JP2646118B2 - Capacitive keyboard - Google Patents

Capacitive keyboard

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JP2646118B2
JP2646118B2 JP63240033A JP24003388A JP2646118B2 JP 2646118 B2 JP2646118 B2 JP 2646118B2 JP 63240033 A JP63240033 A JP 63240033A JP 24003388 A JP24003388 A JP 24003388A JP 2646118 B2 JP2646118 B2 JP 2646118B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、キー操作を静電容量の変化で検出する容
量スイッチを用いたキャパシティブキーボードに関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a capacitive keyboard using a capacitance switch that detects a key operation by a change in capacitance.

(従来の技術) 従来、たとえば多数のキーを平面的に配列し、これら
のキーに所定のアルファベット、数字、記号、符号等の
キャラクタを割付け、これらのキー操作に往動して予め
設定した上記キャラクタに対応するコード化した信号を
送出するようにしたいわゆるキーボードが知られてい
る。
(Prior Art) Conventionally, for example, a large number of keys are arranged in a plane, characters such as predetermined alphabets, numbers, symbols, and signs are assigned to these keys, and the key operation is performed in advance to set the keys. A so-called keyboard that transmits a coded signal corresponding to a character is known.

このようなキーボードの構成としては、耐久性が良好
でキータッチも優れたキャパシティブキーを用いたキャ
パシティブキーボードが実用化されている。(特開昭59
−65348号、特開昭60−181815号参照)。
As a configuration of such a keyboard, a capacitive keyboard using a capacitive key having good durability and excellent key touch has been put to practical use. (Japanese Patent Laid-Open No. 59
-65348, JP-A-60-181815).

このキャパシティブキーボードでは、キー操作による
電極間の静電容量の変化をセンスアンプで所定電圧まで
昇圧し、当該キーのオン、オフ信号を得るようにしてい
る。
In this capacitive keyboard, a change in the capacitance between the electrodes due to a key operation is boosted to a predetermined voltage by a sense amplifier, and an ON / OFF signal of the key is obtained.

すなわち、キー操作による電極間の容量変化をセンス
アンプにより電圧変化に変換して所定電圧まで増幅し、
この増幅出力をキー押上げの感知信号として出力するよ
うにしている。
That is, the capacitance change between the electrodes due to the key operation is converted into a voltage change by a sense amplifier and amplified to a predetermined voltage,
The amplified output is output as a key press detection signal.

このようなキャパシティブキーボードでは、キーボー
ド回路基板上において、キースイッチを制御するための
CPU(セントラル・プロセッシング・ユニット)等によ
って構成されている。
In such a capacitive keyboard, a key switch is controlled on a keyboard circuit board.
It is composed of a CPU (Central Processing Unit) and the like.

ところが、CPUにより構成されているキャパシティブ
キーボードでは、キー検出やホストコンピュータからの
キーアドレスリクエストに対し、処理時間(演算時間)
が数msecとなっており、処理時間が長いという欠点があ
った。
However, with a capacitive keyboard composed of a CPU, processing time (calculation time) is required for key detection and key address requests from the host computer.
However, there is a drawback that the processing time is long.

特に、ホストコンピュータからの反応スピードが必要
なときに問題があった。
In particular, there is a problem when the response speed from the host computer is required.

