JP2614897B2 - キー入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は各種情報機器のキーボード等に使用されるキ
ー入力装置に関し、特に、キーマトリクス回路の構成に
関する。

［従来の技術］ 従来より、この種のキー入力装置として、スイッチと
ダイオードとからなるキーマトリクス回路を用いたキー
走査型の装置が知られている。このキー入力装置の構成
を第４図に示す。

キーマトリクス回路１は、複数の第１の信号線2₁,2₂,
2₃と、複数の第２信号線3₁,3₂,3₃とを直交配置すると共
に、これらの信号線2₁〜2₃,3₁〜3₃の各交叉部にスイッ
チ4₁〜4₉とダイオード5₁〜5₉との直列回路を接続して構
成されている。出力回路６は、制御回路７によって与え
られるタイミングに基づいてキー走査信号を第１の信号
線2₁〜2₃に出力する。入力回路８は、制御回路７によっ
て与えられるタイミングに基づいて第２の信号線3₁〜3₃
上の電圧を入力信号として取込み、その状態に応じてキ
ーコードを制御回路７に出力するものとなっている。

第５図にキー走査信号の出力タイミング及び入力信号
の入力タイミングを示す。

まず、時刻t₀で出力回路６から第１の信号線2₁〜2₃に
高電位信号11₁,11₂,11₃が印加される。いま、例えばス
イッチ4₂が押されているとすると、第１の信号線2₂,ス
イッチ4₂及びダイオード5₂を介して上記高電位信号11₂
が第２の信号線3₁に印加されるので、第２の信号線3₁の
みが高電位、即ち“1"レベルとなり、他の第２の信号線
3₂,3₃は低電位、即ち“0"レベルとなる。従って、時刻t
₀では、入力回路８に“100"というキーコードが入力さ
れる。これにより、第２の信号線3₁に接続されたスイッ
チ4₁〜4₃のうちいずれか一つが押されたことが分かる。

次に、出力回路６は、制御回路７から与えられるタイ
ミングに基づいて、時刻t₁,t₂,t₃において第１の信号線
2₁,2₂,2₃に順次高電位信号12₁,12₂,12₃を出力する。ス
イッチ4₂が押されている場合には、時刻t₂で第１の信号
線2₂に印加された高電位信号12₂が第２の信号線3₁に伝
えられる。従って、時刻t₁,t₂,t₃の各時点での第２の信
号線3₁のレベルを“0",“1"で表すと、“010"となり、
これがキーコードとして入力回路８に入力される。これ
により、第２の信号線3₁に接続されたスイッチ4₁〜4₃の
うち、スイッチ4₂が押されたことが分かる。

なお、キー走査中に例えばスイッチ4₁とスイッチ4₂と
が同時に押された場合、高電位の信号線2₁と低電位の信
号線2₂とが短絡してしまう。これを防止するため、ダイ
オード5₂が挿入されている。ダイオード5₁〜5₉は、この
ようなキー走査中における高電位信号線と低電位信号線
との短絡を防止するために設けられている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来のキー入力装置では、キーコードを検出
するのに、出力回路から順次高電位信号を出力し、走査
する必要が有る。このため、キーコードの検出に全信号
線を走査する時間Ｔ（第５図）だけ必要となり、しかも
この時間は、信号線の本数に比例して増大するという欠
点があった。

また、キー走査中に複数のスイッチが同時に押された
場合、高電位の信号線と低電位の信号線とが短絡しない
ように、各スイッチと直列にダイオードを挿入する必要
があり、キーマトリクス回路が複雑になるという問題も
あった。

そこで、高電位信号線と低電位信号線とが短絡した場
合でも、高電位を維持できるように、低電位側の直流イ
ンピーダンスを大きくすることでダイオードを省略する
方式も提案されているが、この方式では、所望のインピ
ーダンスを得るために、信号線の数を予め決められた数
より、多くすることができず、マトリクスサイズが限定
されてしまうことと、低電位直流インピーダンスが大き
いために、信号線の立下がり時間が長くなってしまうと
いう不都合がある。

