JP5742917B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＡＶ機器やパーソナルコンピュータ等の電子機器が備える入力装置に関する。

図９は、従来の入力装置の構成を示すブロック図である。図９に示すように、入力装置１００は、図示しない複数のキーと、複数のキーが押されることにより、オンの状態となる複数のキースイッチＫと、キースイッチＫのオン又はオフの状態を検出し、その情報を出力するマイクロコンピュータ１０１（以下、「キー入力マイコン」という。）と、キー入力マイコン１０１が出力する情報に基づいて、処理を行うマイクロコンピュータ１０２（以下、「キー処理マイコン」という。）と、を備えている。パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）では、キースイッチＫとキー入力マイコン１０１とがキーボードに設けられており、キー処理マイコン１０２がＰＣ本体に設けられている。また、ＡＶ機器では、キースイッチＫとキー入力マイコン１０１とがパネルに設けられており、パネル（ＡＶ機器の筐体）の後部にキー処理マイコン１０２が設けられている。なお、ここでは、キー入力マイコン１０１とキー処理マイコン１０２とが別のマイコンである場合について説明したが、１つのマイコンで、キー入力マイコン１０１が行う処理、キー処理マイコン１０２が行う処理を行うようにしてもよい。すなわち、独立したプログラムによって、キースイッチＫのオン又はオフの状態を検出し、その情報を出力するキー入力部（ソフトウェアモジュール）、キー入力部が出力する情報に基づいて、処理を行うキー処理部（ソフトウェアモジュール）として１つのマイコンを機能させ、これらがモジュール間通信によって、指示や情報のやり取りを行うようになっていてもよい。

従来の入力装置では、マトリクス方式と呼ばれる方式（例えば、特許文献１参照。）やＡ／Ｄ方式と呼ばれる方式（例えば、特許文献２参照。）を用いて、どのキーが押されたかを検出するようになっている。図１０は、マトリクス方式について説明するための図である。キー入力マイコン１０１は、複数の入力端子１０３〜１０６と複数の出力端子１０７〜１１０とを有する。第１入力端子１０３には、キースイッチＫ１１、Ｋ１２、Ｋ１３、Ｋ１４、第２入力端子１０４には、キースイッチＫ２１、Ｋ２２、Ｋ２３、Ｋ２４、第３入力端子１０５には、キースイッチＫ３１、Ｋ３２、Ｋ３３、Ｋ３４、第４入力端子１０６には、キースイッチＫ４１、Ｋ４２、Ｋ４３、Ｋ４４が接続されている。また、第１出力端子１０７には、キースイッチＫ１１、Ｋ２１、Ｋ３１、Ｋ４１、第２出力端子１０８には、キースイッチＫ１２、Ｋ２２、Ｋ３２、Ｋ４２、第３出力端子１０９には、キースイッチＫ１３、Ｋ２３、Ｋ３３、Ｋ４３、第４出力端子１１０には、キースイッチＫ１４、Ｋ２４、Ｋ３４、Ｋ４４が接続されている。また、キースイッチＫ１１〜Ｋ１４には、抵抗Ｒ１を介して、キースイッチＫ２１〜Ｋ２４には、抵抗Ｒ２を介して、キースイッチＫ３１〜Ｋ３４には、抵抗Ｒ３を介して、キースイッチＫ４１〜Ｋ４４には、抵抗Ｒ４を介して、電源Ｖ１が接続されている。

キー入力マイコン１０１は、通常、出力端子１０７〜１１０の電圧をハイレベルとしている。そして、キースイッチＫ１１〜Ｋ４１のオン又はオフを検出する場合、キー入力マイコン１０１は、第１出力端子１０７をローレベルとする。例えば、第１出力端子１０７の電圧をローレベルとした場合に、キースイッチＫ１１がオンの状態となる（キーが押される）と、第１入力端子１０３の電圧がローレベルとなる。このため、キー入力マイコン１０１は、第１入力端子１０３の電圧がローレベルの場合に、キースイッチＫ１１がオンの状態であることを検出することができる。また、第１出力端子１０７の電圧をローレベルとした場合に、キースイッチＫ１１がオフの状態である（キーが押されていない）と、電源Ｖ１に接続された抵抗Ｒ１によって、第１入力端子１０３の電圧がハイレベルとなる。このため、キー入力マイコン１０１は、第１入力端子１０３の電圧がハイレベルの場合に、キースイッチＫ１１がオフの状態であることを検出することができる。キー入力マイコン１０１は、キースイッチＫ２１、Ｋ３１、Ｋ４１も同様に、それぞれ、第２入力端子１０４、第３入力端子１０５、第４入力端子１０６の電圧のレベルから、オン又はオフの状態を検出することができる。ここで、キースイッチＫ１１〜Ｋ４１以外の他のキースイッチが押されていたとしても、第１出力端子１０７は、他の出力端子１０８〜１１０と別であるため、キー入力マイコン１０１は、他のキースイッチの状態に影響されずに、キースイッチＫ１１〜Ｋ４１のオン又はオフを検出することができる。

また、キー入力マイコン１０１は、第２出力端子１０８の電圧をローレベルとすることにより、キースイッチＫ１２〜Ｋ４２、第３出力端子１０９の電圧をローレベルとすることにより、キースイッチＫ１３〜Ｋ４３、第４出力端子１１０の電圧をローレベルとすることにより、キースイッチＫ１４〜Ｋ４４のオン又はオフの状態を検出することができる。

マトリックス方式では、全てのキースイッチについて、オン又はオフの状態を個別に検出することができる。このため、速いタイピングによって同時に複数のキーが押される場合があり、また、ＳｈｉｆｔキーやＣｔｒｌキー等の同時に押されることを前提としたキーを有するＰＣに、マトリクス方式が採用されることが多い。キー入力マイコン１０１は、どのキースイッチＫがオンの状態であるかを検出した後、オンの状態であることを検出したキースイッチＫをそれぞれ固有のキーＩＤやキーコードに変換し、変換したキーＩＤやキーコードをキー処理マイコン１０２に出力する。