(発明が解決しようとする課題) 上記のように、処理時間が長くかかるという欠点を除
去するもので、処理時間の短縮を図ることができるキャ
パシティブキーボードを提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, an object of the present invention is to provide a capacitive keyboard that eliminates the disadvantage that the processing time is long and that can reduce the processing time.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明のキャパシティブキーボードは、複数の行お
よび列で構成したマトリクスの交点にキャパシティブキ
ーを設けたキーマトリクス、外部装置から順次供給され
るアドレス信号に応じて、上記キーマトリクスの行およ
び列を選択する選択信号を出力する第1の出力回路、こ
の第1の出力回路により選択信号が出力されたキーから
の静電容量の変化を出力するアナログスイッチ、このア
ナログスイッチからの信号を電圧信号に変換し、この電
圧信号が第1の電圧値あるいは第2の電圧値以上の場合
に、その電圧値を所定電圧に昇圧するセンスアンプ、上
記外部装置からのアドレス信号の変化を検出する検出回
路、この検出回路からの検出信号に応じてサンプリング
パルスを出力する第2の出力回路、この第2の出力回路
からのサンプリングパルスに応じて、タイミングパルス
を出力する第3の出力回路、上記第2の出力回路からの
サンプリングパルスに応じて、上記センスアンプの出力
を保持し、上記検出回路からの検出信号に応じてクリア
する第1の保持回路、上記第3の出力回路からのタイミ
ングパルスが供給された際、上記第1の保持回路の保持
内容に応じて、上記外部装置からのアドレス信号を記憶
し、このアドレス信号と同一のアドレス信号が上記外部
装置から供給された際に、データを出力する記憶回路、
上記検出回路からの検出信号に応じて上記記憶回路から
出力されるデータを保持する第2の保持回路、この第2
の保持回路で保持されたデータと上記第1の保持回路で
保持されたデータとを比較し、一致した際に、キー押下
げ信号を上記外部装置へ出力する第4の出力回路、およ
び上記記憶手段から供給されるデータに応じて、上記セ
ンスアンプの反応電圧を第1の電圧値から第2の電圧値
へ変更する変更手段から構成されるものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) A capacitive keyboard according to the present invention has a key matrix in which capacitive keys are provided at intersections of a matrix composed of a plurality of rows and columns, and an address signal sequentially supplied from an external device. A first output circuit for outputting a selection signal for selecting a row and a column of the key matrix, and an analog for outputting a change in capacitance from a key to which the selection signal has been output by the first output circuit. A switch, a sense amplifier for converting a signal from the analog switch into a voltage signal, and boosting the voltage value to a predetermined voltage when the voltage signal is equal to or more than a first voltage value or a second voltage value; And a second output for outputting a sampling pulse in response to the detection signal from the detection circuit. A circuit, a third output circuit that outputs a timing pulse in response to a sampling pulse from the second output circuit, and an output of the sense amplifier in response to a sampling pulse from the second output circuit; A first holding circuit for clearing in response to a detection signal from the detection circuit, and when a timing pulse is supplied from the third output circuit, the external device is connected to the external device in accordance with the contents held by the first holding circuit. A storage circuit that stores an address signal from the external device and outputs data when the same address signal as the address signal is supplied from the external device;
A second holding circuit for holding data output from the storage circuit in response to a detection signal from the detection circuit;
A fourth output circuit that compares the data held by the holding circuit with the data held by the first holding circuit and outputs a key press signal to the external device when the data matches each other; And means for changing a reaction voltage of the sense amplifier from a first voltage value to a second voltage value in accordance with data supplied from the means.

(作用) この発明は、外部装置から供給されるアドレス信号と
同期してキーマトリクス中のキーが押下げられた場合
に、そのアドレス信号に対応してキー押下信号を出力す
るようにしたものであり、キーマトリクスからの押下信
号を所定電圧に昇圧する際の反応電圧にヒステリシスを
設け、このヒステリシスをRAMを用いて変更することに
より、2度サンプリングしてからキー押下信号を外部装
置へ出力するようにしたものである。
(Function) In the present invention, when a key in a key matrix is depressed in synchronization with an address signal supplied from an external device, a key press signal is output in response to the address signal. Yes, a hysteresis is provided for a reaction voltage when a press signal from a key matrix is boosted to a predetermined voltage, and this hysteresis is changed using a RAM, thereby sampling the key twice and outputting the key press signal to an external device. It is like that.

(実施例) 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説
明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、この発明のキャパシティブキーボードを示
すもので、アドレスデコーダ(第1の出力回路)1、
2、キーマトリクス3、アナログスイッチ4、5、アン
プ回路(センスアンプ)6、アンプ出力保持用のFF回路
(第1の保持回路)7、1スキャン前データ保持用のFF
回路(第2の保持回路)8、スタティックRAM(RAM;記
憶回路)9、ナンド回路10、アドレス変化点検出回路
(検出回路)11、遅延回路12、FF回路制御用タイミング
パルス出力回路13、サンプリングパルス出力回路(第2
の出力回路)14、およびタイミングパルス出力回路(第
3の出力回路)15によって構成されている。
FIG. 1 shows a capacitive keyboard according to the present invention, in which an address decoder (first output circuit) 1,
2, key matrix 3, analog switches 4, 5, amplifier circuit (sense amplifier) 6, FF circuit for holding amplifier output (first holding circuit) 7, FF for holding data before scanning
Circuit (second holding circuit) 8, static RAM (RAM; storage circuit) 9, NAND circuit 10, address change point detection circuit (detection circuit) 11, delay circuit 12, FF circuit control timing pulse output circuit 13, sampling Pulse output circuit (second
, And a timing pulse output circuit (third output circuit) 15.

上記アドレスデコーダ1は、上記サンプリングパルス
出力回路14からのサンプリング信号が供給された際、図
示しないホストコンピュータからの上3桁のアドレス信
号により、上記キーマトリクス3の各行つまりドライブ
ライン3a、…にドライブ信号を出力するものであり、上
記アドレスデコーダ2は、図示しないホストコンピュー
タからの下3桁のアドレス信号により、上記キーマトリ
クス3の各列つまりセンスライン3b、…に対応するアナ
ログスイッチ4、5をオンするものである。上記アドレ
スデコーダ1、2は、たとえばTTL(LS145)によって構
成されている。
When the sampling signal is supplied from the sampling pulse output circuit 14, the address decoder 1 drives each row of the key matrix 3, that is, the drive lines 3a,. The address decoder 2 operates the analog switches 4 and 5 corresponding to each column of the key matrix 3, that is, the sense lines 3 b, in response to a lower three-digit address signal from a host computer (not shown). Turn on. The address decoders 1 and 2 are configured by, for example, TTL (LS145).

