JPH01200428A - キーボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 ■、実施例と第１図との対応関係 ■、実施例の構成及び動作 （ｉ）全体構成 （ｉｉ）多段スイッチを用いた場合 （ｉｉｉ　）圧力センサを用いた場合（その１）（ｉｖ
）圧力センサを用いた場合（その２）■、実施例のまと
め ■８発明の変形態様 発明の効果 （概　要〕 キーの繰り返し周期を任意に設定するようにしたキーボ
ードに関し、 データの高速処理が可能であり、かつ送出データ数の精
度を上げることを目的とし、 打けん操作によって所望キーの指定を行なうキー指定手
段と、キー指定手段によるキーの打けん時間が所定時間
以上になったときに、打けんの強さに応じて所望キーに
関する繰り返し周期を設定する周期設定手段と、周期設
定手段で設定した繰り返し周期毎に、キー指定手段によ
って指定されたキーに応じたコードデータを出力する符
号化手段とを備えるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、キーボードに関し、特に、キーの繰り返し周
期を任意に設定するようにしたキーボードに関するもの
である。

〔従来の技術〕

コンピュータシステムを初めとするデータ処理装置の入
力装置として最も一般的なものがキーボードである。キ
ーボードは、構造が簡単であり、かつ操作方法が容易で
あるため汎用されている。

このキーボードにおいて、同一キーを連続して複数目打
けんする代わりに、所望キーを所定時間以上押し続ける
ことにより、所望キーに応じたコードデータを連続して
出力する、所謂［セルフリピート機能」を備えたものが
ある。例えば、カーソル移動キーを押し続けたときにデ
イスプレィ上のカーソル位置を連続して移動させたり、
所望の文字キーを押し続けたときにデイスプレィ上に連
続して所望文字を表示させたりする機能がセルフリピー
ト機能である。

上述のセルフリピート機能のリピート周期（繰り返し周
期）の設定方式には幾通りかの方式があり、代表的なも
のについて以下に説明する。

■周期固定あるいは半固定： 予めリピート周期が設定されていたり、プログラマブル
にリピート周期が設定可能であるが、キーボード操作中
には容易に変更できない方式。

■キーの押下時間に応じて周期を変更：キーを押し下げ
ている時間に応じてリピート周期を短くする方式。多（
の同一文字を９表示する場合や、カーソル移動量が多い
場合に本方式は有利である。

■キーストロークに応じて２段階速度を設定：発明協会
公開技法番号８２−４０８２　（名称「カーソル移動キ
ー」）に開示されているように、カーソル移動キーのス
トロークを低速と高速の２段階で構成し、カーソル移動
キーのストロークが小さいときは低速でカーソルを移動
し、ストロークが大きいときは高速でカーソルを移動す
る方式。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上述した■の方式にあっては、リピート周期
が固定（あるいは半固定）であるため、データの高速処
理の点からは不利であり、また、リピート周期が短すぎ
ると送出データ数の精度が悪くなるという問題点があっ
た。

また、上述の■の方式にあっては、多くの送出データを
得たいときにはキーの押下時間を長くすればよいので、
データの高速処理の点からは有利であるが、このときの
データ送出終了のタイミング制御が難しく、送出データ
数の精度が悪いという問題点があった。

上述の■の方式にあっては、キーのストロークに応じて
低速あるいは高速のカーソル移動速度が選択できるので
、上述の■及び■の方式に比べると、データの高速処理
及び送出データ数精度の両方の点で有利であるが、設定
速度が２段階であるため、カーソル移動量によっては充
分に機能を果たすことができない場合がある。例えば、
データの高速処理を考慮して高速側のカーソル移動速度
を充分速く設定すると、カーソル移動量がそれほど多く
ない場合には、低速側のカーソル移動を行なうことにな
り、カーソル移動の効率が悪くなってしまう。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、データの高速処理が可能であり、かつ送出データ
数の精度が良いキーボードを提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明のキーボードの原理ブロック図である
。

