電子装置にキー拡張機能を提供する回路基板を提供することを目的とする。

発明の一つの態様は、キーマトリクス方式のキーボードを接続するための複数の入力線と複数の出力線とを有する電子装置に接続される回路基板であって、前記電子装置に接続するための第１コネクタと、前記第１コネクタを介して、複数の前記入力線に対応して接続される複数の第１信号線と、前記第１コネクタを介して、複数の前記出力線に対応して接続される複数の第２信号線と、前記第１信号線と前記第２信号線との互いの導通状態を導通と非導通とで切り替えるための操作部が接続される第２コネクタと、複数の前記第１信号線のうちの選択されたいずれか１つを前記第２コネクタに接続する第１スイッチ部と、複数の前記第２信号線のうちの選択されたいずれか１つを前記第２コネクタに接続する第２スイッチ部と、を備える。

本発明によれば、簡易な構成で電子装置にキー拡張機能を提供する回路基板が提供される。

実施の形態の回路基板、および、回路基板が接続される電子装置の概略構成図である。

本発明について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

［実施の形態］
図１は、実施の形態の回路基板１０、および、回路基板１０が接続される電子装置１２の概略構成図である。

まず、本実施の形態の回路基板１０についての説明に先立ち、回路基板１０が接続される電子装置１２について説明する。電子装置１２は、例えば数値制御装置である。電子装置１２は、装置側コネクタ１４と、複数の入力線１６と、複数の出力線１８と、表示器２０と、制御部２２と、を備える。以下、順を追って説明する。

装置側コネクタ１４は、複数の入力線１６と複数の出力線１８とが接続されたコネクタである。また、装置側コネクタ１４には、複数の入力線１６と複数の出力線１８とを介して制御部２２が接続される。

装置側コネクタ１４は、マトリクス回路を有したハードウェア（Ｈ／Ｗ）のキーボードを接続するためのコネクタである。マトリクス回路を有したキーボードは「キーマトリクス方式のキーボード」とも呼ばれる。なお、マトリクス回路は既知の技術であるため、本実施の形態ではその説明を適宜省略する。また、以下、「Ｈ／Ｗのキーボード」を指して「Ｈ／Ｗキーボード」とも記載する。

複数の入力線１６および複数の出力線１８は、装置側コネクタ１４と制御部２２との間で電気的な信号を伝える信号線である。なお、図１に示された複数の入力線１６および複数の出力線１８のそれぞれの数はともに３本ずつであるが、複数の入力線１６および複数の出力線１８のそれぞれの数は３本に限定されない。

表示器２０は、タッチパネル付きの画面を有する。当該画面には、ソフトウェア（Ｓ／Ｗ）により実現されるタッチ操作式のキーボードが表示される。表示器２０は、オペレータがタッチした画面の位置を検出し、タッチ位置に応じた指令信号を後述の制御部２２に出力する。以下、表示器２０の画面に表示される「タッチ操作式のキーボード」を指して「Ｓ／Ｗキーボード」とも記載する。オペレータは、装置側コネクタ１４にＨ／Ｗキーボードが接続されていなくても、Ｓ／Ｗキーボードを使用することで、Ｈ／Ｗキーボードと同様の指示を電子装置１２に送ることができる。

制御部２２は、例えばプロセッサおよびメモリを有した集積回路である。制御部２２は、Ｈ／Ｗキーボードのどのキーが操作されたのかを識別する。詳細は既知であるため割愛するが、複数の入力線１６および複数の出力線１８がマトリクス回路に接続された状態でＨ／Ｗキーボードのキーが押されると、押されたキーに応じて異なる入力線１６と出力線１８との組が導通する。制御部２２は、マトリクス回路に出力線１８を介して出力する出力信号とマトリクス回路から入力線１６を介して入力される入力信号とに基づいて、導通した入力線１６と出力線１８との組を検出する。これにより、制御部２２は、Ｈ／Ｗキーボードのどのキーが操作されたのかを識別する。

また、制御部２２は、Ｓ／Ｗキーボードのどのキーが操作されたのかも識別する。制御部２２には、上記したように、タッチ位置に応じた指令信号が表示器２０から入力される。制御部２２は、入力された指令信号に基づいて、Ｓ／Ｗキーボードのどのキーが操作されたのかを識別する。

次に、上記の電子装置１２に接続される本実施の形態の回路基板１０について説明する。回路基板１０は、例えばプリント回路基板である。回路基板１０は、図１のように、基板２４と、第１コネクタ２６と、複数の第１信号線２８と、複数の第２信号線３０と、第１スイッチ部３２と、第２スイッチ部３４と、第１中継線３６と、第２中継線３８と、第２コネクタ４０と、を備える。以下、順を追って説明する。

基板２４には、上記の第１コネクタ２６、複数の第１信号線２８、複数の第２信号線３０、第１スイッチ部３２、第２スイッチ部３４、第１中継線３６、第２中継線３８、および第２コネクタ４０が設けられる。基板２４は、本実施の形態では矩形状であり、樹脂を含む材料からなる。なお、基板２４の形状および材料はこれに限定されない。例えば、セラミックを含む材料によって基板２４が形成されてもよい。