上記キーマトリクス3には、複数の行(ドライブライ
ン)3a、…、および列(センスライン)3b、…の交点に
各キー操作により静電容量が変化するキャパシティブキ
ーC、…が設けられている。上記ドライブライン3a、…
の一端は、それぞれ抵抗Ra、…を介して電源(図示しな
い)に接続されており、上記センスライン3b、…の一端
は、それぞれ抵抗Rb、…を介して電源(図示しない)に
接続されている。
The key matrix 3 is provided with capacitive keys C,... Of which the capacitance changes with each key operation at the intersection of a plurality of rows (drive lines) 3a,... And columns (sense lines) 3b,. . The above drive line 3a, ...
Are connected to a power supply (not shown) via resistors Ra,..., And one ends of the sense lines 3b,... Are connected to a power supply (not shown) via resistors Rb,. I have.

上記キャパシティブキーC、…の構造は固定電極とこ
の固定電極にキーの押下げによって接離する可動電極を
設けたものであり、一方の電極を行、他方の電極を列に
接続するようになっている。上記キャパシティブキーC
は、押された状態から離されることにより静電容量(キ
ー電圧)が徐徐に低下するようになっている。
The structure of the capacitive keys C,... Is such that a fixed electrode and a movable electrode which comes into contact with and separates from the fixed electrode by pressing down the key are provided, and one electrode is connected to a row and the other electrode is connected to a column. ing. The above capacity key C
When the button is released from the pressed state, the capacitance (key voltage) gradually decreases.

上記アナログスイッチ4、5は、上記アドレスデコー
ダ2から供給される信号に応じて、上記キーマトリクス
3の各列つまりセンスライン3b、…に対応するスイッチ
をオンすることにより、第2図(f)に示すような、セ
ンスライン3b、…からの信号をアンプ回路6へ導くもの
である。上記アナログスイッチ4、5は、たとえばCMOS
[4066、あるいは4051)によって構成されている。
The analog switches 4 and 5 turn on the switches corresponding to the respective columns of the key matrix 3, that is, the sense lines 3 b,... According to the signal supplied from the address decoder 2. The signal from the sense lines 3b,... Is guided to the amplifier circuit 6 as shown in FIG. The analog switches 4 and 5 are, for example, CMOS
[4066 or 4051).

上記アンプ回路6は、上記アナログスイッチ4、5か
ら供給される信号を電圧信号つまりキー押下微少信号に
変換し、このキー押下微少信号が第1の電圧値以下また
は第2の電圧値以下の際(|第1の電圧値|>|第2の
電圧値|)、論理回路の電圧レベル(所定電圧;5V)ま
で増幅した第2図(g)に示すような、キー押下信号を
出力するものである。このキー押下信号は、上記サンプ
リングパルス出力回路14からのサンプリングパルスが供
給された際に、FF回路7へ出力されるものである。上記
アンプ回路6は、端子STBに「0」が供給されている
時、キー押下微少信号が第1の電圧値以下の際、論理回
路の電圧レベルまで増幅したキー押下信号を出力し、端
子STBに「1」が供給されている時、キー押下微少信号
が第2の電圧値以下の際、論理回路の電圧レベルまで増
幅したキー押下信号を出力するようになっている。これ
により、キャパシティブキーCが押された状態から離さ
れそうになってキー電圧が低下して小さな電圧変化(ヒ
ステリシスの電圧レベル内で)となっても反応して昇圧
した信号を出力するようになっている。
The amplifier circuit 6 converts the signal supplied from the analog switches 4 and 5 into a voltage signal, that is, a key press minute signal. When the key press minute signal is equal to or less than the first voltage value or equal to or less than the second voltage value. (| First voltage value |> | second voltage value |), which outputs a key press signal as shown in FIG. 2 (g) amplified to the voltage level of the logic circuit (predetermined voltage; 5V). It is. This key press signal is output to the FF circuit 7 when the sampling pulse from the sampling pulse output circuit 14 is supplied. The amplifier circuit 6 outputs a key press signal amplified to the voltage level of the logic circuit when the "0" is supplied to the terminal STB and the minute key press signal is equal to or lower than the first voltage value. When "1" is supplied to the logic circuit, the key press signal amplified to the voltage level of the logic circuit is output when the key press minute signal is equal to or less than the second voltage value. As a result, even when the capacitive key C is about to be released from the pressed state and the key voltage is reduced to cause a small voltage change (within the hysteresis voltage level), the boosted signal is output in response. Has become.

上記FF回路7は、アンプ出力保持用のFF回路であり、
上記FF回路制御用タイミングパルス出力回路13からのタ
イミングパルスに応じてクリアされ、上記アンプ回路6
からのキー押下信号を、第2図(h)に示すように保持
するものである。
The FF circuit 7 is an FF circuit for holding an amplifier output,
The signal is cleared in response to the timing pulse from the FF circuit control timing pulse output circuit 13 and the amplifier circuit 6
2 is held as shown in FIG. 2 (h).

