JP3448414B2 - キースイッチ装置 - Google Patents

キースイッチ装置

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JP3448414B2
JP3448414B2 JP35093495A JP35093495A JP3448414B2 JP 3448414 B2 JP3448414 B2 JP 3448414B2 JP 35093495 A JP35093495 A JP 35093495A JP 35093495 A JP35093495 A JP 35093495A JP 3448414 B2 JP3448414 B2 JP 3448414B2
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光太郎 宮田
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エヌイーシーインフロンティア株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はキースイッチ装置に
関し、特にマトリクス状に多数の接点が配設されている
キースイッチのキー押下位置を高精度且つ高速に検出す
るキースイッチ装置に関する。
【0002】スイッチ接点が格子状に配設されたマトリ
クススイッチは電卓や電子囲碁板等種々の分野で広く使
われている。従来は、このスイッチ接点上に、一対一対
応でキーを重畳配設し、希望するキーを指で押下して閉
成させて接点閉成位置を判別している。
【0003】これら電卓や電子囲碁板等で使われるキー
スイッチ装置は、携帯性を向上させるため小型化が促進
されており、スイッチ接点を動作(接触)させるための
キーの配置面積も小さくなる一方である。
【0004】ところが、隣り合うキーの間隔が狭くなり
すぎると、一つのキーを押下したとき、隣接する他のス
イッチ接点もが閉成してしまい、誤キー入力が生じてし
まうという問題がある。
【0005】そこで、キー間隔が狭くても正しく対応す
るスイッチ接点を閉成させてキーの高集積化を実現する
キースイッチ装置が本願発明者により提案されている
(実開平3−006132号参照)。この構造は、キー
と接点部の位置関係をずらして配設し、キー押下による
対応する接点部の動作情報に基づいて押下されているキ
ーを判定するものである。
【0006】具体的には、図5に示すように、下電極と
上電極の交点を、水平(横)方向交点P11,P12,P1
3,P14,P15,…と垂直(縦)方向交点P11,P21,
P31,P41,P51,…とで構成し、これら交点のうち隣
り合う4つの交点(例えば交点P11,P21,P22,P1
2)の中央点K11に一つのキーの中心がくるように配設
されている。同様にK12,K13,K14,K15,…のキー
が横方向に、K21,K31,K41,…のキーが縦方向に配
列されている。
【0007】図6(a)は、図5のキーK11と上下電極
の4つの交点P11,P21,P22及びP12との関係を示
す。キーが押下され、上下電極が4つの交点 P11,P
21,P22,P12で閉成されたときには、これら4つの交
点の中心にあるキー、即ちK11が押下された判断され
る。この条件状態が最も通常の形であるが他に図6
(b)や図6(c)に示すように4つの交点のうち3つ
が閉成されたときと2つだけが閉成されたときがある。
図6(b)が交点P11,P12,P21のみが閉成したとき
を示すが、この状態では、交点P11,P12,P21で囲ま
れるキーK11が押下されたと判断し、一方、交点P21,
P22のみが閉成されたときは交点P21とP22を結ぶ直線
の中間点の上方にあるキーA11が押下されたと判断す
る。 図6(c)に示すような判断は、液晶表示(LC
D)部を下から見ているときは(つまり、表面上の一方
から斜めに見ているときは)、視差があるので、キー部
よりもやや下を押すことが多くなるためである。
【0008】かかる構造では、キーの入力位置と接点位
置がずれているため、入力位置の検出には特殊な検出方
法が必要とされる。そのため、入力位置の周囲に配設さ
れた接点の状態をキー入力位置を検出してキー入力位置
を検出する方法が提案されている(実開昭59-46422号参
照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この検
出方法では、接点状態を検出した後、ソフトウェアによ
る演算処理が必要となるという問題がある。