キー入力マイコン１０１は、複数のキースイッチＫが同時にオンとなっている場合、オンとなっているキースイッチによって異なったキーＩＤに変換する。例えば、”ｒ”、”ｕ”、”ｎ”のキーが順番に押され、最終的には、これら３つのキーに対応するキースイッチＫが同時にオンとなったとする。この場合、キー入力マイコン１０１は、それぞれ、”ｒ”、”ｕ”、”ｎ”に該当するキーＩＤに変換し、３つのキースイッチＫが同時にオンとなったにもかかわらず、変換した”ｒ”、”ｕ”、”ｎ”に該当するキーＩＤを順番にキー処理マイコン１０２に出力する。キー処理マイコン１０２は、キー入力マイコン１０１が出力した”ｒ”、”ｕ”、”ｎ”に該当するキーＩＤにより、“ｒｕｎ”のキーが押されたことを判断することができる。一方、例えば、Ｓｈｉｆｔキーと”ｒ”キーとが同時に押され、これら２つのキーに対応するキースイッチが同時にオンとなった場合に、“Ｒ”に該当するキーＩＤに変換し、変換したキーＩＤをキー処理マイコン１０２に出力するか、又は、“ｒ”に該当するキーＩＤに変換し、変換したキーＩＤとＳｈｉｆｔキーがオンであるという情報とを組み合わせてキー処理マイコン１０２に出力する。

マトリクス方式では、キー入力マイコン１０１は、オンとなったキースイッチＫ（押されたキーの機能や文字）によって異なるキーＩＤに変換するため、キー処理マイコン１０２が複数のキースイッチＫが同時にオンとなったか否かを判断できる場合と判断できない場合がある。ＰＣでは、文字を入力するという通常の使用では、ユーザーが困ることがないので、上記した方式が採用されていることが多い。

しかしながら、ＰＣにおいても、一部の特殊な用途（例えば、ゲーム用ＰＣ）では、キー処理マイコン１０２が、複数のキースイッチＫが同時にオンとなったことを判断できることが要求される。このような場合、キー入力マイコン１０１は、オンとなったキースイッチＫに該当するキーＩＤに変換するのではなく、キースイッチＫのオン又はオフの状態を、１＝オン、０＝オフという１、０のビット値に変換する。そして、キー入力マイコン１０１は、全てのキースイッチＫ、又は、必要なキースイッチＫの状態（１又は０）を集めてビット配列とし、そのビット配列をキー処理マイコン１０２に出力する。例えば、図１０に示すように、１６個のキースイッチＫ１１〜Ｋ４１があり、キースイッチＫ２１がオンとなっていれば、キー入力マイコン１０１は、ビット配列の要素ｂ（２，１）を１とする。また、キースイッチＫ４２がオンとなっていれば、キー入力マイコン１０１は、ビット配列の要素ｂ（４，２）を１とする。そして、キー入力マイコン１０１は、キースイッチＫ１１〜Ｋ４１の状態に対応したビット配列の要素ｂ（１，１）〜ｂ（４，４）をキー処理マイコン１０２に出力する。

図１１は、Ａ／Ｄ方式について説明するための図である。Ａ／Ｄ方式は、ＡＶ機器や家電製品に採用されることが多い。キー入力マイコン１０１は、複数のＡ／Ｄ入力端子１１１〜１１４を有する。第１Ａ／Ｄ入力端子１１１には、キースイッチＫ１１、Ｋ１２、Ｋ１３、Ｋ１４、第２Ａ／Ｄ入力端子１１２には、キースイッチＫ２１、Ｋ２２、Ｋ２３、Ｋ２４、第３Ａ／Ｄ入力端子１１３には、キースイッチＫ３１、Ｋ３２、Ｋ３３、Ｋ３４、第４Ａ／Ｄ入力端子１１４には、キースイッチＫ４１、Ｋ４２、Ｋ４３、Ｋ４４が接続されている。また、キースイッチＫ１１〜Ｋ１４には、抵抗Ｒ１１を介して、キースイッチＫ２１〜Ｋ２４には、抵抗Ｒ２１を介して、キースイッチＫ３１〜Ｋ３４には、抵抗Ｒ３１を介して、キースイッチＫ４１〜Ｋ４４には、抵抗Ｒ４１を介して、電源Ｖ１（電圧値Ｖ）が接続されている。また、キースイッチＫ１１とキースイッチＫ１２との間、キースイッチＫ１２とキースイッチＫ１３との間、キースイッチＫ１３とキースイッチＫ１４との間には、分圧のために、それぞれ、抵抗Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４が接続されている。キースイッチＫ２１〜Ｋ２４、Ｋ３１〜Ｋ３４、Ｋ４１〜Ｋ４４においても、キースイッチＫ１１〜Ｋ１４同様、抵抗Ｒ２２〜Ｒ２４、Ｒ３２〜Ｒ３４、Ｒ４２〜Ｒ４４が接続されている。また、キースイッチＫ１１〜Ｋ４４は、接地されている。