上記FF回路8は、1スキャン前データ保持用のFF回路
であり、上記FF回路制御用タイミングパルス出力回路13
からのタイミングパルスに応じてラッチされ、上記RAM9
からの出力データを、第2図(k)に示すように保持す
るものである。上記FF回路7、8は、たとえばTTL(LS7
4)によって構成されている。
The FF circuit 8 is an FF circuit for holding data before one scan, and the timing pulse output circuit 13 for controlling the FF circuit.
Latched in response to a timing pulse from
Is held as shown in FIG. 2 (k). The FF circuits 7 and 8 are, for example, TTL (LS7
4) is configured.

上記RAM9は、タイミングパルス出力回路15からのタイ
ミングパルスが供給された際、FF回路7の出力に応じ
て、第2図(m)に示すように、上記ホストコンピュー
タからのアドレス信号に対応するエリアにフラグ「1」
を立て、上記フラグの立っているエリアに対応するアド
レス、つまり上記アドレス信号と同一のアドレス信号が
供給された際(1スキャン後)、「1」信号を上記アン
プ回路6の端子STBに出力するとともに、FF回路8のデ
ータ入力端Dに出力するものである。
When the timing pulse is supplied from the timing pulse output circuit 15, the RAM 9 responds to the output of the FF circuit 7, as shown in FIG. 2 (m), in the area corresponding to the address signal from the host computer. Flag "1"
When an address corresponding to the area where the flag is set, that is, the same address signal as the address signal is supplied (after one scan), a “1” signal is output to the terminal STB of the amplifier circuit 6. At the same time, the data is output to the data input terminal D of the FF circuit 8.

また、上記RAM9は、フラグを立てる代わりに、アドレ
スをそのまま記憶し、この記憶したアドレスと同一のア
ドレス(1スキャン後)との比較を行うようにしても良
い。
Instead of setting the flag, the RAM 9 may store the address as it is and compare the stored address with the same address (after one scan).

上記ナンド回路10は、上記FF回路7、8の保持出力に
応じて、第2図(l)に示すように、キー押下信号をホ
ストコンピュータ(図示しない)に出力するものであ
り、上記FF回路7、8から「1」信号が供給された際
に、キー押下信号としての「0」信号を出力するように
なっている。
The NAND circuit 10 outputs a key press signal to a host computer (not shown) as shown in FIG. 2 (l) in accordance with the output held by the FF circuits 7 and 8. When a "1" signal is supplied from 7 and 8, a "0" signal is output as a key press signal.

これにより、ホストコンピュータは上記ナンド回路10
からキー押下信号としての「0」信号が供給された際、
そのとき出力しているアドレス信号により、対応するキ
ャパシティブキーCの押下を判断する。
This allows the host computer to operate the NAND circuit 10
When a “0” signal as a key press signal is supplied from
The pressing of the corresponding capacitive key C is determined based on the address signal output at that time.

上記アドレス変化点検出回路11は、ホストコンピュー
タ(図示しない)から供給されるアドレス信号の変化点
を検出するものであり、アドレス信号をラッチするラッ
チ回路16、およびこのラッチ回路16のラッチ内容とホス
トコンピュータからのアドレス信号とを比較するEOR回
路17とによって構成されている。すなわち、ラッチ回路
16のラッチ内容とホストコンピュータからのアドレス信
号とが不一致の場合に、第2図(c)に示すような、変
化点検出信号を遅延回路12、およびFF回路制御用タイミ
ングパルス出力回路13へ出力するようになっている。上
記ラッチ回路16は、上記サンプリングパルス出力回路14
のセット出力によってリセットされるようになってい
る。上記ラッチ回路16は、たとえばTTL(LS373)によっ
て構成され、上記EOR回路17は、たとえばTTL(LS266)
によって構成されている。
The address change point detection circuit 11 detects a change point of an address signal supplied from a host computer (not shown). The latch circuit 16 latches the address signal. And an EOR circuit 17 for comparing with an address signal from a computer. That is, the latch circuit
When the contents of the 16 latches do not match the address signal from the host computer, a change point detection signal is output to the delay circuit 12 and the FF circuit control timing pulse output circuit 13 as shown in FIG. It is supposed to. The latch circuit 16 is connected to the sampling pulse output circuit 14
Is reset by the set output. The latch circuit 16 is composed of, for example, TTL (LS373), and the EOR circuit 17 is composed of, for example, TTL (LS266).
It is constituted by.