【0010】そこで、本発明の目的は、キー間隔を短く
しつつ入力位置を高速且つ高精度で検出することができ
るキースイッチ装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明の一態様によるキースイッチ装置は、複数の
水平ラインと垂直ラインがマトリクス状に配設され、そ
れらの交点が接続されて接点を構成し、4つの接点で囲
まれた領域の略中央を押下入力位置とした入力パネル
と、前記入力パネルの水平ラインまたは垂直ラインに順
次所定の電圧を供給する制御手段と、前記所定の電圧が
供給されていない垂直ラインまたは水平ラインの電圧を
検出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記各
接点情報を受け、右下に最も近いON接点の左上位置を
前記押下位置と判定する判定手段と、を備えて構成され
る。
【0012】本発明の他の態様によるキースイッチ装置
は、複数の水平ラインと垂直ラインがマトリクス状に配
設され、それらの交点が接続されて接点を構成し、4つ
の接点で囲まれた領域の右下寄りを押下入力位置とした
入力パネルと、前記入力パネルの水平ラインまたは垂直
ラインに順次所定の電圧を供給する制御手段と、前記所
定の電圧が供給されていない垂直ラインまたは水平ライ
ンの電圧を検出する検出手段と、前記検出手段で検出さ
れた前記各接点情報を受け、右下に最も近いON接点の
左上位置を前記押下位置と判定する判定手段と、を備え
て構成される。
【0013】本発明の更に他の態様によるキースイッチ
装置は、複数の水平ラインと垂直ラインがマトリクス状
に配設され、それらの交点が接続されて接点を構成し、
4つの接点で囲まれた領域の略中央を押下入力位置とし
た入力パネルと、前記入力パネルの水平ラインまたは垂
直ラインに順次所定の電圧を供給する制御手段と、前記
所定の電圧が供給されていない垂直ラインまたは水平ラ
インの電圧を検出する検出手段と、前記検出手段で検出
された前記各接点情報を受け、右下に最も近いON接点
の右上位置を前記押下位置と判定する判定手段と、を備
えて構成される。
【0014】本発明の更にまた他の態様によるキースイ
ッチ装置は、複数の水平ラインと垂直ラインがマトリク
ス状に配設され、それらの交点が接続されて接点を構成
し、4つの接点で囲まれた領域の略中央を押下入力位置
とした入力パネルと、前記入力パネルの水平ラインまた
は垂直ラインに順次所定の電圧を供給する制御手段と、
前記所定の電圧が供給されていない垂直ラインまたは水
平ラインの電圧を検出する検出手段と、前記検出手段で
検出された前記各接点情報を受け、右下に最も近いON
接点の左上位置を前記押下位置と判定するか右上位置を
前記押下位置と判定するかを切り換え可能な判定手段
と、を備えて構成される。
【0015】本発明の他の態様によるキースイッチ装置
は、複数の水平ラインと垂直ラインがマトリクス状に配
設され、それらの交点が接続されて接点を構成し、4つ
の接点で囲まれた領域の略中央を押下入力位置とした入
力パネルと、前記入力パネルの水平ラインの下から順に
所定の電圧を供給する制御手段と、各供給毎に前記垂直
ラインの右から左に向かって垂直ラインの電圧を検出す
る検出手段と、前記検出手段で検出された前記各接点情
報を受け、最初にONとなった接点の左上位置を前記押
下位置と判定する判定手段と、を備えて構成される。
【0016】本発明の更に他の態様によるキースイッチ
装置は、複数の水平ラインと垂直ラインがマトリクス状
に配設され、それらの交点が接続されて接点を構成し、
4つの接点で囲まれた領域の略中央を押下入力位置とし
た入力パネルと、前記入力パネルの水平ラインの下から
順に所定の電圧を供給する制御手段と、各供給毎に前記
垂直ラインの右から左に向かって垂直ラインの電圧を検
出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記各接
点情報を受け、最初にONとなった接点の左上位置を前
記押下位置と判定するか右上位置を前記押下位置と判定
するかを切り換え可能な判定手段と、を備えて構成され
る。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態例を図
面を参照しながら説明する。図1には本発明によるキー
スイッチ装置の一実施形態例を説明するためのキー配列
と接点検出のための構成が示されている。本例では、説
明を簡単化するために、垂直方向8列、水平方向8行構
成の8×8の接点S11〜S88が配設された入力パネ