図において、キー指定手段１１１は、打けん操作によっ
て所望キーの指定を行なう。

周期設定手段２３１は、キー指定手段１１１によるキー
の打けん時間が所定時間以上になったときに、打けんの
強さに応じて所望キーに関する操り返し周期を設定する
。

符号化手段１２１は、周期設定手段１３１で設定した繰
り返し周期毎に、キー指定手段１１１によって指定され
たキーに応じたコードデータを出力する。

従って、全体として、キー指定手段１１１によって所望
キーの指定を行ない、その所望キーの打けんの強さに応
じて繰り返し周期の設定を行なうように構成されている
。

〔作　用〕

キー指定手段１１１は打けん操作によって所望キーを指
定し、周期設定手段１３１はその打けん時間が所定時間
以上になったときに、打けんの強さに応じた繰り返し周
期を設定する。

符号化手段１２１は、周期設定手段１３１で設定した繰
り返し周期毎に、キー指定手段１１１で指定されたキー
に応じたコードデータを出力する。

本発明にあっては、打けんの強さに応じてキーの繰り返
し周期を設定することにより、データの高速処理が可能
であり、かつ送出データ数の精度を上げることができる
。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明のキーボードを用いたコンピュータの
全体構成を示す。また、第３図、第６図。

第８図は実施例のキーボードの詳細構成を示す。

■、　施例と第１図との対応１係 ここで、本発明の実施例と第１図との対応関係を示して
おく。

キー指定手段１１１は、ＣＰＵ３１１．マルチプレクサ
３３１．、キーボードマトリクス３４１、に相当する。

符号化手段１２１は、ＣＰＵ３１１．ＣＰＵ６１１に相
当する。

周期設定手段１３１は、ＣＰＵ３１１．　　レジスタ３
２１．マルチプレクサ３３１．キーボードマトリクス３
４１．ＣＰＵ６１１．セレクタ６２１゜Ａ／Ｄ変換回路
６３１．圧力センサ６４１．アナログマルチプレクサ８
１１．デコーダ８２１．レジスタ８３１に相当する。

以上のような対応関係があるものとして、以下本発明の
実施例について説明する。

第２図において、本発明のキーボードを用いたコンピュ
ータシステムは、全体の制御及び演算を行なうＣＰＵ２
６１と、ＣＰＵ２６１が直接処理を行なうデータを格納
するＲＡＭ２６３と、本発明を適用したキーボード２１
１と、データの表示を行なうデイスプレィ２４１と、キ
ーボード２１１及びデイスプレィ２４１のデータの入出
力を制御するＩ１０制御部２５１と、データやプログラ
ムを保存するためのフロッピーディスク装置２４３、ハ
ードディスク装置２４５と、フロッピーディスク装置２
４３及びハードディスク装置２４５のデータの入出力を
制御するＩ１０制御部２５３とを備えている。

ＣＰＵ２６１．ＲＡＭ２６３．Ｉ１０制御部２５１．２
５３はバス接続されている。更に、キーボード２１１及
びデイスプレィ２４１はＩ１０制御部２５１と接続され
ており、フロッピーディスク装置２４３及びハードディ
スク装置２４５は■１０制御部２５３と接続されている
。

オペレータがキーボード２１１の所望キーを押下すると
、そのキーに対応したコードデータがキーボード２１１
からＩ１０制御部２５１に送られる。Ｉ１０制御部２５
１に送られたコードデータは、デイスプレィ２４１に表
示（コードデータに対応した文字パターンとして表示）
すると共に、バスを介してＣＰＵ２６１に送られる。

以下、本発明実施例のキーボード２１１の詳細構成及び
動作について、いくつかの例を上げて説明する。

（ｉｉ　）　　　スイッチを　いた場合第３図は、多段
（例えば４段）スイッチを用いたキーボード２１１の詳
細な構成を示す。

図において、キーボード２１１は、キーボード２１１か
らのコードデータ送出の制御及びコードデータの作成を
行なうＣＰＵ３１１と、キーが押されたときにそのキー
を特定するための４つのキーボードマトリクス３４１．
．３４１□、３４１、．３４１．と、キーボードマトリ
クスのそれぞれに接続する４つのプルアップ抵抗３５１
．．３５１□、３５１ａ、３５１４と、４つのマルチプ
レクサ（ＭＵＸ）３３１．．３３１□、３３１３゜３３
１４と、レジスタ３２１とを備えている。

