JPH0964714A - タッチキー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な操作で連続したキー入力を行うことが
できるタッチキーを提供する。 【解決手段】 受光出力を示すパルス出力信号２０に基
づいて、キー入力開始検出部１０にてキー入力の開始を
検出するとともに、キー入力終了検出部１４にてキー入
力の終了を検出し、それぞれキー入力開始検出信号２３
およびキー入力終了検出信号２４を出力する。キー入力
処理部１８は、これら信号からキー入力の開始から終了
までのキー入力期間を検出して、このキー入力期間が所
定期間Ｔ以上継続した場合には連続キー入力と判断し、
またキー入力期間が期間Ｔに満たない場合には通常のキ
ー入力と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タッチキーに関
し、特に、指などの反射体に光線を射出するとともに、
反射体で反射された光線を受光して反射体の有無を検出
することにより、キー入力信号を出力するタッチキーに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のタッチキーは、図４に示
すような構成となっていた。同図において、１は赤外光
などの光線を射出する発光素子２を所定周期のパルス信
号にて駆動する駆動部、３はガラスなどの透明体、４は
指などの反射体、５は発光素子２から射出され反射体４
で反射された光線を受光する受光素子、６は受光素子５
からの受光出力をパルス出力信号５０に整形出力するパ
ルス整形部である。

【０００３】４０は、所定の時定数にてパルス出力信号
５０を積分する積分回路４１と、所定の基準電圧信号５
２を出力する基準電圧発生回路４２と、積分回路４１お
よび基準電圧発生回路４２から出力される積分出力信号
５１および基準電圧信号５２を比較し、その比較結果に
応じてキー入力信号５３を出力する比較器４３とを有す
るキー入力検出部である。

【０００４】次に、図５を参照して、従来のタッチキー
の動作を説明する。図５は、図４に示されたタッチキー
の動作を示すタイミングチャートである。発光素子２か
ら射出された赤外光などの光線は、透明体３を介して反
射体４で反射され、再び透明体３を介して受光素子５で
受光される。この受光出力は、パルス整形部６にて波形
整形され、パルス出力信号５０としてキー入力検出部４
０の積分回路４１に入力される。

【０００５】反射体４がある場合、受光素子５で受光さ
れる光線の量が増加して、パルス出力信号５０の振幅が
大きくなる。積分回路４１では、この振幅の増加に応じ
て積分出力信号５１が低下する。一方、基準電圧発生回
路４２からは、一定の基準電圧信号５２が常に出力され
ている。

【０００６】ここで、積分回路４１から出力される積分
出力信号５１の直流バイアスが、基準電圧発生回路４２
から出力される基準電圧信号５２の直流バイアスと比較
して予めわずかに高く設定されているため、積分出力信
号５１は、パルス出力信号５０の振幅の増加に応じて基
準電圧信号５２より低い直流電圧値となる。

【０００７】比較器４３は、積分出力信号５１および基
準電圧信号５２の逆転を検出し、キー入力信号５３を
「ＯＮ」に変化させる。このキー入力信号５３の「ＯＦ
Ｆ」から「ＯＮ」への変化、ここでは立ち下がりに応じ
て所定のキー入力処理が行われるものとなっていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって、このよう
な従来のタッチキーでは、反射体４の出現によるパルス
出力信号の振幅の増加に応じて、キー入力有りを示すキ
ー入力信号５３が出力され、その「ＯＦＦ」から「Ｏ
Ｎ」への変化に応じて所定のキー入力処理が行われるも
のとなっているため、例えば、連続してキー入力を行う
ことにより表示されている数値を徐々に増加あるいは減
少させて所望の数値を設定する場合には、反射体４を繰
り返し移動させてキー入力信号５３を「ＯＦＦ」から
「ＯＮ」へ繰り返し変化させる必要があり、操作が煩わ
しくあまり実用的ではなかった。本発明はこのような課
題を解決するためのものであり、簡単な操作で連続した
キー入力を行うことができるタッチキーを提供すること
を目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明によるタッチキーは、パルス出力信号
に基づいてキー入力の開始を検出し、この検出に応じて
キー入力開始検出信号を出力するキー入力開始検出部
と、パルス出力信号に基づいてキー入力の終了を検出
し、この検出に応じてキー入力終了検出信号を出力する
キー入力終了検出部と、キー入力開始検出信号およびキ
ー入力終了検出信号に基づいてキー入力の開始から終了
までのキー入力期間を認識し、このキー入力期間が所定
期間以上継続した場合には連続キー入力と判断するとと
もに、キー入力期間が所定期間に満たない場合には通常
のキー入力と判断するキー入力処理部とを備えるもので
ある。