ル3について説明する。
【0018】各接点S11〜S88は、垂直ラインV1
〜V8,水平ラインH1〜H8の交点で構成されてお
り、水平方向ラインをH1から順に上方向に向かって順
次Lowレベルに設定して行き、垂直ラインV1〜V8
のレベルを検出する。本例では、CPU1の出力ポート
からの4ビットデータで指定される水平方向ライン、例
えば水平方向ラインH1に、HC42等のIC2を介し
てLowレベルに設定する。このとき、IC2と各水平
方向ラインH1〜H8のそれぞれには、図示のようにダ
イオードが接続されている。例えば、接点S18が押下
され接触しているとき、水平方向ラインH1がLowレ
ベルに設定されていれば、垂直方向ラインV1〜V7に
は+電源から供給されているHighレベルが現れる
が、垂直方向ラインV8にはLowレベルが現れる。こ
れら垂直方向ラインの電圧レベルは、入力ポートを介し
てCPU1に送出され、当該垂直方向ラインのレベルが
CPU1に取り込まれる。
【0019】このように、水平方向ラインH1〜H8の
各ラインを順次Lowレベルに設定したときの垂直方向
ラインV1〜V8のレベルをCPU1が検出することに
より、押圧された接点が次のように決定される。例え
ば、水平方向ラインH1をLowレベルにして、4ビッ
トのCPU1であれば、垂直方向ラインV1〜V4の状
態を検知する。V1〜V4が(1,1,1,1)であれ
ば(”1”はHighレベルを示す)、次に、垂直方向
ラインV5〜V8の出力レベルを検知し、同様に(1,
1,1,1)であれば、続いて、水平方向ラインH2を
Lowにして以下同様な動作を行う。こうして、垂直方
向には(水平方向ラインについては)、下から上方向
に、水平方向には(垂直方向ラインについては)、右か
ら左に向かって順次各ラインの出力レベルを検出し、L
owが検知された接点の左上が押下点であると判定す
る。
【0020】このような判定が可能なのは次の根拠に依
拠する。すなわち、入力パネルは、通常、机上に置かれ
て使用されるが、この場合、ユーザーが入力パネルを見
る方向は装置(入力パネル)の下方向になる。また、日
本人は、右利きの人が多く、スイッチを押下するとき
は、通常、右手の人差し指で押下することが多い。例え
ば、図2に示すように、正方形の4頂点に接点A,B,
C,Dが配設されている場合に、黒丸で示す入力位置を
押下すると、各接点のON(丸印)とOFF(×印)の
組み合わせでは、図3に示す15通りの組み合わせが存
在する。しかし、上述のことから、実際に実験を行って
みると、入力位置を押下したとき殆んどのケースでA接
点はONとなる。したがって、接点の状態からソフトウ
ェア等の演算を行って押下点を判定しなくとも、マトリ
クス状の接点のON/OFF状態を、垂直方向は下方か
ら、水平方向は右から順番に接点状態を確認し、最初に
ONとなっていることが確認された接点の左上の入力位
置が押下されたと判断しても、誤認識の恐れは殆どな
い。
【0021】尚、図2のように、キー位置(入力位置)
を接点間の中央部に設けるのではなく、図4に示すよう
に、接点で囲まれた正方形(長方形)の右下寄りにすれ
ば、更に誤認識は減少する。また、左利きの人のため
に、ON接点の右上を入力点とするような判定を行うよ
うに切り換えられる切換手段を設けることもできる。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のキースイ
ッチ装置によれば、従来と比較してキー間隔を短くしつ
つ入力位置を高速且つ高精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるキースイッチ装置の一実施形態例
の構成図である。
【図2】図1に示す本発明の実施形態の動作を説明する
ための4接点と入力位置との関係を示す図である。
【図3】図1に示す本発明の実施形態における各接点の
ON/OFFの組み合わせを示す図である。
【図4】従来のキースイッチ装置を説明するための接点
と入力位置との関係を示す図である。
【図5】従来のキースイッチ装置を説明するための図で
ある。
【図6】従来のキースイッチ装置を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
1 CPU 2 IC 3 入力パネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 3/023 H01H 13/70

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の水平ラインと垂直ラインがマトリク