上記遅延回路12は、上記アナログスイッチ4、5によ
るスイッチング時のノイズを防止するために、上記アド
レス変化点検出回路11つまりEOR回路17からの変化点検
出信号を第2図(d)に示すように、遅延するものであ
り、その遅延信号はサンプリングパルス出力回路14へ出
力されるようになっている。上記遅延回路12は、たとえ
ば反転回路としてEOR回路18、抵抗R1、R2、およびコン
デンサC1によって構成されている。
The delay circuit 12 outputs the change point detection signal from the address change point detection circuit 11, that is, the EOR circuit 17 as shown in FIG. 2 (d), in order to prevent noise at the time of switching by the analog switches 4 and 5. The delay signal is output to the sampling pulse output circuit 14. The delay circuit 12 includes, for example, an EOR circuit 18, resistors R1, R2, and a capacitor C1 as an inversion circuit.

上記FF回路制御用タイミングパルス出力回路13は、上
記アドレス変化点検出回路11つまりEOR回路17からの変
化点検出信号により、第2図(i)に示すような、タイ
ミングパルスを出力するものであり、このタイミングパ
ルスはFF回路7、8のクロック端子に出力されるように
なっている。上記FF回路制御用タイミングパルス出力回
路13は、たとえば反転回路としてEOR回路19、抵抗R3、R
4、およびコンデンサC2によって構成されている。
The FF circuit control timing pulse output circuit 13 outputs a timing pulse as shown in FIG. 2 (i) based on a change point detection signal from the address change point detection circuit 11, that is, the EOR circuit 17. The timing pulse is output to the clock terminals of the FF circuits 7 and 8. The FF circuit control timing pulse output circuit 13 includes, for example, an EOR circuit 19 as an inverting circuit, and resistors R3 and R3.
4, and the capacitor C2.

上記サンプリングパルス出力回路14は、上記遅延回路
12からの信号に応じて、第2図(e)に示すような、サ
ンプリングパルスを出力するものであり、このサンプリ
ングパルスは上記タイミングパルス出力回路15の入力端
子、上記アドレスデコーダ1のデータ端子D、および上
記アンプ回路6のゲート端子に出力されるようになって
いる。
The sampling pulse output circuit 14 includes the delay circuit
In response to the signal from the counter 12, a sampling pulse is output as shown in FIG. 2 (e). The sampling pulse is an input terminal of the timing pulse output circuit 15 and a data terminal D of the address decoder 1. , And the gate terminal of the amplifier circuit 6.

上記FF回路制御用タイミングパルス出力回路13、およ
びサンプリングパルス出力回路14には、それぞれパルス
幅調整用のコンデンサCaおよび抵抗Rc(それらの時定数
でパルス幅調整)が接続されている。
The FF circuit control timing pulse output circuit 13 and the sampling pulse output circuit 14 are connected to a pulse width adjusting capacitor Ca and a resistor Rc (pulse width adjustment with their time constants), respectively.

上記タイミングパルス出力回路15は、上記サンプリン
グパルス出力回路14からのサンプリングパルスに応じ
て、第2図(j)に示すような、タイミングパルスを出
力するものであり、このタイミングパルスは上記RAM9に
出力されるようになっている。上記サンプリングパルス
出力回路14、および上記タイミングパルス出力回路15
は、たとえばTTL(LS123)によって構成されている。
The timing pulse output circuit 15 outputs a timing pulse as shown in FIG. 2 (j) in accordance with the sampling pulse from the sampling pulse output circuit 14, and the timing pulse is output to the RAM 9. It is supposed to be. The sampling pulse output circuit 14 and the timing pulse output circuit 15
Is constituted by, for example, TTL (LS123).

なお、上記ホストコンピュータから供給されるアドレ
ス信号は、順序どおり供給されるものであっても、ラン
ダムに供給されるものあっても良い。
The address signals supplied from the host computer may be supplied in order or may be supplied at random.

次に、このような構成において動作を説明する。たと
えば、キャパシティブキーCとしてAアドレスに対応す
るもの(キーA)が押下られた場合について説明する。
すなわち、第2図(b)に示すようにキーAが押下ら
れ、ホストコンピュータ(図示しない)から、同図
(a)に示すように、Aアドレスがアドレスデコーダ
1、2、RAM9、およびアドレス変化点検出回路11に供給
される。すると、アドレス変化点検出回路11つまりEOR
回路17から、同図(c)に示すような、アドレス変化点
検出信号が遅延回路12に出力される。これにより、遅延
回路12は同図(d)に示すような信号をサンプリングパ
ルス出力回路14へ出力する。すると、サンプリングパル
ス出力回路14から同図(e)に示すようなサンプリング
パルスが、アンプ回路6のゲート端子およびアドレスデ
コーダ1のデータ端子Dに出力される。これにより、上
記アドレスに応じて、アドレスデコーダ1が所定のドラ
イブライン3aからドライブ信号を出力するとともに、ア
ドレスデコーダ2が所定のセンスライン3bに対応したア
ナログスイッチ4、あるいは5をオンする。
Next, the operation in such a configuration will be described. For example, a case where a key corresponding to the A address (key A) is pressed as the capacitive key C will be described.
That is, the key A is pressed as shown in FIG. 2 (b), and the A address is changed from the host computer (not shown) to the address decoders 1, 2, the RAM 9, and the address change as shown in FIG. 2 (a). It is supplied to the point detection circuit 11. Then, the address change point detection circuit 11, that is, EOR
The circuit 17 outputs an address transition point detection signal to the delay circuit 12 as shown in FIG. As a result, the delay circuit 12 outputs a signal as shown in FIG. Then, a sampling pulse as shown in FIG. 3E is output from the sampling pulse output circuit 14 to the gate terminal of the amplifier circuit 6 and the data terminal D of the address decoder 1. Thus, in accordance with the address, the address decoder 1 outputs a drive signal from a predetermined drive line 3a, and the address decoder 2 turns on the analog switch 4 or 5 corresponding to the predetermined sense line 3b.