第１コネクタ２６は、回路基板１０を電子装置１２に接続するためのコネクタである。第１コネクタ２６は、本実施の形態では、Ｈ／Ｗキーボードに代えて電子装置１２の装置側コネクタ１４に接続される。これにより、回路基板１０と電子装置１２とを接続するために、電子装置１２の構成を変更する必要がなくなる。

第１コネクタ２６には、複数の第１信号線２８と複数の第２信号線３０とが接続される。複数の第１信号線２８は、第１コネクタ２６と、第１スイッチ部３２と、を接続する信号線である。また、複数の第１信号線２８は、第１コネクタ２６を介して、複数の入力線１６に対応して接続される。本実施の形態の第１信号線２８の数は、図１のように、入力線１６の数と同じである。ただし、複数の第１信号線２８の数は、入力線１６の数より少なくてもよい。

第１スイッチ部３２は、複数の第１信号線２８のうちのいずれか１つを選択し、選択した１つの第１信号線２８を第１中継線３６に電気的に接続する。また、第１スイッチ部３２は、第１中継線３６によって第２コネクタ４０に接続される。

第１スイッチ部３２の具体的な構造は、上記の内容を除けばとくに限定されないが、本実施の形態ではロータリスイッチである。ロータリスイッチである第１スイッチ部３２は、複数の第１信号線２８のうちのいずれか１つに接続される選択端子と、第１中継線３６に接続された共通端子と、を有する。これにより、オペレータは、ロータリスイッチを操作することで第２コネクタ４０に接続する第１信号線２８を容易に選択することができる。

複数の第２信号線３０は、第１コネクタ２６と、第２スイッチ部３４と、を接続する信号線である。また、複数の第２信号線３０は、第１コネクタ２６を介して、複数の出力線１８に対応して接続される。本実施の形態の第２信号線３０の数は、図１のように、出力線１８の数と同じである。ただし、複数の第２信号線３０の数は、出力線１８の数より少なくてもよい。

第２スイッチ部３４は、複数の第２信号線３０のうちのいずれか１つを選択し、選択した１つの第２信号線３０を第２中継線３８に電気的に接続する。また、第２スイッチ部３４は、第２中継線３８によって第２コネクタ４０に接続される。

第２スイッチ部３４の具体的な構造は、上記の内容を除けばとくに限定されないが、本実施の形態ではロータリスイッチである。ロータリスイッチである第２スイッチ部３４は、複数の第２信号線３０のうちのいずれか１つに接続される選択端子と、第２中継線３８に接続された共通端子と、を有する。これにより、オペレータは、ロータリスイッチを操作することで第２コネクタ４０に接続する第２信号線３０を容易に選択することができる。

第２コネクタ４０には、上記した通り、第１中継線３６を介して第１スイッチ部３２が接続され、第２中継線３８を介して第２スイッチ部３４が接続される。また、第２コネクタ４０には、第１中継線３６と第２中継線３８との互いの導通状態を導通と非導通とで切り替えるための操作部４２が接続される。

操作部４２は、例えば、オペレータが押すことのできる機械的なスイッチを有した装置である。操作部４２が有するスイッチの数は１つでよい。したがって、操作部４２は、複数のキーを有する一般的なＨ／Ｗキーボードよりも小型にすることが容易である。

本実施の形態の操作部４２は、操作部４２の上記スイッチをオペレータが押している間のみ、第１中継線３６と第２中継線３８とを導通させる。第１中継線３６と第２中継線３８とが導通することで、第１スイッチ部３２で選択された第１信号線２８と第２スイッチ部３４で選択された第２信号線３０とが互いに導通する。

選択された第１信号線２８と選択された第２信号線３０とが互いに導通すると、電子装置１２側では、複数の入力線１６のうちの１つと、複数の出力線１８のうちの１つとが互いに導通する。そして、制御部２２が、出力線１８に出力する出力信号と入力線１６から入力される入力信号とに基づいて、導通した入力線１６と出力線１８との組を検出する。これにより、制御部２２は、Ｈ／Ｗキーボードが実際には接続されていなくても、当該組に対応するＨ／Ｗキーボードのキーが操作されたと認識する。

オペレータは、下記の第１例および第２例のように、Ｓ／Ｗキーボード以外からのキー操作を可能とする拡張キーとして操作部４２を使用することができる。

（第１例）
例えば、オペレータが、Ｓ／Ｗキーボードに備わっていないキーを使用しようとした場合を想定する。オペレータにしてみると、Ｓ／Ｗキーボードに不足しているキーを補完するためだけにＨ／Ｗキーボードをわざわざ準備して電子装置１２に接続するのは、コストおよび設備スペースの観点から見て非効率である。