【００１０】したがって、キー入力開始検出部およびキ
ー入力終了検出部から出力されたキー入力開始検出信号
およびキー入力終了検出信号に基づいてキー入力の開始
および終了が認識され、キー入力の開始から終了までの
キー入力期間が所定期間以上継続した場合には連続キー
入力と判断されるとともに、キー入力期間が期間に満た
ない場合には通常のキー入力と判断される。

【００１１】また、キー入力開始検出部およびキー入力
終了検出部は、所定の積分時定数にてパルス出力信号を
積分し積分出力信号を出力する積分回路と、この積分回
路の時定数よりも大きい積分時定数にてパルス出力信号
を積分し積分出力信号を出力するベース電圧積分回路
と、これら積分出力信号を比較することによりキー入力
の開始または終了を検出する比較器とを備えるものであ
る。したがって、パルス出力信号が異なる積分時定数に
て積分回路およびベース積分回路で積分され、比較器に
より両者の積分出力信号が比較されて、キー入力の開始
または終了が検出出力される。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は本発明の一実施の形態であるタッ
チキーのブロック図であり、同図において、前述の説明
（図４）と同じまたは同等部分には同一符号を付してあ
る。図１において、１０はパルス整形部６から出力され
るパルス出力信号２０に基づいてキー入力の開始を検出
するキー入力開始検出部、１４はパルス出力信号２０に
基づいてキー入力の終了を検出するキー入力終了検出部
である。

【００１３】１８はキー入力開始検出部１０およびキー
入力終了検出部１４から出力されるキー入力開始信号２
３およびキー入力終了信号２４に基づいて、キーが入力
されている期間を示すキー入力信号２７を内部信号とし
て生成するキー入力処理部であり、このキー入力信号２
７が所定期間Ｔ以上連続して「ＯＮ」であるか否かを判
断することにより、１回のキー入力時に行う通常キー入
力処理、または連続キー入力時に行う連続キー入力処理
のいずれかを実行する。

【００１４】また、キー入力開始検出部１０において、
１１は所定の時定数にてパルス出力信号２０を積分する
積分回路、１２は積分回路１１より大きな時定数にてパ
ルス出力信号２０を積分するベース電圧積分回路、１３
はこれら積分回路１１およびベース電圧積分回路１２か
ら出力される積分出力信号２１，２２を比較し、その比
較結果をキー入力開始検出信号２３として出力する比較
器である。

【００１５】また、キー入力終了検出部１４において、
１５は所定の時定数にてパルス出力信号２０を積分する
積分回路、１６は積分回路１５より大きな時定数にてパ
ルス出力信号２０を積分するベース電圧積分回路、１７
はこれら積分回路１５およびベース電圧積分回路１６か
ら出力される積分出力信号２５，２６を比較し、その比
較結果をキー入力終了検出信号２４として出力する比較
器である。

【００１６】次に、図２を参照して、本発明の動作を説
明する。図２は、図１に示したタッチキーの動作を示す
タイミングチャートである。反射体４がある場合、受光
素子５で受光される光線の量が増加して、パルス出力信
号２０の振幅が大きくなる。キー入力開始検出部１０の
積分回路１１では、自己の時定数が小さいことから、こ
の振幅の増加に応じて比較的早く積分出力信号２１が低
下するが、ベース電圧積分回路１２では、自己の時定数
が大きいことから、振幅の増加に応じて積分出力信号２
２が徐々に低下する。