ここで、オンとなったキースイッチＫと、Ａ／Ｄ入力端子１１１〜１１４の電圧値と、が図１２に示す関係となるように、分圧のための抵抗Ｒ１１〜Ｒ１４、Ｒ１２〜Ｒ４２、Ｒ１３〜Ｒ４３、Ｒ１４〜Ｒ４４に適切な抵抗値の抵抗を用いる。また、キー入力マイコン１０１は、図１２に示すように、キースイッチＫと、閾値と、を対応付けて記憶している。例えば、第１Ａ／Ｄ入力端子１１１の電圧値が０．５０Ｖとなった場合、キー入力マイコン１０１は、第１Ａ／Ｄ入力端子１１１の電圧値が、閾値０．３７５〜０．６２５Ｖの範囲内であると判断する。そして、キー入力マイコン１０１は、閾値０．３７５〜０．６２５Ｖに対応するキースイッチＫ１３がオンであることを検出する。このように、キー入力マイコン１０１は、Ａ／Ｄ入力端子１１１〜１１４の電圧値がどの閾値の範囲にあるかを判断して、どのキースイッチＫがオンの状態であるかを検出することができる。なお、隣接するキースイッチＫがオンとなった場合の電圧値の差と、他の隣接するキースイッチＫがオンとなった場合の電圧値の差と、が等間隔（図１２では、０．２５Ｖ）となっていることが好ましい。電圧値が確実に閾値の範囲内となるようにし、誤検出を防止するためである。

Ａ／Ｄ方式では、同じＡ／Ｄ入力端子に接続されたキースイッチＫが複数同時にオンとなっている場合に、キー入力マイコン１０１がどのキースイッチＫがオンの状態となったかを検出できない場合がある。例えば、図１３（ａ）に示すように、第１Ａ／Ｄ入力端子１１１に接続されているキースイッチＫ１１が先にオンとなり、同じ第１Ａ／Ｄ入力端子１１１に接続されているキースイッチＫ１３がオンとなった場合である。この場合、図１３（ｂ）に示すように、第１Ａ／Ｄ入力端子１１１の電圧値は、先にキースイッチＫ１１がオンとなったときに０となり、続いて、キースイッチＫ１３がオンとなっても、０のままで変化しない。このため、キー入力マイコン１０１は、キースイッチＫ１１とキースイッチＫ１３とが同時にオンの状態となったことを検出することができない。すなわち、キー入力マイコン１０１は、同じＡ／Ｄ入力端子に接続された複数のキースイッチＫにおいて、近くで（手前側で）Ａ／Ｄ入力端子（キー入力マイコン１０１）に接続されているキースイッチＫが先にオンの状態となると、そのキースイッチＫよりも遠くでＡ／Ｄ入力端子（キー入力マイコン１０１）に接続されているキースイッチＫの状態を検出することができないのである。

なお、例えば、図１４（ａ）に示すように、第１Ａ／Ｄ入力端子１１１に接続されているキースイッチＫ１３が先にオンとなり、同じ第１Ａ／Ｄ入力端子１１１に接続されているキースイッチＫ１１がオンとなった場合は、キー入力マイコン１０１は、キースイッチＫ１３とキースイッチＫ１１が同時にオンの状態となったことを検出することができる。まず、キースイッチＫ１３がオンとなると、図１４（ｂ）に示すように、第１Ａ／Ｄ入力端子１１１の電圧値は、０．５Ｖとなる。キー入力マイコン１０１は、第１Ａ／Ｄ入力端子１１１の電圧値が、閾値０．３７５〜０．６２５Ｖの範囲内であると判断する。そして、キー入力マイコン１０１は、閾値０．３７５〜０．６２５Ｖに対応するキースイッチＫ１３がオンの状態であることを検出する。次に、キースイッチＫ１１がオンとなると、図１４（ｂ）に示すように、第１Ａ／Ｄ入力端子１１１の電圧値は、０Ｖとなる。キー入力マイコン１０１は、第１Ａ／Ｄ入力端子１１１の電圧値が、閾値０〜０．１２５Ｖの範囲内であると判断する。そして、キー入力マイコン１０１は、閾値０〜０．１２５Ｖに対応するキースイッチＫ１１がオンの状態であることを検出する。

Ａ／Ｄ方式では、マトリクス方式と同様、キー入力マイコン１０１は、オンとなったキースイッチＫをキーＩＤやキーコードに変換し、キーＩＤやキーコードをキー処理マイコン１０２に出力する。なお、キー入力マイコン１０１は、電圧値をＡ／Ｄ変換したＡ／Ｄ変換値をキー処理マイコン１０２に出力することで、Ａ／Ｄ方式の制限の範囲内で、任意のキースイッチＫのオン又はオフの状態をキー処理マイコン１０２に出力することができる。

特開平６‐１２４１５５号公報 特開２００５‐２６６８４３号公報

マトリクス方式では、全てのキースイッチＫのオン又はオフの状態を検出することができるという利点がある。一方、マトリクス方式では、キースイッチ（キー）の数が多くなると、キー入力マイコンの入力端子及び出力端子が多く必要となるという欠点がある。また、Ａ／Ｄ方式では、一つのＡ／Ｄ入力端子に多くのキースイッチを接続することで、Ａ／Ｄ入力端子を増やすことなく、キースイッチの数を増やすことができるという利点がある。一方、Ａ／Ｄ方式では、複数のキースイッチが同時にオンの状態となったとき、オンの状態となったことを検出できないキースイッチの組み合わせがあるという欠点がある。

このように、マトリクス方式とＡ／Ｄ方式とは、相反する利点と欠点とが存在する。このため、入力装置では、目的によってどちらかの方式が選ばれて採用される。ＡＶ機器や家電製品等では、現行モデルから次モデルにモデルチェンジする場合に、キースイッチが搭載される基板はそのままで、キースイッチの配列を変える（デザイン変更する）ことがある。このため、キー処理マイコンが複数のキースイッチがオンの状態となったことを判断できるように、キー入力マイコンがキーＩＤをキー処理マイコンに出力するのではなく、マトリクス方式ではビット配列を、Ａ／Ｄ方式ではＡ／Ｄ変換値を、キー処理マイコンに出力するほうがよい。