    ス状に配設され、それらの交点が接続されて接点を構成
    し、4つの接点で囲まれた領域の略中央を押下入力位置
    とした入力パネルと、 前記入力パネルの水平ラインまたは垂直ラインに順次所
    定の電圧を供給する制御手段と、 前記所定の電圧が供給されていない垂直ラインまたは水
    平ラインの電圧を検出する検出手段と、 前記検出手段で検出された前記各接点情報を受け、右下
    に最も近いON接点の左上位置を前記押下位置と判定す
    る判定手段と、を備えて成ることを特徴とするキースイ
    ッチ装置。
  2. 【請求項2】複数の水平ラインと垂直ラインがマトリク
    ス状に配設され、それらの交点が接続されて接点を構成
    し、4つの接点で囲まれた領域の右下寄りを押下入力位
    置とした入力パネルと、 前記入力パネルの水平ラインまたは垂直ラインに順次所
    定の電圧を供給する制御手段と、 前記所定の電圧が供給されていない垂直ラインまたは水
    平ラインの電圧を検出する検出手段と、 前記検出手段で検出された前記各接点情報を受け、右下
    に最も近いON接点の左上位置を前記押下位置と判定す
    る判定手段と、を備えて成ることを特徴とするキースイ
    ッチ装置。
  3. 【請求項3】複数の水平ラインと垂直ラインがマトリク
    ス状に配設され、それらの交点が接続されて接点を構成
    し、4つの接点で囲まれた領域の略中央を押下入力位置
    とした入力パネルと、 前記入力パネルの水平ラインまたは垂直ラインに順次所
    定の電圧を供給する制御手段と、 前記所定の電圧が供給されていない垂直ラインまたは水
    平ラインの電圧を検出する検出手段と、 前記検出手段で検出された前記各接点情報を受け、右下
    に最も近いON接点の右上位置を前記押下位置と判定す
    る判定手段と、を備えて成ることを特徴とするキースイ
    ッチ装置。
  4. 【請求項4】複数の水平ラインと垂直ラインがマトリク
    ス状に配設され、それらの交点が接続されて接点を構成
    し、4つの接点で囲まれた領域の略中央を押下入力位置
    とした入力パネルと、 前記入力パネルの水平ラインまたは垂直ラインに順次所
    定の電圧を供給する制御手段と、 前記所定の電圧が供給されていない垂直ラインまたは水
    平ラインの電圧を検出する検出手段と、 前記検出手段で検出された前記各接点情報を受け、右下
    に最も近いON接点の左上位置を前記押下位置と判定す
    るか右上位置を前記押下位置と判定するかを切り換え可
    能な判定手段と、を備えて成ることを特徴とするキース
    イッチ装置。
  5. 【請求項5】複数の水平ラインと垂直ラインがマトリク
    ス状に配設され、それらの交点が接続されて接点を構成
    し、4つの接点で囲まれた領域の略中央を押下入力位置
    とした入力パネルと、 前記入力パネルの水平ラインの下から順に所定の電圧を
    供給する制御手段と、各供給毎に前記垂直ラインの右か
    ら左に向かって垂直ラインの電圧を検出する検出手段
    と、 前記検出手段で検出された前記各接点情報を受け、最初
    にONとなった接点の左上位置を前記押下位置と判定す
    る判定手段と、を備えて成ることを特徴とするキースイ
    ッチ装置。
  6. 【請求項6】複数の水平ラインと垂直ラインがマトリク
    ス状に配設され、それらの交点が接続されて接点を構成
    し、4つの接点で囲まれた領域の略中央を押下入力位置
    とした入力パネルと、 前記入力パネルの水平ラインの下から順に所定の電圧を
    供給する制御手段と、 各供給毎に前記垂直ラインの右から左に向かって垂直ラ
    インの電圧を検出する検出手段と、 前記検出手段で検出された前記各接点情報を受け、最初
    にONとなった接点の左上位置を前記押下位置と判定す
    るか右上位置を前記押下位置と判定するかを切り換え可
    能な判定手段と、を備えて成ることを特徴とするキース
    イッチ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06309091A (ja) * 1993-04-27 1994-11-04 Canon Inc 電子機器及びその制御方法

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