JP2020160803A

JP2020160803A - 電子装置

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Publication number: JP2020160803A
Application number: JP2019059574A
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: JP7260355B2

Abstract

【課題】キーの拡張が容易な電子装置を提供する。【解決手段】電子装置１０であって、キーマトリクス方式のキーボード１２が接続される第１コネクタ１４と、第１コネクタ１４に接続された複数の入力線１６および複数の出力線１８と、入力線１６と出力線１８との導通状態に基づいてどのキーが操作されたのかを識別する制御部２０と、入力線１６から分岐する入力分岐線２２と、出力線１８から分岐する出力分岐線２４と、操作部３６が接続される第２コネクタ３０と、入力分岐線２２を第２コネクタ３０に接続する第１スイッチ部２６と、出力分岐線２４を第２コネクタ３０に接続する第２スイッチ部２８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、キーボードが接続され、当該キーボードのキーを拡張する機能を有する電子装置に関する。

特許文献１に開示されるように、マトリクス回路とも呼ばれる回路を有するキーボードが知られている。マトリクス回路を使用したキーボードは、キーマトリクス方式のキーボードとも呼ばれる。

また、電子装置には、キーマトリクス方式のキーボードを接続するためのコネクタを有するものが存在する。オペレータは、キーボードを電子装置に接続し、キーボードを操作することで、電子装置に指示を送ることができる。

特開２０１６−１１８８８４号公報

上記のタイプの電子装置は、一般に、キーボードのマトリクス回路に接続される複数の入力線と複数の出力線とを有する。キーボードのキーが押されると、マトリクス回路により、押されたキーに応じて異なる入力線と出力線とが導通する。また、電子装置は、複数の入力線のうちの１つと複数の出力線のうちの１つとが導通したとき、どの入力線とどの出力線とが導通したのかを検出することで、キーボードのどのキーが押されたのかを識別する制御部を有する。これにより、電子装置は、キーボードによるオペレータの操作を認識する。

上記の電子装置およびキーボードに関連し、オペレータが既成品のキーボードに自分でキーを追加することは難しい。キーボードのキーを後付で拡張する手段が従来の電子装置およびキーボードに備わっていないためである。

そこで、本発明は、キーの拡張が容易な電子装置を提供することを目的とする。

発明の一つの態様は、電子装置であって、キーマトリクス方式のキーボードが接続される第１コネクタと、前記第１コネクタに接続された複数の入力線と、前記第１コネクタに接続された複数の出力線と、複数の前記入力線および複数の前記出力線を介して前記第１コネクタに接続され、前記入力線と前記出力線との導通状態に基づいて前記キーボードのどのキーが操作されたのかを識別する制御部と、複数の前記入力線中の前記制御部と前記第１コネクタとの間から分岐する複数の入力分岐線と、複数の前記出力線中の前記制御部と前記第１コネクタとの間から分岐する複数の出力分岐線と、前記入力分岐線と前記出力分岐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、複数の前記入力分岐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、複数の前記出力分岐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、キーの拡張が容易な電子装置が提供される。

実施の形態の電子装置の概略構成図である。変形例の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、実施の形態の電子装置１０の概略構成図である。

電子装置１０は、例えば数値制御装置である。電子装置１０は、キーボード１２が接続される第１コネクタ１４と、第１コネクタ１４に接続された複数の入力線１６および複数の出力線１８と、複数の入力線１６および複数の出力線１８を介して第１コネクタ１４に接続された制御部２０と、を備える。

本実施の形態のキーボード１２は、不図示のマトリクス回路を有するキーマトリクス方式のキーボード１２である。なお、キーマトリクス方式、およびキーマトリクス方式で用いられるマトリクス回路は既知の技術である。したがって、本実施の形態では、キーマトリクス方式、およびキーマトリクス方式に関する説明を適宜省略する。

キーボード１２のマトリクス回路には、複数の入力線１６および複数の出力線１８が第１コネクタ１４を介して接続される。これにより、キーボード１２のキーが押されたときに複数の入力線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ようになる。