しかしながら、マトリクス方式ではビット配列、Ａ／Ｄ方式ではＡ／Ｄ変換値がキー処理マイコンに出力されると、キー処理マイコンに出力される情報が異なるため、マトリクス方式とＡ／Ｄ方式とで、キー処理マイコンの処理、すなわち、キー処理マイコンが実行するプログラムを変更する必要がある。

本発明の目的は、マトリクス方式とＡ／Ｄ方式とで、キースイッチのオン又はオフの状態に基づいて処理を行う手段（ソフトウェアモジュールとしてのキー処理部やキー処理マイコン）の処理を変更する必要がない入力装置を提供することである。

第１の発明の入力装置は、一端が端子に接続され、且つ、他端が接地された複数のキースイッチと、前記複数のキースイッチのうち、前記端子に最も近くで接続されている前記キースイッチと前記端子との間に一端が接続され、且つ、他端が電源に接続された第１抵抗と、前記複数のキースイッチの隣接する２つの前記キースイッチの間に、それぞれ接続された複数の第２抵抗と、前記端子の電圧値に基づいて前記複数のキースイッチのオン又はオフの状態を検出し、検出した前記複数のキースイッチのオン又はオフの状態を、それぞれ、要素０又は１とすることにより、ビット配列に変換するキー入力部と、前記キー入力部が変換した前記ビット配列に基づいて処理を行うキー処理部と、を備えることを特徴とする。

本発明では、いわゆるＡ／Ｄ方式と呼ばれる方式の入力装置において、キー入力部は、端子の電圧値に基づいて複数のキースイッチのオン又はオフの状態を検出し、検出した複数のキースイッチのオン又はオフの状態をビット配列に変換する。そして、キー処理部は、キー入力部が変換したビット配列に基づいて処理を行う。このため、ビット配列を出力するキー入力部を備えるマトリクス方式の入力装置においても、キー処理部の処理を変更する必要がない。

第２の発明の入力装置は、第１の発明の入力装置において、複数の前記端子のそれぞれに、前記キースイッチが複数接続されており、前記キー入力部は、１つの前記端子に接続された前記複数のキースイッチのオン又はオフの状態を１つのビット配列に変換することを特徴とする。

本発明では、キー入力部は、１つの端子に接続された複数のキースイッチのオン又はオフの状態を１つのビット配列に変換する。従って、１つの端子に接続された複数のキースイッチ毎に、独立したビット配列を作成することができる。

第３の発明の入力装置は、第１又は第２の発明の入力装置において、前記キー入力部は、前記端子の電圧値が前記電源の電圧値から変化した場合に、前記端子の電圧値からオンの状態となった前記キースイッチを検出し、オンの状態を検出した前記キースイッチに対応するビット配列の要素を１とし、オンの状態を検出した前記キースイッチよりも前記端子に近くで接続されている前記キースイッチに対応するビット配列の要素を０とし、オンの状態を検出した前記キースイッチよりも遠くで前記端子に接続されている前記キースイッチに対応するビット配列の要素を前回変換した値とし、前記端子の電圧値が前記電源の電圧値と同じである場合は、前記複数のキースイッチがオフの状態であることを検出し、オフの状態を検出した全ての前記複数のキースイッチに対応するビット配列の要素を０に変換することにより、検出した前記複数のキースイッチのオン又はオフの状態をビット配列に変換することを特徴とする。

従来のＡ／Ｄ方式の入力装置では、キー入力部は、端子に接続されているキースイッチのうち、端子に近くで接続されているキースイッチが先にオンの状態となると、そのキースイッチよりも遠くで端子に接続されているキースイッチのオン又はオフの状態を検出することができない。そのため、キー入力部は、キースイッチのオン又はオフの状態をビット配列に変換することができない。

本発明では、キー入力部は、オンの状態を検出したキースイッチに対応するビット配列の要素を１とする。また、キー入力部は、オンの状態を検出したキースイッチよりも端子に近くで接続されているキースイッチに対応するビット配列の要素を０とする。また、キー入力部は、オンの状態を検出したキースイッチよりも遠くで端子に接続されているキースイッチに対応するビット配列の要素を前回変換した値（例えば、前回変換した値が０であれば０、１であれば１）とする。例えば、端子に接続されているキースイッチが４つである場合、キー入力部は、端子から２番目のキースイッチのオンの状態を検出すると、そのキースイッチに対応するビット配列の要素を１とする。キー入力部は、端子から２番目のキースイッチよりも近くで端子に接続されている、端子から１番目のキースイッチに対応するビット配列の要素を０とする。キー入力部は、端子から２番目のキースイッチよりも遠くで端子に接続されている、端子から３番目、４番目のキースイッチに対応するビット配列の要素を前回変換した値、例えば、０、１とする。このようにして、キー入力部は、４つのキースイッチのオン又はオフの状態をビット配列「０１０１」に変換する。本発明によれば、Ａ／Ｄ方式の入力装置において、キースイッチのオン又はオフの状態をビット配列に変換することができる。