キーボードマトリクス３４１．は、互いに交差する複数
本の入線（Ｙ、。〜Ｙ１゜）と出線（Ｘ、〜Ｘ６）及び
各交点に配置されたスイッチとで構成されている。オペ
レータが所望キーを押下したときに、そのキーに１対１
に対応している交点のスイッチがオンになり、出線と入
線とが接続された状態になる。

キーボードマトリクス３４１１の各出線の一方端はプル
アップ抵抗３５１．を介して動作電圧ライン（＋５Ｖ）
に接続されており、他方端はマルチプレクサ３３１．の
入力端子Ｄ６．ＤＩ、　　・・・、Ｄ、に接続されてい
る。

また、各入線の一方端はＣＰＵ３１１のデータ端子Ｄ０
゜、Ｄｅｌ＋　　・・・＋ＤＩ。に接続されており、他
方端は次段（キーボードマトリクス３４１゜）の入線の
一方端に接続されている。

オペレータによってキーが押されない状態ではキーボー
ドマトリクス３４１１の各交点のスイッチはオフになっ
ている。従って、プルアップ抵抗３５１１を介して各出
線に印加された＋５Ｖ（データ“１“に対応）がマルチ
プレクサ３３１．の各入力端子に供給される。

オペレータによってキーが押されると、そのキーに対応
した交点のスイッチがオンになる。このとき、ＣＰＵ３
１１のデータ端子Ｄ０゜＋　　Ｄ（１１＋　　・・・、
Ｄ＋。の何れかからはデータ“０”がキーボードマトリ
クス３４１．の各入力に供給されており、スイッチがオ
ンになった交点に対応した出線がロー状態になる。従っ
て、このロー状態の出線が接続されているマルチプレク
サ３３１１の入力端子にデータ“′０°′が供給される
。

例えば、先ずＣＰＵ３１１のデータ端子Ｄ０゜からデー
タ“０”を出力し、このときマルチプレクサ３３１１の
各入力端子に供給されるデータが“０゛になっているか
否かを調べる。同様にして、順にＣＰＵ３１１のデータ
端子Ｄ＋１１以降からデータ“ＯＩＩを出力し、マルチ
プレクサ３３１１における入力データを調べる。以上の
動作によって、キーボードマトリクス３４１１のどの交
点のスイッチがオンになっているかを特定することがで
きる。

同様にして、キーボードマトリクス３４１□の出線はマ
ルチプレクサ３３１□及びプルアップ抵抗３５１□を介
して動作電圧ラインに、キーボードマトリクス３４１．
の出線はマルチプレクサ３３１、及びプルアップ抵抗３
５１３を介して動作電圧ラインに、キーボードマトリク
ス３４１４の出線はマルチプレクサ３３１４及びプルア
ップ抵抗３５１４を介して動作電圧ラインに接続されて
いる。また、キーボードマトリクス３４１２の入線の他
方端はキーボードマトリクス３４１．の入線の一方端に
、キーボードマトリクス３４１３の入線の他方端はキー
ボードマトリクス３４１４の入線の一方端に接続されて
いる。

各マルチプレクサ３３１のライト端子Ｗは共にＣＰＵ３
１１のリードライト端子Ｒ／Ｗに接続されている。各マ
ルチプレクサ３３１のイネーブル端子ＥＮは、レジスタ
３２１の４つの出力端子のそれぞれと接続されている。

また、各マルチプレクサ３３１の出力端子Ａｏ　、Ａ＋
−、Ａ２のそれぞれは、共にＣＰＵ３１１のデータ端子
り、、、Ｄ、□。

Ｄ　＋ｚに接続されている。

更に、ＣＰＵ３１１からレジスタ３２１へは、リードラ
イト端子Ｒ／Ｗから出力される信号及びデータ端子ＤＩ
４＋　Ｄｉｓからの２ビツトデータが供給される。レジ
スタ３２１では、ＣＰＵ３　ｔ　ｉから入力される２ビ
ツトデータによって４つの出力端子の中から１つを選択
し、リードライト端子Ｒ／Ｗからの信号に応じて、選択
した出力端子からデータ“１°“を出力する。各マルチ
プレクサ３３１では、このレジスタ３２１から出力され
るデーダ“１゛を受は取ったときに動作が有効になる。