更には、上述した従来のキー入力装置では、キー走査
のためのタイミング制御が複雑であるという欠点を有し
ていた。

本発明は、キーコード検出のためのキー走査が不要
で、キーコードを速さかに検出できると共に、キー走査
のためのタイミング制御及びダイオードを必要としない
キー入力装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るキー入力装置は、次のようなキーマトリ
クス回路と、電圧供給回路と、第１及び第２の入力回路
とを具備している。

キーマトリクス回路は、第１の信号線群と、第２の信
号線群と、前記第１の信号線群に属する第１の信号線と
前記第２の信号線群に属する第２の信号線とを選択的に
短絡する複数のスイッチとにより構成される。

電圧供給回路は、前記スイッチにより短絡された第１
の信号線と第２の信号線とに当該スイッチを介して信号
電圧を印加する。

第１の入力回路は、第１の信号線群の電圧を第１のキ
ーコードとして入力する。

第２の入力回路は、第２の信号線群の電圧を第２のキ
ーコードとして入力する。

［作用］ 本発明によれば、任意のスイッチが押されると、それ
により短絡された第1,第２の信号線に、当該スイッチを
介して電圧供給回路から信号電圧が供給される。この信
号電圧は、第１の入力回路及び第２の入力回路へ伝達さ
れる。このとき、第１及び第２の入力回路が全信号線の
電位をデータとして取り込むと、瞬時にキーコードを検
出することができる。従って、本発明によれば、キーコ
ードの検出時間を短縮することができ、出力制御回路を
設けなくとも良いために、コスト低下が可能であり、キ
ーコードを検出する際、信号線を順次走査する必要がな
いため、走査電位の短絡を防止するダイオードを省略す
ることができる。

［実施例］ 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について
説明する。

第１図は本発明の実施例に係るキー入力装置の構成を
示す回路図である。キーマトリクス回路21は、第１の信
号線22₁,22₂,22₃と、これと交叉する第２の信号線23₁,2
3₂,23₃と、第１の信号線22₁〜22₃と第２の信号線23₁〜2
3₃との各交叉部に接続され、両信号線を選択的に短絡す
るスイッチ24₁〜24₉とにより構成されている。第１入力
回路25は、第１の信号線22₁〜22₃上のキーコードを入力
する。第２入力回路26は、第２の信号線23₁〜23₃上のキ
ーコードを入力する。これらの第1,第２入力回路25,26
のデータ入力タイミングは制御回路27によって制御され
ている。

制御回路27は、発振回路31、1/N分周器32、タイミン
グジェネレータ33、入力制御回路34、データラッチ35及
び電源36から構成されている。

発振回路31は、入力動作の基本クロックを生成するた
めの任意の周波数f₀を発振し、1/N分周器32に出力す
る。1/N分周器32は、発振回路32から与えられ周波数f_o
の発新信号を1/Nに分周して基本クロックを生成し、タ
イミングジェネレータ33に出力する。タイミングジェネ
レータ33は、1/N分周器32の出力信号に基づいてキーコ
ード入力のタイミング信号を発生し、入力制御回路34に
出力する。入力制御回路34は、与えられたタイミング信
号に基づいて、第１の入力回路25及び入力回路26へ入力
制御信号を出力する。データラッチ35は、第1,第２入力
回路25,26により検出されたキーコードを保持する。ま
た、電源36は、第1,第２の信号線22₁〜22₃,23₁〜23₃の
スイッチ24₁〜24₉のオフ時の印加電圧とは異なる信号電
圧をスイッチ24₁〜24₉の切片に印加し、スイッチ24₁〜2
4₉のオン時に該スイッチを介して第1,第２の信号線22₁
〜22₃,23₁〜23₃に上記信号電圧を印加する電圧供給手段
となるものである。