【００１７】ここで、積分回路１１から出力される積分
出力信号２１の直流バイアスが、ベース電圧積分回路１
２から出力される積分出力信号２２の直流バイアスと比
較して予めわずかに高く設定されているため、積分出力
信号２１の直流電圧値は、パルス出力信号２０の振幅の
増加に応じて積分出力信号２２より早く低下する。比較
器１３は、この積分出力信号２１，２２の逆転を検出
し、キー入力開始検出信号２３を「ＯＮ」に変化させ
る。

【００１８】この後、積分出力信号２２が徐々に低下
し、当初の直流バイアスが積分出力信号２１より低く設
定されていることから、積分出力信号２２は積分出力信
号２１より低い直流電圧値となる。比較器１３は、積分
出力信号２１，２２の逆転を検出し、キー入力開始検出
信号２３を「ＯＦＦ」に変化させる。このようにして、
キー入力開始検出信号２３が「ＯＮ」／「ＯＦＦ」に制
御され、キー入力の開始を示す信号として出力される。

【００１９】その後、反射体４がなくなった場合、受光
素子５で受光される光線の量が減少して、パルス出力信
号２０の振幅が小さくなる。キー入力終了検出部１４の
積分回路１５では、自己の時定数が小さいことから、こ
の振幅の減少に応じて比較的早く積分出力信号２５が上
昇するが、ベース電圧積分回路１６では、自己の時定数
が大きいことから、振幅の減少に応じて積分出力信号２
６が徐々に上昇する。

【００２０】ここで、積分回路１５から出力される積分
出力信号２５の直流バイアスが、ベース電圧積分回路１
６から出力される積分出力信号２６の直流バイアスと比
較して予めわずかに低く設定されているため、積分出力
信号２５の直流電圧値は、パルス出力信号２０の振幅の
減少に応じて積分出力信号２６より早く上昇する。比較
器１７は、この積分出力信号２５，２６の逆転を検出
し、キー入力終了検出信号２４を「ＯＮ」に変化させ
る。

【００２１】この後、積分出力信号２６が徐々に上昇
し、当初の直流バイアスが積分出力信号２５より高く設
定されていることから、積分出力信号２６は積分出力信
号２５より高い直流電圧値となる。比較器１７は、積分
出力信号２５，２６の逆転を検出し、キー入力終了検出
信号２４を「ＯＦＦ」に変化させる。このようにして、
キー入力終了検出信号２４が「ＯＮ」／「ＯＦＦ」に制
御され、キー入力の終了を示す信号として出力される。

【００２２】一方、キー入力処理部１８は、前述のよう
な動作により、キー入力開始検出部１０およびキー入力
終了検出部１４から出力されるキー入力開始検出信号２
３およびキー入力終了検出信号２４に基づいて、図３に
示すようなキー入力処理を実施する。図３は、キー検出
処理部１８におけるキー検出処理を示すフローチャート
である。

【００２３】まず、キー入力開始検出信号２３を読み込
んで「ＯＮ」か否か判断し（ステップ３０）、「ＯＮ」
でなく「ＯＦＦ」の場合には、「ＯＮ」となるまで待機
する（ステップ３０：ＮＯ）。なお、キー入力開始検出
信号２３が「ＯＦＦ」の場合には、直ちにキー入力処理
を終了するようにしても良い。キー入力開始検出信号２
３が「ＯＮ」である場合には（ステップ３０：ＹＥ
Ｓ）、内部信号であるキー入力信号２７（図２参照）を
「ＯＮ」として、キー入力期間の開始を設定する。

【００２４】次に、キー入力終了検出信号２４を読み込
んで「ＯＮ」か否か判断し（ステップ３２）、「ＯＮ」
でなく「ＯＦＦ」の場合には（ステップ３２：ＮＯ）、
キー入力信号２７が「ＯＮ」となってから所定の期間Ｔ
が経過したか否か判断する（ステップ３３）。ここで、
期間Ｔが経過していない場合には（ステップ３３：Ｎ
Ｏ）、ステップ３２に戻ってキー入力終了検出信号４２
の判断が繰り返し実施される。