本発明によれば、マトリクス方式とＡ／Ｄ方式とで、キースイッチのオン又はオフの状態に基づいて処理を行う手段（ソフトウェアモジュールとしてのキー処理部やキー処理マイコン）の処理を変更する必要がない入力装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るＣＤプレーヤーの構成を示すブロック図である。 キー入力マイコンとキースイッチとの接続を示す図である。 キー入力マイコンが記憶する、キースイッチと対応する閾値とを示す図である。 キースイッチのオン又はオフの状態をビット配列に変換する場合のキー入力マイコンの処理動作を示すフローチャートである。 １つのＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチを１つのビット配列に変換する場合のキー入力マイコンの処理動作を示すフローチャートである。 変形例におけるキー入力マイコンとキースイッチとの接続を示す図である。 変形例における、キースイッチのオン又はオフの状態をビット配列に変換する場合のキー入力マイコンの処理動作を示すフローチャートである。 変形例における、１つのＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチを１つのビット配列に変換する場合のキー入力マイコンの処理動作を示すフローチャートである。 従来の入力装置の構成を示すブロック図である。 マトリクス方式を説明するための図である。 Ａ／Ｄ方式を説明するための図である。 キー入力マイコンが記憶する、キースイッチと対応する閾値とを示す図である。 同じＡ／Ｄ入力端子に接続されたキースイッチが複数同時にオンとなっている場合に、どのキースイッチがオンの状態となったかを検出できない例を説明するための図である。 同じＡ／Ｄ入力端子に接続されたキースイッチが複数同時にオンとなっている場合に、どのキースイッチがオンの状態となったかを検出できる例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、本発明に係る入力装置をＣＤプレーヤーに適用した場合について説明する。図１は、本実施形態に係るＣＤプレーヤーの構成を示すブロック図である。図１に示すように、ＣＤプレーヤー１は、マイクロコンピュータ（以下、「キー処理マイコン」という。）２、ディスクドライブ３、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）４、Ｄ／Ａコンバータ５、増幅部６、スピーカー７、表示部８、操作部９を備える。キー処理マイコン２と操作部９とによって入力装置１０が構成されている。

キー処理マイコン２（キー処理部）は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力インターフェース等のハードウェアから構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、ＣＤプレーヤー１を構成する各部を制御する。また、キー処理マイコン２は、後述するマイクロコンピュータ９１が変換したビット配列に基づいて処理を行う。

ディスクドライブ３は、ＣＤに記録されているデータを読み出してＤＳＰ４に出力する。ディスクドライブ３は、キー処理マイコン２によってデータの読み出し及びその停止が制御される。ＤＳＰ４は、ディスクドライブ３が読み出したデータをデコードする。Ｄ／Ａコンバータ５は、ＤＳＰ４が出力するデータ（デジタル音声信号）をアナログ音声信号に変換する。増幅部６は、Ｄ／Ａコンバータ５が出力するアナログ音声信号を増幅する。スピーカー７は、増幅部６が出力するアナログ音声信号に基づいて、ＣＤに記録されているデータを楽曲（音声）として出力（再生）する。表示部８は、現在再生している楽曲のトラック番号、タイトル、現在のボリューム等の情報を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）や蛍光表示管等である。

操作部９は、ユーザー操作を受け付けるためのものであり、マイクロコンピュータ（以下、「キー入力マイコン」という。）９１、キースイッチＫを備えている。キー入力マイコン９１（キー入力部）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等のハードウェアから構成されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムに従って、操作部９を制御する。キースイッチＫは、ＣＤプレーヤー１の筐体に設けられた操作キーに対応して設けられており、操作キーが押されることにより、オンの状態となる。

図２は、キー入力マイコン９１とキースイッチＫとの接続を示した図である。図２では、４行×４列の複数のキースイッチＫ１１〜Ｋ４４、４つのＡ／Ｄ入力端子６１〜６４（端子）を有するキー入力マイコン９１を示している。キースイッチＫ１１〜Ｋ１４は、一端が第１Ａ／Ｄ入力端子６１に接続されている。また、キースイッチＫ１１〜Ｋ１４は、他端が接地されている。また、キースイッチＫ１１〜Ｋ１４のうち、第１Ａ／Ｄ入力端子６１に最も近くで接続されているキースイッチＫ１１と第１Ａ／Ｄ入力端子６１との間には、抵抗Ｒ１１（第１抵抗）の一端が接続されている。抵抗Ｒ１１の他端は、電圧値Ｖの電源Ｖ１に接続されている。また、キースイッチＫ１１〜Ｋ１４の、隣接する２つのキースイッチＫ１１、Ｋ１２の間、キースイッチＫ１２、Ｋ１３の間、キースイッチＫ１３、Ｋ１４の間には、それぞれ、分圧のための抵抗Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４（第２抵抗）が接続されている。同様に、第２Ａ／Ｄ入力端子６２には、キースイッチＫ２１〜Ｋ２４、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４、第３Ａ／Ｄ入力端子６３には、キースイッチＫ３１〜Ｋ３４、抵抗Ｒ３１〜Ｒ３４、第４Ａ／Ｄ入力端子６４には、キースイッチＫ４１〜Ｋ４４、抵抗Ｒ４１〜Ｒ４４が接続されている。

キー入力マイコン９１は、Ａ／Ｄ入力端子６１〜６４の電圧値（電圧値をＡ／Ｄ変換したＡ／Ｄ変換値）に基づいて、キースイッチＫのオン又はオフの状態を検出する。ここで、キー入力マイコン９１は、Ａ／Ｄ端子の電圧値が電源Ｖ１の電圧値Ｖから変化した場合に、Ａ／Ｄ入力端子６１〜６４の電圧値からオンの状態となったキースイッチＫを検出する。また、キー入力マイコン９１は、Ａ／Ｄ入力端子６１〜６４の電圧値が電源Ｖ１の電圧値Ｖと同じである場合は、そのＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチＫがオフの状態であることを検出する。具体的には、キー入力マイコン９１は、図３に示すように、キースイッチＫと、閾値と、を対応付けて記憶している。キー入力マイコン９１は、Ａ／Ｄ入力端子６１〜６４の電圧値がどの閾値の範囲内であるかを判断する。そして、キー入力マイコン９１は、閾値に対応するキースイッチＫがオンの状態であることを検出する。このとき、キー入力マイコン９１は、オンの状態を検出したキースイッチＫを、対応するキー番号に変換する。例えば、キー入力マイコン９１は、第１Ａ／Ｄ入力端子６１に接続されているキースイッチＫ１３がオンの状態であることを検出した場合、キー番号「３」に変換する。キー入力マイコン９１は、いずれのキースイッチＫ１１〜Ｋ１４もオフである場合は、キー番号「０」に変換する。なお、キー入力マイコン９１によるキースイッチＫのオン又はオフの状態の検出は、上記した従来の検出と同じであるため、詳細な説明は省略する。