第４図は、キーボード２１１におけるキーボードマトリ
クス３４１の配置要領を示す。最上段（第１層）にキー
ボードマトリクス３４１１を、次段（第２層）にキーボ
ードマトリクス３４１□を、次段（第３層）にキーボー
ドマトリクス３４１゜を、下段（第４層）にキーボード
マトリクス３４１４を配置する。各キーボードマトリク
ス３４１のそれぞれの交点は重なるように配置する。従
って、オペレータが所望キーを押下すると、押下する強
さに応じて各キーボードマトリクス３４１の交点のスイ
ッチがオンになる。

第５図は、ＣＰＵ３１１における繰り返し周期設定の動
作手順を示す。

先ず、１つのキーに着目して繰り返し周期の設定処理を
行なう。

最初にＣＰＵ３１１は、第１層のキーボードマトリクス
３４１１の中で、そのキーに対応した交点のスイッチが
オンになっているか否かの判定を行なう（ステップ５１
１）。ＣＰＵ３１１のリードライト端子Ｒ／Ｗから出力
する信号及びレジスタ３２１からマルチプレクサ３３１
１に供給するデータによってマルチプレクサ３３１．を
有効にする。マルチプレクサ３３１１では、入力端子の
中の何れかにデータ“０”が人力されると、その入力端
子を識別するための３ビツトデータ（入力端子は７つな
ので３ビツトデータで識別可）をＣＰＵ３１１のデータ
端子Ｄ　ＩＩ＋　　ＤＩ２＋　Ｄｌｆｆに供給する。従
ってＣＰＵ３１１は、データ端子Ｄ０゜〜Ｄ、。から出
力するデータ及びデータ端子り、〜Ｄ、３に供給される
データに応じて、ステップ５１１の判定を行なう。

ステップ５１１の判定で肯定判断すると、次にＣＰＵ３
１１は、第２層のキーボードマトリクス３４１２の中で
、そのキーに対応した交点のスイッチがオンになってい
るか否かの判定を行なう（ステップ５１２）。

同様にして肯定判断を行なうと、第３層のキーボードマ
トリクス３４１．の中でそのキーに対応した交点のスイ
ッチがオンになっているか否か（ステップ５１３）を判
定し、更に、第４層のキーボードマトリクス３４１４の
中でそのキーに対応した交点のスイッチがオンになって
いるか否か（ステップ５１４）を判定する。

オペレータが強（キーを押下すると、対応する交点のス
イッチが全てオンになり、ＣＰＵ３１１はステップ５１
４で肯定判断を行なうことになる。

このとき、ＣＰＵ３１１は、操り返し周期を５０ｍ５に
設定して（ステップ５１５）、繰り返し周期設定の処理
を終了する。

ステップ５１４で否定判断したとき（着目キーに対応し
た交点のスイッチの中で第３層までがオンになっていた
とき）は、繰り返し周期を８０鵬に設定して（ステップ
５１Ｂ）、処理を終了する。

同様に、ステップ５１３で否定判断したときは繰り返し
周期を１００ｍ５に（ステップ５１７）、ステップ５１
２で否定判断したときは繰り返し周期を１２０ｍ５に設
定して（ステップ５１６）、処理を終了する。

また、ステップ５１１で否定判断したとき（着目キーに
対応した全ての交点のスイッチがオフのとき）は、繰り
返し周期の設定を行なわずに処理を終了する。

以後、ＣＰＵ３１１は、同様にして全てのキーについて
処理を行なう。

以上のようにして押されたキーの検出及びその繰り返し
周期が設定されると、ＣＰＵ３１１は、そのキーに対応
したコードデータ（例えばアスキーコード等）を設定し
た繰り返し周期毎にｒ１０制御部２５１に送出する。