そして、キーAの押下に応じてアナログスイッチ4、
あるいは5により、同図(f)に示すような、キー押下
微少信号がアンプ回路6へ出力される。また、アンプ回
路6の端子STBにはRAM9から「0」信号が供給されてい
る。
Then, when the key A is pressed, the analog switch 4
Alternatively, the key press minute signal as shown in FIG. The terminal STB of the amplifier circuit 6 is supplied with a “0” signal from the RAM 9.

また、上記EOR回路17からのアドレス変化点検出信号
はFF回路制御用タイミングパルス出力回路13に出力され
る。これにより、FF回路制御用タイミングパルス出力回
路13は同図(i)に示すようなタイミングパルス(リセ
ット出力)をFF回路7へ出力する。したがって、FF回路
7はクリアされる。
The address change point detection signal from the EOR circuit 17 is output to the FF circuit control timing pulse output circuit 13. As a result, the FF circuit control timing pulse output circuit 13 outputs a timing pulse (reset output) as shown in FIG. Therefore, the FF circuit 7 is cleared.

この結果、アンプ回路6はキー押下信号が第1の電圧
値以下の場合に、同図(g)に示すような信号をFF回路
7へ出力する。すると、FF回路7はセットし、このセッ
ト出力「1」はナンド回路10およびRAM9のデータ端子Di
nに出力される。この際、FF回路8はリセット状態のま
まであり、そのセット出力は「0」となっている。この
ため、ナンド回路10からはデータが出力されないように
なっている。
As a result, when the key press signal is equal to or lower than the first voltage value, the amplifier circuit 6 outputs a signal as shown in FIG. Then, the FF circuit 7 is set, and the set output “1” is output to the NAND circuit 10 and the data terminal Di of the RAM 9.
Output to n. At this time, the FF circuit 8 remains in the reset state, and its set output is “0”. For this reason, data is not output from the NAND circuit 10.

また、上記サンプリングパルス出力回路14からのサン
プリングパルスの立上がりにより、タイミングパルス出
力回路15から同図(j)に示すような(書込み)タイミ
ングパルスが出力され、RAM9に供給される。これによ
り、RAM9は上記ホストコンピュータからのアドレスに対
応するエリアにフラグを立てる。
When the sampling pulse from the sampling pulse output circuit 14 rises, the timing pulse output circuit 15 outputs a (write) timing pulse as shown in FIG. As a result, the RAM 9 sets a flag in the area corresponding to the address from the host computer.

そして、次に別のアドレスがホストコンピュータから
供給された場合、アドレス変化点検出回路11つまりEOR
回路17から、同図(c)に示すような、アドレス変化点
検出信号が遅延回路12に出力される。これにより、遅延
回路12は同図(d)に示すような信号をサンプリングパ
ルス出力回路14へ出力する。すると、サンプリングパル
ス出力回路14から同図(e)に示すようなサンプリング
パルスが、アンプ回路6のゲート端子およびアドレスデ
コーダ1に出力される。
Next, when another address is supplied from the host computer, the address change point detection circuit 11, that is, the EOR
The circuit 17 outputs an address transition point detection signal to the delay circuit 12 as shown in FIG. As a result, the delay circuit 12 outputs a signal as shown in FIG. Then, a sampling pulse as shown in FIG. 3E is output from the sampling pulse output circuit 14 to the gate terminal of the amplifier circuit 6 and the address decoder 1.

この場合、キーAの押下であるため、アナログスイッ
チ4、あるいは5からキー押下微少信号がアンプ回路6
へ出力されない。
In this case, since the key A is pressed, a small key press signal is sent from the analog switch 4 or 5 to the amplifier circuit 6.
Is not output to

また、上記EOR回路17からのアドレス変化点検出信号
により、FF回路制御用タイミングパルス出力回路13はタ
イミングパルスをFF回路7へ出力する。これにより、FF
回路7はクリアされる。したがって、ナンド回路10から
はデータが出力されないようになっている。
Further, the FF circuit control timing pulse output circuit 13 outputs a timing pulse to the FF circuit 7 in response to the address change point detection signal from the EOR circuit 17. This allows FF
Circuit 7 is cleared. Therefore, no data is output from the NAND circuit 10.