また、キー入力マイコン９１は、検出したキースイッチＫのオン又はオフの状態をビット配列に変換する。ここで、キー入力マイコン９１は、１つのＡ／Ｄ入力端子に接続された複数のキースイッチＫのオン又はオフの状態を１つのビット配列に変換する。すなわち、キー入力マイコン９１は、第１Ａ／Ｄ入力端子６１に接続されたキースイッチＫ１１〜Ｋ１４を１つのビット配列ｂ（１，１）〜ｂ（１，４）に変換する。同様に、キー入力マイコン９１は、第２Ａ／Ｄ入力端子６２に接続されたキースイッチＫ２１〜Ｋ２４、第３Ａ／Ｄ入力端子６３に接続されたキースイッチＫ３１〜Ｋ３４、第４Ａ／Ｄ入力端子６４に接続されたキースイッチＫ４１〜Ｋ４４のオン又はオフの状態を、それぞれ、１つのビット配列ｂ（２，１）〜ｂ（２，４）、ｂ（３，１）〜ｂ（３，４）、ｂ（４，１）〜ｂ（４，４）に変換する。そして、キー入力マイコン９１は、これらをまとめてビット配列ｂ（１，１）〜ｂ（４，４）をキー処理マイコン２に出力する。

具体的には、キー入力マイコン９１は、オンの状態を検出したキースイッチＫに対応するビット配列の要素を１とする。また、キー入力マイコン９１は、オンの状態を検出したキースイッチＫよりもＡ／Ｄ入力端子６１〜６４に近くで接続されているキースイッチＫに対応するビット配列の要素を０とする。また、キー入力マイコン９１は、オンの状態を検出したキースイッチＫよりも遠くでＡ／Ｄ入力端子６１〜６４に接続されているキースイッチに対応するビット配列の要素を前回変換した値（例えば、前回変換した値が０であれば０、１であれば１とする）。例えば、第１Ａ／Ｄ入力端子６１に接続されているキースイッチＫ１１〜Ｋ１４のオン又はオフの状態を１つのビット配列に変換する場合、キー入力マイコン９１は、第１Ａ／Ｄ入力端子６１から２番目のキースイッチＫ１２のオンの状態を検出すると、そのキースイッチＫ１２に対応するビット配列の要素ｂ（１，２）を１とする。キー入力マイコン９１は、第１Ａ／Ｄ入力端子６１から２番目のキースイッチＫ１２よりも近くで端子に接続されている、第１Ａ／Ｄ入力端子６１から１番目のキースイッチＫ１１に対応するビット配列の要素ｂ（１，１）を０とする。キー入力マイコン９１は、第１Ａ／Ｄ入力端子６１から２番目のキースイッチＫ１２よりも遠くで第１Ａ／Ｄ入力端子６１に接続されている、第１Ａ／Ｄ入力端子６１から３番目、４番目のキースイッチＫ１３、Ｋ１４に対応するビット配列の要素ｂ（１，３）、ｂ（１，４）を前回変換した値、例えば、０、１とする。このようにして、キー入力マイコン９１は、４つのキースイッチのオン又はオフの状態をビット配列ｂ（１，１）〜ｂ（１，４）＝０１０１に変換する。

次に、キースイッチＫのオン又はオフの状態をビット配列に変換する場合のキー入力マイコン９１の処理動作を、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、キー入力マイコン９１は、ｙ行目のＡ／Ｄ入力端子に対応する、変数ｙを１とする（Ｓ１）。次に、第ｙＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチＫのオン又はオフの状態をビット配列に変換する（Ｓ２）。１回目のＳ２の処理では、第１Ａ／Ｄ入力端子６１に接続されているキースイッチＫ１１〜Ｋ１４のオン又はオフの状態がビット配列に変換される。次に、キー入力マイコン９１は、変数ｙが４であるか否かを判断する（Ｓ３）。キー入力マイコン９１は、変数ｙが４でないと判断した場合（Ｓ３：Ｎｏ）、変数ｙをｙ＋１とする（Ｓ４）。次のＳ２の処理で、次のｙ行目のＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチＫのオン又はオフの状態をビット配列に変換するためである。Ｓ４の処理の後、キー入力マイコン９１は、Ｓ２の処理を行う。キー入力マイコン９１は、変数ｙが４であると判断した場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、全てのキースイッチＫのオン又はオフの状態をビット配列に変換したため、キー処理マイコン２にビット配列ｂ（１，１）〜ｂ（４，４）を出力する（Ｓ５）。