キーが押されたときに導通する入力線１６と出力線１８との組は、押されるキーによって異なる。複数の入力線１６および複数の出力線１８は、電気的な信号が伝わる信号線である。なお、図１に示された入力線１６および出力線１８のそれぞれの数はともに３本ずつであるが、入力線１６および出力線１８のそれぞれの数は３本に限定されない。

制御部２０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２０は、複数の出力線１８に対して、各々に対する出力タイミングの位相をずらしながら走査的に出力信号を出力する。また、制御部２０には、出力信号に応じてマトリクス回路から入力線１６を介して入力信号が入力される。制御部２０は、出力信号と入力信号とに基づいて、入力線１６と出力線１８との導通状態を検出し、検出した入力線１６と出力線１８との導通状態に基づいてキーボード１２のどのキーが操作されたのかを識別する。

また、電子装置１０は、複数の入力分岐線２２と、複数の出力分岐線２４と、第１スイッチ部２６と、第２スイッチ部２８と、第２コネクタ３０と、をさらに備える。以下、順を追って説明する。

複数の入力分岐線２２は、複数の入力線１６中の制御部２０と第１コネクタ１４との間から分岐した信号線である。本実施の形態では、図１のように、複数の入力分岐線２２の各々について、入力線１６から入力分岐線２２が分岐している。ただし、入力分岐線２２の数は、入力線１６の数より少なくてもよい。複数の入力分岐線２２は、第１スイッチ部２６に接続される。

第１スイッチ部２６は、複数の入力分岐線２２のうちのいずれか１つを選択し、選択した１つの入力分岐線２２を第１中継線３２に電気的に接続する。第１スイッチ部２６は、第１中継線３２を介して第２コネクタ３０に接続される。

第１スイッチ部２６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２６は、複数の入力分岐線２２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３２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３０に接続する入力分岐線２２を容易に選択することができる。

複数の出力分岐線２４は、複数の出力線１８中の制御部２０と第１コネクタ１４との間から分岐した信号線である。本実施の形態では、図１のように、複数の出力線１８の各々について、出力線１８から出力分岐線２４が分岐している。ただし、出力分岐線２４の数は、出力線１８の数より少なくてもよい。複数の出力分岐線２４は、第２スイッチ部２８に接続される。

第２スイッチ部２８は、複数の出力分岐線２４のうちのいずれか１つを選択し、選択した１つの出力分岐線２４を第２中継線３４に電気的に接続する。第２スイッチ部２８は、第２中継線３４を介して第２コネクタ３０に接続される。

第２スイッチ部２８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２８は、複数の出力分岐線２４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３４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３０に接続する出力分岐線２４を容易に選択することができる。

第２コネクタ３０には、上記した通り、第１中継線３２を介して第１スイッチ部２６が接続され、第２中継線３４を介して第２スイッチ部２８が接続される。これにより、第２コネクタ３０には、複数の入力分岐線２２のうちの１つと、複数の出力分岐線２４のうちの１つとが接続される。

また、第２コネクタ３０には、接続された入力分岐線２２と出力分岐線２４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３６が接続される。操作部３６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。本実施の形態の操作部３６は、操作部３６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３２と第２中継線３４とを導通させる。

第１中継線３２と第２中継線３４とが導通することで、第１スイッチ部２６で選択された入力分岐線２２と第２スイッチ部２８で選択された出力分岐線２４とが互いに導通する。これにより、選択された入力分岐線２２に接続された入力線１６と、選択された出力分岐線２４に接続された出力線１８とが導通する。

入力線１６と出力線１８との組が導通すると、制御部２０は、キーボード１２のキーが実際には押されていなくても、当該組に対応するキーボード１２のキーが操作されたと認識する。

以上が、本実施の形態の電子装置１０の全体的な構成の一例である。オペレータは、下記の第１例および第２例のように、キーボード１２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３６を使用することができる。