以後、異なったアドレスが供給されるごとに、上記同
様に動作し、ナンド回路10からはデータが出力されない
ようになっている。
Thereafter, each time a different address is supplied, the same operation as described above is performed, and no data is output from the NAND circuit 10.

そして、1スキャンが行われ、再び上記Aアドレスが
ホストコンピュータから供給された場合、そのAアドレ
スはアドレスデコーダ1、2、RAM9、およびアドレス変
化点検出回路11へ出力される。これにより、RAM9はフラ
グの立っているエリアに対応するアドレスが供給され、
データ端子Doutからの「1」信号(同図(m)参照)を
アンプ回路6の端子STBおよびFF回路8のデータ端子D
に出力する。
When one scan is performed and the A address is supplied again from the host computer, the A address is output to the address decoders 1, 2, the RAM 9, and the address change point detection circuit 11. As a result, the RAM 9 is supplied with the address corresponding to the area where the flag is set,
The "1" signal from the data terminal Dout (see FIG. 3 (m)) is supplied to the terminal STB of the amplifier circuit 6 and the data terminal D of the FF circuit 8.
Output to

また、アドレス変化点検出回路11つまりEOR回路17か
ら、同図(c)に示すような、アドレス変化点検出信号
が遅延回路12に出力される。これにより遅延回路12は同
図(d)に示すような信号をサンプリングパルス出力回
路14へ出力する。すると、サンプリングパルス出力回路
14から同図(e)に示すようなサンプリングパルスが、
アンプ回路6のゲート端子に出力される。
Further, an address transition point detection circuit 11, that is, an EOR circuit 17, outputs an address transition point detection signal to the delay circuit 12, as shown in FIG. As a result, the delay circuit 12 outputs a signal as shown in FIG. Then, the sampling pulse output circuit
From 14 the sampling pulse as shown in FIG.
The signal is output to the gate terminal of the amplifier circuit 6.

また、キーAの押下に応じてアナログスイッチ4、あ
るいは5により、同図(f)に示すような、キー押下微
少信号がアンプ回路6へ出力される。また、アンプ回路
6の端子STBにはRAM9から「1」信号が供給されてい
る。
When the key A is pressed, the analog switch 4 or 5 outputs a small key-press signal to the amplifier circuit 6 as shown in FIG. Further, the terminal STB of the amplifier circuit 6 is supplied with a “1” signal from the RAM 9.

また、上記EOR回路17からのアドレス変化点検出信号
はFF回路制御用タイミングパルス出力回路13に出力され
る。これにより、FF回路制御用タイミングパルス出力回
路13は同図(i)に示すようなタイミングパルスをFF回
路8へ出力する。したがって、FF回路8はセットし、こ
のセット出力「1」はナンド回路10に出力される。
The address change point detection signal from the EOR circuit 17 is output to the FF circuit control timing pulse output circuit 13. As a result, the FF circuit control timing pulse output circuit 13 outputs a timing pulse as shown in FIG. Therefore, the FF circuit 8 is set, and the set output "1" is output to the NAND circuit 10.

この結果、アンプ回路6はキー押下信号が第2の電圧
値以下の場合に、同図(g)に示すような信号をFF回路
7へ出力する。すると、FF回路7はセットし、このセッ
ト出力「1」はナンド回路10に出力される。したがっ
て、ナンド回路10から同図(l)に示すような、キー押
下信号(「0」信号)が出力され、ホストコンピュータ
へ供給される。
As a result, when the key press signal is equal to or lower than the second voltage value, the amplifier circuit 6 outputs a signal as shown in FIG. Then, the FF circuit 7 is set, and the set output “1” is output to the NAND circuit 10. Therefore, a key press signal ("0" signal) is output from the NAND circuit 10 and supplied to the host computer as shown in FIG.

これにより、ホストコンピュータは上記ナンド回路10
からキー押下信号としての「0」信号が供給された際、
そのとき出力しているアドレス信号(Aアドレス)によ
り、対応するキャパシティブキーCの押下を判断する。
This allows the host computer to operate the NAND circuit 10
When a “0” signal as a key press signal is supplied from
The depression of the corresponding capacitive key C is determined based on the address signal (A address) output at that time.

上記したように、ホストコンピュータから供給される
アドレス信号と同期してキーマトリクス中のキャパシテ
ィブキーが押下られた場合に、そのアドレス信号に対応
してキー押下信号を出力するようにし、さらにキーマト
リクスからの押下信号を所定電圧に昇圧する際の反応電
圧にヒステリシスを設け、しかもこのヒステリシスをRA
Mを用いて変更することにより、2度サンプリングして
からキー押下信号をホストコンピュータへ出力するよう
にしたので、チャタリングを防止することができ、各回
路の伝達時間のみ(十数μsec)で反応することがで
き、処理時間の短縮を図ることができる。
As described above, when a capacitive key in the key matrix is pressed in synchronization with an address signal supplied from the host computer, a key press signal is output in accordance with the address signal, and further, the key matrix is output from the key matrix. A hysteresis is provided for the reaction voltage when boosting the press signal to a predetermined voltage, and this hysteresis is set to RA
By changing using M, the key press signal is output to the host computer after sampling twice, so that chattering can be prevented, and the reaction can be performed only in the transmission time of each circuit (several tens of microseconds). And the processing time can be shortened.