次に、１つのＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチＫを１つのビット配列に変換する場合のキー入力マイコン９１の処理動作を、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。ここでは、キー入力マイコン９１が、第ｙＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチＫｙ１〜Ｋｙ４のオン又はオフの状態を１つのビット配列に変換する場合について説明する。まず、キー入力マイコン９１は、第ｙＡ／Ｄ入力端子の電圧値をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したＡ／Ｄ変換値を読み取る（Ｓ１１）。キー入力マイコン９１は、読み取ったＡ／Ｄ変換値から、Ａ／Ｄ変換値に対応するキー番号（０〜４）に変換する（図３参照、Ｓ１２）。次に、キー入力マイコン９１は、変数ｋを変換したキー番号とする（Ｓ１３）。次に、キー入力マイコン９１は、変数ｋ＝０であるか否かを判断する（Ｓ１４）。すなわち、キー入力マイコン９１は、全てのキースイッチＫｙ１〜ｙ４がオフの状態であるか否かを判断する。キー入力マイコン９１は、変数ｋ＝０である、すなわち、全てのキースイッチＫｙ１〜ｙ４がオフの状態であると判断した場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、キースイッチＫｙ１〜Ｋｙ４の列番号に対応する変数ｘを１とする（Ｓ１５）。次に、キー入力マイコン９１は、ビット配列の要素ｂ（ｙ，ｘ）を０とする（Ｓ１６）。１回目のＳ１６の処理では、変数ｘ＝１であるため、ビット配列の要素ｂ（ｙ，１）が０となる。次に、キー入力マイコン９１は、変数ｘ＝４であるか否かを判断する（Ｓ１７）。キー入力マイコン９１は、変数ｘ＝４でないと判断した場合（Ｓ１７：Ｎｏ）、変数ｘをｘ＋１とする（Ｓ１８）。２回目以降の処理において、ビット配列の要素ｂ（ｙ，１）よりも列番号が大きいビット配列の要素ｂ（ｙ，ｘ）を０とするためである。

キー入力マイコン９１は、変数ｘ＝４でないと判断している間は（Ｓ１７：Ｎｏ）、Ｓ１６〜１８の処理を繰り返し実行する。従って、第ｙＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチＫｙ１〜Ｋｙ４のオン又はオフの状態に対応するビット配列の要素ｂ（ｙ，１）〜ｂ（ｙ，４）は全て０となる。キー入力マイコン９１は、変数ｘ＝４であると判断した場合（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

一方、キー入力マイコン９１は、変数ｋ＝０でない、すなわち、いずれかのキースイッチＫｙ１〜Ｋｙ４がオンの状態であると判断した場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、キースイッチＫｙ１〜Ｋｙ４の列番号に対応する変数ｘを１とする（Ｓ１９）。次に、キー入力マイコン９１は、変数ｘ＝ｋ（キー番号）であるか否かを判断する（Ｓ２０）。すなわち、キー入力マイコン９１は、キースイッチＫｙｘがオンの状態であるか否かを判断する。キー入力マイコン９１は、変数ｘ＝ｋでない、すなわち、キースイッチＫｙｘがオンの状態でない（オフの状態である）と判断した場合（Ｓ２０：Ｎｏ）、ビット配列の要素ｂ（ｙ，ｘ）を０とする（Ｓ２１）。１回目のＳ２１の処理では、変数ｘ＝１であるため、ビット配列の要素ｂ（ｙ，１）が０となる。次に、キー入力マイコン９１は、変数ｘをｘ＋１とする（Ｓ２２）。次のＳ２０の処理において、次の列番号に対応するキースイッチＫｙｘがオンの状態であるか否かを判断するためのである。Ｓ２２の処理の後、キー入力マイコン９１は、Ｓ２０の処理を実行する。

一方、キー入力マイコン９１は、変数ｘ＝ｋである、すなわち、キースイッチＫｙｘがオンの状態であると判断した場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、ビット配列の要素ｂ（ｙ，ｘ）を１とし（Ｓ２３）、処理を終了する。ここで、例えば、１回目のＳ２０の処理で変数ｘ＝ｋ、すなわち、キースイッチＫｙ１がオンの状態であると判断すると、ビット配列の要素ｂ（ｙ，１）は１となって処理が終了する。従って、キースイッチＫｙ１よりも遠くで第ｙＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチＫｙ２〜Ｋｙ４に対応するビット配列の要素ｂ（ｙ，２）〜ｂ（ｙ，４）は前回変換した値のままである。また、例えば、２回目のＳ２０の処理で変数ｘ＝ｋ、すなわち、キースイッチＫｙ２がオンの状態であると判断すると、ビット配列の要素ｂ（ｙ，１）は０、ｂ（ｙ，２）は１となって処理が終了する。従って、キースイッチＫｙ２よりも遠くで第ｙＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチＫｙ３、Ｋｙ４に対応するビット配列の要素ｂ（ｙ，３）、ｂ（ｙ，４）は前回変換した値のままである。

以上説明したように、本実施形態では、キー入力マイコン９１は、Ａ／Ｄ入力端子６１〜６４の電圧値に基づいて複数のキースイッチＫ１１〜Ｋ４４のオン又はオフの状態を検出する。また、キー入力マイコン９１は、検出した複数のキースイッチＫ１１〜Ｋ４４のオン又はオフの状態をビット配列に変換する。そして、キー処理マイコン２は、キー入力マイコン９１が変換したビット配列に基づいて処理を行う。このため、ビット配列を出力するキー入力マイコンを備えるマトリクス方式の入力装置においても、キー処理マイコン２の処理を変更する必要がない。

また、本実施形態では、キー入力マイコン９１は、１つのＡ／Ｄ入力端子に接続された複数のキースイッチＫのオン又はオフの状態を１つのビット配列に変換する。従って、１つのＡ／Ｄ入力端子に接続された複数のキースイッチＫ毎に、独立したビット配列を作成することができる。

また、従来のＡ／Ｄ方式の入力装置では、キー入力マイコンは、Ａ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチのうち、Ａ／Ｄ入力端子に近くで接続されているキースイッチが先にオンの状態となると、そのキースイッチよりも遠くで端子に接続されているキースイッチの状態を検出することができない。そのため、キースイッチのオン又はオフの状態をビット配列に変換することができない。