（第１例）
例えば、キーボード１２の不良によって、キーを押してもマトリクス回路から制御部２０に入力信号が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２６を操作することで、上記キーに対応する入力線１６を選択する。また、オペレータは、第２スイッチ部２８を操作することで、上記キーに対応する出力線１８を選択する。次に、オペレータは、第２コネクタ３０に接続した操作部３６のスイッチを押す。

これにより、電子装置１０は、上記キーに応じた入力信号がキーボード１２から制御部２０に正常に入力されない状況下においても、上記キーが操作されたときと同じ動作をする。

第１例では、不良の原因が制御部２０とキーボード１２とのどちらにあるのかをオペレータが容易に判断することもできる。つまり、操作部３６を操作したことに応じて電子装置１０が正常に動作するということは、制御部２０が操作を正常に認識できていることを意味する。したがって、オペレータは、キーボード１２の方に不良の原因がある可能性が高いと判断することができる。一方で、操作部３６を操作しても電子装置１０が正常に動作しない場合は、制御部２０が操作を正常に認識できていないことを意味する。したがって、オペレータは、制御部２０の方に不良の原因がある可能性が高いと判断することができる。

（第２例）
第２例では、第１コネクタ１４に接続されたキーボード１２のキーに対応しない入力線１６と出力線１８との組４２が少なくとも１組生じている場合を想定する。

キーボード１２は、種類によっては、備えたキーの数が異なっていることがある。それに伴い、第１コネクタ１４にキーボード１２を接続したときに、キーボード１２のキーに対応しない入力線１６と出力線１８との組４２が生じるケースが存在する。オペレータからしてみると、使用中のキーボード１２に備わっていないキーを使用しようとするとき、既成品のキーボード１２に後付でキーを追加することは困難である。また、使用中のキーボード１２に備わっていないキーを使用するために、キーボード１２の交換作業をわざわざ行うのは面倒である。

オペレータは、組４２に含まれる入力線１６と出力線１８とを第１スイッチ部２６と第２スイッチ部２８とによって第２コネクタ３０に容易に接続することができる。また、制御部２０は、操作部３６がオペレータによって操作されたときに、組４２に含まれる入力線１６と出力線１８との導通を検出することができる。

このように、上記の電子装置１０によれば、オペレータは、キーボード１２にキーを追加することが困難であっても、第１コネクタ１４に接続するキーボード１２を交換することなく、実質的な追加キーを容易に追加することができる。

［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。

図２は、変形例の電子装置１０の概略構成図である。

変形例の電子装置１０は、第１スイッチ部２６および第２スイッチ部２８のそれぞれを自動的に切り替える切り替え制御部３８を備える。また、第２コネクタ３０には、操作部３６のほか、第１中継線３２と第２中継線３４との間の電気的な信号の変化を測定する測定器４０が接続される。

切り替え制御部３８は、例えば制御部２０と同様に、プロセッサおよびメモリを有した集積回路である。切り替え制御部３８は、制御部２０と、第１スイッチ部２６と、第２スイッチ部２８と、に接続される。切り替え制御部３８には、例えば、電子装置１０の立ち上げ処理において、入力分岐線２２と出力分岐線２４との接続パターンを網羅する旨の要求が制御部２０から入力される。切り替え制御部３８は、当該要求に応じて、入力分岐線２２と出力分岐線２４との接続パターンが網羅されるように第１スイッチ部２６および第２スイッチ部２８のそれぞれを自動的に順次切り替える。なお、切り替え制御部３８が接続パターンを自動的に切り替え続けている間、第１中継線３２と第２中継線３４とは、互いに導通したままであるとする。

測定器４０は、例えばオシロスコープである。これにより、例えば製造段階での試験において、キーボード１２による操作結果を表示する表示器等の周辺機器が電子装置１０に接続されていない場合であっても、制御部２０の動作をオペレータが確認することができる。