[発明の効果] 以上詳述したように、この発明によれば、処理時間の
短縮を図ることができるキャパシティブキーボードを提
供できる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a capacitive keyboard capable of reducing processing time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第1図は全体
の構成を概略的に示す電気回路図、第2図は要部の信号
波形を示す信号波形図である。 1、2……アドレスデコーダ、3……キーマトリクス、
C……キャパシティブキー、3a、〜……ドライブライ
ン、3b、〜……センスライン、4、5……アナログスイ
ッチ、6……アンプ回路、7、8……FF回路、9……ス
タティックRAM、10……ナンド回路、11アドレス変化点
検出回路、12……遅延回路、13……FF回路制御用タイミ
ングパルス出力回路、14……サンプリングパルス出力回
路、15……タイミングパルス出力回路。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an electric circuit diagram schematically showing the entire structure, and FIG. 2 is a signal waveform diagram showing signal waveforms of main parts. 1, 2... Address decoder, 3.
C: Capacitive key, 3a, ... Drive line, 3b, ... Sense line, 4, 5 Analog switch, 6 Amplifier circuit, 7, 8 FF circuit, 9 Static RAM, 10: NAND circuit, 11 address change point detection circuit, 12: delay circuit, 13: timing pulse output circuit for controlling FF circuit, 14: sampling pulse output circuit, 15: timing pulse output circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の行および列で構成したマトリクスの
交点にキャパシティブキーを設けたキーマトリクスと、 外部装置から順次供給されるアドレス信号に応じて、上
記キーマトリクスの行および列を選択する選択信号を出
力する第1の出力回路と、 この第1の出力回路により選択信号が出力されたキーか
らの静電容量の変化を出力するアナログスイッチと、 このアナログスイッチからの信号を電圧信号に変換し、
この電圧信号が第1の電圧値あるいは第2の電圧値以上
の場合に、その電圧値を所定電圧に昇圧するセンスアン
プと、 上記外部装置からのアドレス信号の変化を検出する検出
回路と、 この検出回路からの検出信号に応じてサンプリングパル
スを出力する第2の出力回路と、 この第2の出力回路からのサンプリングパルスに応じ
て、タイミングパルスを出力する第3の出力回路と、 上記第2の出力回路からのサンプリングパルスに応じ
て、上記センスアンプの出力を保持し、上記検出回路か
らの検出信号に応じてクリアする第1の保持回路と、 上記第3の出力回路からのタイミングパルスが供給され
た際、上記第1の保持回路の保持内容に応じて、上記外
部装置からのアドレス信号を記憶し、このアドレス信号
と同一のアドレス信号が上記外部装置から供給された際
に、データを出力する記憶回路と、 上記検出回路からの検出信号に応じて上記記憶回路から
出力されるデータを保持する第2の保持回路と、 この第2の保持回路で保持されたデータと上記第1の保
持回路で保持されたデータとを比較し、一致した際に、
キー押下げ信号を上記外部装置へ出力する第4の出力回
路と、 上記記憶手段から供給されるデータに応じて、上記セン
スアンプの反応電圧を第1の電圧値から第2の電圧値へ
変更する変更手段と、 を具備したことを特徴とするキャパシティブキーボー
ド。
1. A key matrix in which a capacity key is provided at an intersection of a matrix composed of a plurality of rows and columns, and a selection for selecting a row and a column of the key matrix according to an address signal sequentially supplied from an external device. A first output circuit that outputs a signal; an analog switch that outputs a change in capacitance from a key to which a selection signal is output by the first output circuit; and a signal from the analog switch that is converted into a voltage signal. And
When the voltage signal is equal to or higher than the first voltage value or the second voltage value, a sense amplifier that boosts the voltage value to a predetermined voltage, a detection circuit that detects a change in an address signal from the external device, A second output circuit that outputs a sampling pulse in response to a detection signal from the detection circuit, a third output circuit that outputs a timing pulse in response to a sampling pulse from the second output circuit, A first holding circuit that holds the output of the sense amplifier in response to a sampling pulse from the output circuit and clears the output in response to a detection signal from the detection circuit; and a timing pulse from the third output circuit. When supplied, an address signal from the external device is stored in accordance with the content held in the first holding circuit, and the same address signal as the address signal is stored in the first holding circuit. A storage circuit that outputs data when supplied from an external device; a second storage circuit that stores data output from the storage circuit in response to a detection signal from the detection circuit; The data held by the circuit is compared with the data held by the first holding circuit.
A fourth output circuit for outputting a key press signal to the external device; and changing a reaction voltage of the sense amplifier from a first voltage value to a second voltage value according to data supplied from the storage means. A capacitive keyboard comprising:
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