【００２５】この期間Ｔは、キー入力が連続して「Ｏ
Ｎ」の場合に連続キー入力であるか否かを判断する基準
となる時間であり、例えば１〜２秒程度の時間が設定さ
れている。したがって、キー入力信号２７が「ＯＮ」と
なってキー入力が開始されてから期間Ｔが経過するまで
に、キー入力の終了を示すキー入力終了検出信号２４が
「ＯＮ」となってキー入力の終了が検出されるか否か判
断される（ステップ３２，３３）。

【００２６】キー入力信号２７が「ＯＮ」となってから
期間Ｔが経過するまでの間に、キー入力終了検出信号２
４が「ＯＮ」とならなかった場合、すなわちキー入力開
始から期間Ｔ以上継続してキー入力が検出された場合に
は（ステップ３３：ＹＥＳ）、現在検出中のキー入力が
連続キー入力であると判断して、所定の連続キー入力処
理２８を開始し（ステップ３４）、キー入力終了検出信
号２４が「ＯＦＦ」となるまで継続して実行される（ス
テップ３５：ＮＯ）。

【００２７】したがって、例えば、数値設定中である場
合には、設定値として表示する数値を徐々に増加あるい
は減少させるという連続キー入力処理の実行が開始され
る。ここで、キー入力終了検出信号２４が「ＯＮ」とな
った場合には（ステップ３５：ＹＥＳ）、連続キー入力
が終了したと判断して、キー入力信号２７を「ＯＦＦ」
とするとともに（ステップ３６）、連続キー入力処理２
８を終了して（ステップ３７）、一連のキー検出処理を
終了する。

【００２８】一方、図２のキー入力信号２７’に示すよ
うに、ステップ３２において、キー入力信号２７’が
「ＯＮ」となってから期間Ｔが経過するまでの間に、キ
ー入力終了検出信号４２が「ＯＮ」となった場合、すな
わちキー入力開始から期間Ｔが経過する前にキー入力終
了が検出された場合には（ステップ３２：ＹＥＳ）、現
在検出中のキー入力が通常のキー入力であると判断し
て、キー入力信号２７’を「ＯＦＦ」とするとともに
（ステップ３８）、通常キー入力処理２９を１回だけ実
行して（ステップ３９）、一連のキー検出処理を終了す
る。

【００２９】このように、受光信号を示すパルス出力信
号２０に基づいて、キー入力の開始を検出するキー入力
開始検出部１０と、キー入力の終了を検出するキー入力
終了検出部１４とを設けて、キー入力の開始および終了
を検出し、キー入力の開始から終了までのキー入力期間
が所定期間Ｔ以上継続した場合には連続キー入力と判断
するとともに、キー入力期間が期間Ｔに満たない場合に
は通常のキー入力と判断するようにしたので、タッチキ
ーにおいて反射体４を所定期間Ｔ以上保持するという簡
単な操作で連続キー入力を行うことができる。

【００３０】また、キー入力開始検出部１０およびキー
入力終了検出部１４に、異なる積分時定数を有する積分
回路１１，１５およびベース電圧積分回路１２，１６を
設けて、それぞれの積分回路にてパルス出力信号２０を
積分し、これら積分出力信号２１，２２，２５，２６を
比較することによりキー入力の開始または終了を検出す
るようにしたので、従来の基準電圧と積分出力信号との
比較結果に応じてキー入力を検出するものと比べて、発
光素子２および受光素子５などの環境変化や経年変化な
どにより、キー入力有無時の受光出力レベルの差が減少
した場合でも、キー入力の開始および終了を確実に検出
することができ、より正確に通常のキー入力と連続キー
入力とを識別することが可能となる。もちろん、このこ
とは、キー入力終了検出部１４においても同様である。