以上の構成において、いまキーマトリクス回路21のス
イッチ24₁〜24₉が押されていない状態では、第1,第２入
力回路25,26の入力端、即ち第1,第２の信号線22₁〜22₃,
23₁〜23₃は、例えば“0"レベルを保持している。入力制
御回路34によって第1,第２入力回路25,26が制御され第
２図における時刻t₀で入力待ち状態となった後、任意の
スイッチ、例えば、24₄が押されると、スイッチ24₄によ
って第１の信号線22₁と第２の信号線23₂とが短絡すると
共に、電源36によって例えば“1"レベルの信号電圧が印
加されたスイッチ24₄の切片を介して第１の信号線22₁と
第２の信号線23₂とに“1"レベルの信号電圧が印加され
る。このため、第２図に示すように、第１の信号線22₁,
22₂,22₃は、夫々“1",“0",“0"となり、第２の信号線2
3₁,23₂,23₃は、夫々“0",“1",“0"となる。

これらの信号は、第１入力回路25と第２入力回路26に
夫々入力され、第１入力回路25からは“100"、第２入力
回路26からは“010"というキーコードが夫々データ・ラ
ッチ35に入力される。従って、データ・ラッチ35には、
瞬時にして“100010"というキーコードが入力され、ス
イッチ24₄が押されたことが判定できる。

このように本実施例のキー入力装置によれば、瞬時に
キーコードの入力が行われるので、キーコード検出のた
めのキー走査及びそのためのタイミング制御が不要で、
キーコードを速やかに検出できる。この効果はスイッチ
数が多い場合に特に顕著に現れる。また、キー走査を行
わないため、異なる信号線間で高電位と低電位とが短絡
するような事態は発生しない。このため、従来各スイッ
チと直列に設けていたダイオードを省略できる。

なお、上記実施例では、スイッチオフ時の第1,第２の
信号線22₁〜22₃,23₁〜23₃を低電位（“0"レベル）、電
源36からの信号電圧を高電位（“1"レベル）としたが、
前者を高電位、後者を低電位とするようにしても良い。
この場合でも、第３図に示すように瞬時にキーコード
“011101"が入力されるので、キー走査は不要となる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、マトリクスの交点に配
置したスイッチを介して第1,第２の信号線に信号電圧を
与えるようにしているので、第１及び第２の入力回路を
介して瞬時にキーコードを取り込むことができる。この
結果、順次キー走査する必要がなく、キーコード検出の
時間が短絡され、検出時間がキーマトリクスを構成する
信号線の数に存在せず、キー走査のためのタイミング制
御も不要となる。また、キー走査を行わないことによ
り、信号線間の高電位と低電位の短絡が発生しないた
め、短絡防止用のダイオードを省略でき、キー走査時に
必要であった出力制御回路も不要であるため、構成も簡
単になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るキー入力装置の回路図、
第２図は同装置の動作を示すタイミング図、第３図は本
発明の他の実施例に係るキー入力装置の動作を示すタイ
ミング図、第４図は従来のキー入力装置の回路図、第５
図は同装置の動作を示すタイミング図である。１ ，21；キーマトリクス回路、2₁〜2₃,22₁〜22₃;第１の
信号線、3₁〜3₃,23₁〜23₃;第２の信号線、4₁〜4₉,24₁〜
24₉;スイッチ、5₁〜5₉;ダイオード、6;出力回路、7,27;
制御回路、8;入力回路、25;第１入力回路、26;第２入力
回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の信号線群、第２の信号線群及び前記
   第１の信号線群に属する第１の信号線と前記第２の信号
   線群に属する第２の信号線とを選択的に短絡する複数の
   スイッチにより構成されたキーマトリクス回路と、前記
   スイッチにより短絡された第１の信号線と第２の信号線
   とに当該スイッチを介して信号電圧を印加する電圧供給
   回路と、前記第１の信号線群の電圧を第１のキーコード
   として入力する第１の入力回路と、前記第２の信号線群
   の電圧を第２のキーコードとして入力する第２の入力回
   路とを具備したことを特徴とするキー入力装置。