本実施形態では、キー入力マイコン９１は、オンの状態を検出したキースイッチに対応するビット配列の要素を１とする。また、キー入力マイコン９１は、オンの状態を検出したキースイッチＫよりもＡ／Ｄ入力端子６１〜６４に近くで接続されているキースイッチＫに対応するビット配列の要素を０とする。また、キー入力マイコン９１は、オンの状態を検出したキースイッチＫよりも遠くでＡ／Ｄ入力端子６１〜６４に接続されているキースイッチＫに対応するビット配列の要素を前回変換した値（例えば、前回変換した値が０であれば０、１であれば１）とする。このようにすれば、Ａ／Ｄ方式の入力装置１において、キースイッチＫのオン又はオフの状態をビット配列に変換することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではなく、以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。

上述の実施形態においては、入力装置１０が４行×４列のキースイッチＫ１１〜Ｋ４４を備える場合について説明した。これに限らず、図６に示すように、キースイッチＫの数は、ｍ行×ｎ列（ｍは１以上の自然数、ｎは３以上の自然数）であってもよい。この場合、キー入力マイコン９１は、ｍ個のＡ／Ｄ入力端子６１〜６ｍを有する。

図６に示す構成の場合、キー入力マイコン９１は、キースイッチＫのオン又はオフの状態をビット配列に変換する場合に、図４に示すＳ３の処理に変えて、図７に示すように、変数ｙがｍであるか否かを判断する（Ｓ１０３）。第ｍＡ／Ｄ入力端子６ｍに接続されているキースイッチＫｍ１〜Ｋｍｎまで、キースイッチＫのオン又はオフの状態をビット配列に変換するためである。また、図４に示すＳ５の処理に変えて、図７に示すように、キー入力マイコン９１は、キー処理マイコン２にビット配列ｂ（１，１）〜ｂ（ｍ，ｎ）を出力する（Ｓ１０５）。

また、図６に示す構成の場合、キー入力マイコン９１は、１つのＡ／Ｄ入力端子に接続されているキースイッチＫを１つのビット配列に変換する場合に、図５に示すＳ１７の処理に変えて、図８に示すように、変数ｘ＝ｎであるか否かを判断する（Ｓ１１７）。列番号ｎのキースイッチＫｙｎまで、キースイッチＫｙｘに対応するビット配列の要素を０とするためである。

上述の実施形態においては、キー入力マイコン９１とキー処理マイコン２とが別のマイコンである場合について説明した。これに限らず、１つのマイコンで、キー入力マイコン９１が行う処理、キー処理マイコン２が行う処理を実行するようにしてもよい。すなわち、独立したプログラムによって、キー入力マイコン９１が行う処理を実行するキー入力部（ソフトウェアモジュール）、キー処理マイコン２が行う処理を実行するキー処理部（ソフトウェアモジュール）として１つのマイコンを機能させるようにしてもよい。

上述の実施形態では、本発明に係る入力装置をＣＤプレーヤーに適用した場合について説明した。これに限らず、ＤＶＤプレーヤー、ＨＤＤプレーヤー、ＡＶアンプ等のＡＶ機器、家電製品、ＰＣ等の電子機器に本発明の入力装置を適用することができる。

本発明は、例えば、ＡＶ機器やパーソナルコンピュータ等の電子機器が備える入力装置に好適に採用され得る。

１ ＣＤプレーヤー
２ マイクロコンピュータ（キー処理部）
９ 操作部
１０ 入力装置
６１ 第１Ａ／Ｄ入力端子（端子）
６２ 第２Ａ／Ｄ入力端子（端子）
６３ 第３Ａ／Ｄ入力端子（端子）
６４ 第４Ａ／Ｄ入力端子（端子）
９１ マイクロコンピュータ（キー入力部）
Ｋ１１〜Ｋ４４ キースイッチ
Ｒ１１〜Ｒ１４ 抵抗（第１抵抗）
Ｒ１２〜Ｒ１４ 抵抗（第２抵抗）
Ｒ２２〜Ｒ１４ 抵抗（第２抵抗）
Ｒ３２〜Ｒ３４ 抵抗（第２抵抗）
Ｒ４２〜Ｒ４４ 抵抗（第２抵抗）
Ｖ１ 電源

Claims (3)

1. 一端が端子に接続され、且つ、他端が接地された複数のキースイッチと、
   前記複数のキースイッチのうち、前記端子に最も近くで接続されている前記キースイッチと前記端子との間に一端が接続され、且つ、他端が電源に接続された第１抵抗と、
   前記複数のキースイッチの隣接する２つの前記キースイッチの間に、それぞれ接続された複数の第２抵抗と、
   前記端子の電圧値に基づいて前記複数のキースイッチのオン又はオフの状態を検出し、検出した前記複数のキースイッチのオン又はオフの状態を、それぞれ、要素０又は１とすることにより、ビット配列に変換するキー入力部と、
   前記キー入力部が変換した前記ビット配列に基づいて処理を行うキー処理部と、
   を備えることを特徴とする入力装置。
2. 複数の前記端子のそれぞれに、前記キースイッチが複数接続されており、
   前記キー入力部は、１つの前記端子に接続された前記複数のキースイッチのオン又はオフの状態を１つのビット配列に変換することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
3. 前記キー入力部は、
   前記端子の電圧値が前記電源の電圧値から変化した場合に、前記端子の電圧値からオンの状態となった前記キースイッチを検出し、オンの状態を検出した前記キースイッチに対応するビット配列の要素を１とし、オンの状態を検出した前記キースイッチよりも前記端子に近くで接続されている前記キースイッチに対応するビット配列の要素を０とし、オンの状態を検出した前記キースイッチよりも遠くで前記端子に接続されている前記キースイッチに対応するビット配列の要素を前回変換した値とし、
   前記端子の電圧値が前記電源の電圧値と同じである場合は、前記複数のキースイッチがオフの状態であることを検出し、オフの状態を検出した全ての前記複数のキースイッチに対応するビット配列の要素を０に変換することにより、
   検出した前記複数のキースイッチのオン又はオフの状態をビット配列に変換することを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。

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