尚、実際には、オペレータが所望キーを押して所定時間
（例えば数百ｍｓ）経過後にセルフリピート機能を働か
せるのが普通であるので、所定時間経過後上述のコード
データ送出を行なうようにする。

（ｉｉｉ　）圧力センサを用いた場合（そのｌ）第６図
は、圧力センサを用いたキーボード２１１の詳細な構成
を示す。

図において、キーボード２１１は、キーボード２１１か
らのコードデータ送出の制御及びコードデータの作成を
行なうＣＰＵ６１１と、キーが押下されたときの圧力を
検出する圧力センサ６４１１〜６４１１と、キーボード
マトリクスの各交点に配置されたスインチロ５１１〜６
５１１１と、各圧力センサからの出力（アナログデータ
）を８ビツトのディジタルデータに変換するアナログ−
ディジタル（Ａ／Ｄ）変換回路６３１と、ＣＰＵ６１１
に供給するデータの選択を行なうセレクタ６２１とを備
えている。

第７図は、圧力センサ６４１の配置要領を示している。

各キーに対応してキーボードマトリクスが配置さており
、更にその各交点に１対１に対応するように各圧力セン
サ６４１が配置されている。

圧力センサ６４１は、オペレータによるキーの押下を受
けて、その押下による圧力を検出する。

このとき、該当するスイッチ６５１がオンになるので、
そのスイッチ６５１に接続された圧力センサ６４１の出
力がＡ／Ｄ変換回路６３１に供給される。Ａ／Ｄ変換回
路６３１では、供給されたアナログデータをディジタル
データに変換して、セレクタ６２１の入力端子Ａ０〜Ａ
７に入力する。

また、セレクタ６２１の入力端子８０〜Ｂ、へは、キー
ボードマトリクスからのデータが入力される。このキー
ボードマトリクスからのデータは、押下されたキーを識
別するためのデータである（例えば第３図に示した例に
おけるＣＰＵ３１１のデータ端子ＤＩｌ〜ＤＩ３に供給
されるデータあるいはそのデータを更にデコードしたデ
ータである）。

先ず、セレクタ６２１では、入力端子８０〜Ｂ７に入力
されたデータを選択してＣＰＵ６１１に供給する。ＣＰ
Ｕ６１１は、このデータによってオペレータが押下した
キーの認識を行なう。

次に、ＣＰＵ６１１は、所定時間以上同じキーが押下さ
れているときに、セレクタ６２１の入力端子Ａ０〜Ａ７
に供給されるデータ（圧力センサ６４１の出力）の取り
込みを行なう。このとき、セレクタ６２１からＣＰＵ６
１１に人力されるデータは、押下されたキーの圧力（押
下の強さ）に関するデータであり、その圧力値に応じて
繰り返し周期を設定する。

例えば、最も小さな圧力値（セレクタ６２１の感度によ
る）のときに繰り返し周期を１２０ｍ５とし、最も大き
な圧力値のときに繰り返し周期を５０ｆｌＩｓとし、そ
の中間のときは圧力値に応じて１２０ｍ５〜５０ｍ５の
範囲の繰り返し周期を設定する。

（ｉｖ）圧力センサを用いた場合（その２）第６図に示
した実施例では、２つ以上のキーが同時に押されたとき
に、該当する２つ以上の圧力センサ６４１の出力が同時
にＡ／Ｄ変換回路６３１に供給されることになる。従っ
て、２つ以上のキーが押下され得る場合に、この不都合
な点を回避するための構成を第８図に示す。

第８図に示したキーボード２１１は、ＣＰＵ６１１と、
Ａ／Ｄ変換回路６３１と、各キーに１対ｌに対応した圧
力センサ６４１と、圧力センサ６４１の出力の中から１
つを選択するためのアナログマルチプレクサ８１１と、
アナログマルチプレクサ８１１の選択指示を行なうため
のデータを作成するデコーダ８２１と、データを保持す
るレジスタ８３１とを備えている。