【００３１】なお、以上の説明において、キー入力開始
検出部１０の比較器１３により、積分回路１１からの積
分出力信号２１とベース電圧積分回路１２からの積分出
力信号２２とを比較し、これら信号の直流電圧値の大小
関係が反転した場合にキー入力開始検出信号２３を出力
するようにした場合について説明したが、これに限られ
るものではなく、例えば、これら信号の直流電圧値の電
圧差が所定のしきい値電圧以上となった場合に、キー入
力開始検出信号２３を出力するようにしてもよい。これ
により、外来光などのノイズが受光素子５で検出された
場合でも、所定以上の受光レベルで検出されない限りキ
ー入力開始が検出されなくなり、キー入力の開始をより
正確に安定して検出することが可能となる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、パルス
出力信号に基づいてキー入力の開始を検出するキー入力
開始検出部と、パルス出力信号に基づいてキー入力の終
了を検出するキー入力終了検出部とを設けて、キー入力
の開始から終了までのキー入力期間が所定期間以上継続
した場合には連続キー入力と判断するとともに、キー入
力期間が所定期間に満たない場合には通常のキー入力と
判断するようにしたので、反射体を所定の位置に所定期
間以上保持するという簡単な操作で連続キー入力を行う
ことができる。

【００３３】また、キー入力開始検出部およびキー入力
終了検出部に、異なる積分時定数を有する積分回路およ
びベース電圧積分回路を設けて、それぞれの積分回路に
てパルス出力信号を積分し、これら積分出力信号を比較
することによりキー入力の開始または終了を検出するよ
うにしたので、キー入力の開始および終了を確実に検出
することができ、より正確に通常のキー入力と連続キー
入力とを識別することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態によるタッチキーのブ
ロック図である。

【図２】 図１に示すタッチキーの動作を示すタイミン
グチャートである。

【図３】 キー検出処理を示すフローチャートである。

【図４】 従来のタッチキーのブロック図である。

【図５】 従来のタッチキーの動作を示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

１…駆動部、２…発光素子、３…透明体、４…反射体、
５…受光素子、６…パルス整形部、１０…キー入力開始
検出部、１４…キー入力終了検出部、１１，１５…積分
回路、１２，１６…ベース積分回路、１３，１７…比較
器、１８…キー入力処理部、２０…パルス出力信号、２
３…キー入力開始検出信号、２４…キー入力終了検出信
号、２７，２７’…キー入力信号。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指などの反射体にパルス状の光線を射出
   する発光素子と、反射体で反射された光線を受光する受
   光素子と、その受光出力をパルス出力信号に整形して出
   力するパルス整形部とを有し、このパルス出力信号に基
   づいてキー入力を検出するタッチキーにおいて、 パルス出力信号に基づいてキー入力の開始を検出し、こ
   の検出に応じてキー入力開始検出信号を出力するキー入
   力開始検出部と、 パルス出力信号に基づいてキー入力の終了を検出し、こ
   の検出に応じてキー入力終了検出信号を出力するキー入
   力終了検出部と、 キー入力開始検出信号およびキー入力終了検出信号に基
   づいてキー入力の開始から終了までのキー入力期間を認
   識し、このキー入力期間が所定期間以上継続した場合に
   は連続キー入力と判断するとともに、キー入力期間が前
   記所定期間に満たない場合には通常のキー入力と判断す
   るキー入力処理部とを備えることを特徴とするタッチキ
   ー。
2. 【請求項２】 請求項１記載のタッチキーにおいて、 キー入力開始検出部およびキー入力終了検出部は、 所定の積分時定数にてパルス出力信号を積分し積分出力
   信号を出力する積分回路と、 この積分回路の時定数よりも大きい積分時定数にてパル
   ス出力信号を積分し積分出力信号を出力するベース電圧
   積分回路と、 これら積分出力信号を比較することによりキー入力の開
   始または終了を検出する比較器とを備えることを特徴と
   するタッチキー。