オペレータは、第１スイッチ部３２と第２スイッチ部３４とを適宜操作することで、Ｓ／Ｗキーボードに不足しているキーを補完する拡張キーとして操作部４２を使用することができる。したがって、上記の回路基板１０によれば、Ｓ／Ｗキーボードに不足しているキーを補完するためのＨ／Ｗキーボードをオペレータがわざわざ準備する必要がなくなる。

また、上記の回路基板１０によれば、オペレータは、導通させる入力線１６と出力線１８とを容易に変更することができる。これに対し、一般的なＨ／Ｗキーボードは、備えているキーの数および種類を後付で変更することが難しい。したがって、上記の回路基板１０は、Ｓ／Ｗキーボードのキーの不足に対して、Ｈ／Ｗキーボードよりも柔軟に対応することができる。

（第２例）
例えば、表示器２０の不具合で、Ｓ／Ｗキーボードの特定のキーをタッチしても、タッチに応じた指令信号が制御部２２に正常に入力されなくなった場合を想定する。

オペレータは、第１スイッチ部３２と第２スイッチ部３４とを適宜操作することで、Ｓ／Ｗキーボードの不具合が生じているキーの代替として操作部４２を使用することができる。したがって、上記の回路基板１０によれば、Ｓ／Ｗキーボードの不具合が生じているキーの代替で使用するためのＨ／Ｗキーボードをオペレータがわざわざ準備する必要がなくなる。

［変形例］
以上、本発明の一例として実施の形態が説明されたが、上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることはもちろんである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、実施の形態では、回路基板１０はＨ／Ｗキーボードに代わって電子装置１２に接続された。Ｈ／Ｗキーボードと回路基板１０とは、電子装置１２が装置側コネクタ１４を複数備えている場合に、併用されてもよい。これにより、オペレータは、Ｓ／Ｗキーボードの補完のみならず、Ｈ／Ｗキーボードに備わっていないキーを補完する拡張キーとしても、操作部４２を使用することができる。

［実施の形態から得られる発明］
上記実施の形態および変形例から把握しうる発明について、以下に記載する。

キーマトリクス方式のキーボードを接続するための複数の入力線（１６）と複数の出力線（１８）とを有する電子装置（１２）に接続される回路基板（１０）であって、前記電子装置（１２）に接続するための第１コネクタ（２６）と、前記第１コネクタ（２６）を介して、複数の前記入力線（１６）に対応して接続される複数の第１信号線（２８）と、前記第１コネクタ（２６）を介して、複数の前記出力線（１８）に対応して接続される複数の第２信号線（３０）と、前記第１信号線（２８）と前記第２信号線（３０）との互いの導通状態を導通と非導通とで切り替えるための操作部（４２）が接続される第２コネクタ（４０）と、複数の前記第１信号線（２８）のうちの選択されたいずれか１つを前記第２コネクタ（４０）に接続する第１スイッチ部（３２）と、複数の前記第２信号線（３０）のうちの選択されたいずれか１つを前記第２コネクタ（４０）に接続する第２スイッチ部（３４）と、を備える。

これにより、簡易な構成で電子装置（１２）にキー拡張機能を提供する回路基板（１０）が提供される。

前記第１スイッチ部（３２）および前記第２スイッチ部（３４）は、ロータリスイッチでもよい。これにより、オペレータは、第２コネクタ（４０）に接続する第１信号線（２８）を容易に選択することができる。同様に、オペレータは、第２コネクタ（４０）に接続する第２信号線（３０）を容易に選択することができる。

前記第１コネクタ（２６）は、前記電子装置（１２）が有する前記キーボードを接続するためのコネクタに接続されてもよい。これにより、回路基板（１０）と電子装置（１２）とを接続するために、電子装置（１２）の構成を変更する必要がなくなる。

１０…回路基板１２…電子装置
１４…装置側コネクタ１６…入力線
１８…出力線２０…表示器
２２…制御部２４…基板
２６…第１コネクタ２８…第１信号線
３０…第２信号線３２…第１スイッチ部
３４…第２スイッチ部３６…第１中継線
３８…第２中継線４０…第２コネクタ
４２…操作部

Claims

キーマトリクス方式のキーボードを接続するための複数の入力線と複数の出力線とを有する電子装置に接続される回路基板であって、
前記電子装置に接続するための第１コネクタと、
前記第１コネクタを介して、複数の前記入力線に対応して接続される複数の第１信号線と、
前記第１コネクタを介して、複数の前記出力線に対応して接続される複数の第２信号線と、
前記第１信号線と前記第２信号線との互いの導通状態を導通と非導通とで切り替えるための操作部が接続される第２コネクタと、
複数の前記第１信号線のうちの選択されたいずれか１つを前記第２コネクタに接続する第１スイッチ部と、
複数の前記第２信号線のうちの選択されたいずれか１つを前記第２コネクタに接続する第２スイッチ部と、
を備える、回路基板。
請求項１に記載の回路基板であって、
前記第１スイッチ部および前記第２スイッチ部は、ロータリスイッチである、回路基板。
請求項１または２に記載の回路基板であって、
前記第１コネクタは、前記電子装置が有する前記キーボードを接続するためのコネクタに接続される、回路基板。