圧力センサ６４１による検出値をＣＰＵ６１１に入力す
る場合、先ず、ＣＰＵ６１１は、レジスタ８３１に８ビ
ツトデータの書き込みを行なう。

その８ビツトデータはデコーダ８２１に供給され、デコ
ーダ８２１では、その８ビツトデータに応じて、圧力セ
ンサ６４１の数に対応しているビットデータを作成する
。　゛ 例えば、オペレータによって押下されたキーに対応した
ビットデータだけを“ｌ”とし、他のビットデータは全
て“０”としてアナログマルチプレクテ８１１に供給す
る。デコーダ８２１からアナログマルチプレクサ８１１
に供給されるピントデータによって、該当する１つの圧
力センサ６４１からの出力がＡ／Ｄ変換回路６３１に入
力されるようになる。

■、実施例のまとめ このように、ＣＰＵ３１１あるいはＣＰＵ６１１によっ
て押下されたキーを認識して、対応するコードデータを
得る。また、そのときの押下の強さを多段スイッチある
いは圧力センサによって検出して、その強さに応じた繰
り返し周期の設定を行なう。

従って、セルフリピート機能による処理において、デー
タの高速処理が可能であり、かつ送出データ数の精度を
上げることが可能となる。

ヱー光夙旦麦肛用揉 なお、上述した本発明の実施例にあっては、多段スイッ
チの段数を４段として説明したが、段数を増やすことに
よって、オペレータには殆ど連続的に繰り返し周期が変
化するように知覚できるようになる。

また、実施例では、コンピュータシステムに使用するキ
ーボード２１１を考えたが、計測装置等に用いられてい
るカーソルキーあるいはその他の操作キーに本発明を適
用することができる。

更に、ｒｌ、実施例と第１図との対応関係」において、
本発明と実施例との対応関係を説明しておいたが、これ
に限られることはなく、本発明には各種の変形態様があ
ることは当業者であれば容易に推考できるであろう。。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、打けんの強さに応じ
てキーの繰り返し周期を設定することにより、データの
高速処理が可能であり、かつ送出データ数の精度を上げ
ることができるので、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のキーボードの原理ブロック図、第２図
は本発明のキーボードを用いたコンピュータシステムの
全体構成図、 第３図は第１実施例のキーボードの詳細構成図、第４図
は第１実施例の多段スイッチの配置説明図、第５図は第
１実施例の動作説明図、 第６図は第２実施例のキーボードの詳細構成図、第７図
は第２実施例の圧力センサの配置説明図、第８図は第３
実施例のキーボードの詳細構成図である。 図において、 １１１はキー指定手段、 １２１は符号化手段、 １３１は周期設定手段、 ２１１はキーボード、 ２４１はデイスプレィ、 ２４３はフロッピーディスク装置、 ２４５はハードディスク装置、 ２５１．２５３はＩ１０制御部、 ２６１．３１１．６１１はＣＰＵ。 ２６３はＲＡＭ。 ３２１．８３１はレジスタ、 ３３１はマルチプレクサ、 ３４１はキーボードマトリクス、 ３５１はプルアップ抵抗、 ６２１はセ、レクタ、 ６３１はＡ／Ｄ変換回路、 ６４１は圧力センサ、 ６５１はスイッチ、 ８１１はアナログマルチプレクサ、 ８２１はデコーダである。 ネ昏υ目の々丁里フ″°ロー／’７図 第１図 夕べ人イヅ今−ｎ曲乙Ｊ（番に１目しＩ第４図 第１実力乞１ケシの１目作名え四図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）打けん操作によって所望キーの指定を行なうキー
   指定手段（１１１）と、 前記キー指定手段（１１１）によるキーの打けん時間が
   所定時間以上になったときに、打けんの強さに応じて前
   記所望キーに関する繰り返し周期を設定する周期設定手
   段（１３１）と、 前記周期設定手段（１３１）で設定した繰り返し周期毎
   に、前記キー指定手段（１１１）によって指定されたキ
   ーに応じたコードデータを出力する符号化手段（１２１
   ）と、 を備えるように構成したことを特徴とするキーボード。