オペレータは、切り替え制御部３８が入力分岐線２２と出力分岐線２４との接続パターンを順次切り替えている間、測定器４０の測定結果を監視する。これにより、入力線１６と出力線１８との全ての組み合わせについて制御部２０が正常に反応するか否かを容易に確認することができる。

オペレータは、切り替え制御部３８が自動的な切り替えを実行していないときは、実施の形態と同様に操作部３６を拡張キーとして使用してもよい。また、上記表示器を監視することで制御部２０の動作を確認することができる場合、オペレータは、測定器４０を適宜省略してもよい。

［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。

電子装置（１０）であって、キーマトリクス方式のキーボード（１２）が接続される第１コネクタ（１４）と、前記第１コネクタ（１４）に接続された複数の入力線（１６）と、前記第１コネクタ（１４）に接続された複数の出力線（１８）と、複数の前記入力線（１６）および複数の前記出力線（１８）を介して前記第１コネクタ（１４）に接続され、前記入力線（１６）と前記出力線（１８）との導通状態に基づいて前記キーボード（１２）のどのキーが操作されたのかを識別する制御部（２０）と、複数の前記入力線（１６）中の前記制御部（２０）と前記第１コネクタ（１４）との間から分岐する複数の入力分岐線（２２）と、複数の前記出力線（１８）中の前記制御部（２０）と前記第１コネクタ（１４）との間から分岐する複数の出力分岐線（２４）と、前記入力分岐線（２２）と前記出力分岐線（２４）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（３６）が接続される第２コネクタ（３０）と、複数の前記入力分岐線（２２）のうちの選択されたいずれか１つを前記第２コネクタ（３０）に接続する第１スイッチ部（２６）と、複数の前記出力分岐線（２４）のうちの選択されたいずれか１つを前記第２コネクタ（３０）に接続する第２スイッチ部（２８）と、を備える。

これにより、キーの拡張が容易な電子装置（１０）が提供される。

前記第１スイッチ部（２６）および前記第２スイッチ部（２８）は、ロータリスイッチでもよい。これにより、第２コネクタ（３０）に接続される入力分岐線（２２）と出力分岐線（２４）とのそれぞれを容易に切り替えることができる。

前記入力分岐線（２２）と前記出力分岐線（２４）との接続パターンを網羅するように前記第１スイッチ部（２６）および前記第２スイッチ部（２８）のそれぞれを順次切り替える切り替え制御部（３８）をさらに備えてもよい。これにより、入力線（１６）と出力線（１８）との全ての組み合わせについて、制御部（２０）が正常に反応するか否かを容易に確認することができる。

１０…電子装置１２…キーボード
１４…第１コネクタ１６…入力線
１８…出力線２０…制御部
２２…入力分岐線２４…出力分岐線
２６…第１スイッチ部２８…第２スイッチ部
３０…第２コネクタ３２…第１中継線
３４…第２中継線３６…操作部
３８…切り替え制御部４０…測定器
４２…キーボードのキーに対応しない入力線と出力線との組

Claims

キーマトリクス方式のキーボードが接続される第１コネクタと、
前記第１コネクタに接続された複数の入力線と、
前記第１コネクタに接続された複数の出力線と、
複数の前記入力線および複数の前記出力線を介して前記第１コネクタに接続され、前記入力線と前記出力線との導通状態に基づいて前記キーボードのどのキーが操作されたのかを識別する制御部と、
複数の前記入力線中の前記制御部と前記第１コネクタとの間から分岐する複数の入力分岐線と、
複数の前記出力線中の前記制御部と前記第１コネクタとの間から分岐する複数の出力分岐線と、
前記入力分岐線と前記出力分岐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、
複数の前記入力分岐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、
複数の前記出力分岐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、電子装置。
請求項１に記載の電子装置であって、
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、電子装置。
請求項１に記載の電子装置であって、
前記入力分岐線と前記出力分岐線との接続パターンを網羅するように前記第１スイッチ部および前記第２スイッチ部のそれぞれを順次切り替える切り替え制御部をさらに備える、電子装置。