JPH10240416A

JPH10240416A - キーボード装置

Info

Publication number: JPH10240416A
Application number: JP9038720A
Authority: JP
Inventors: 康 ▲高▼木; Yasushi Takagi
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】キースキャンのタイミングに影響されること
なく、オぺレータのキー入力順のままキーの検出を行う
ことができるキーボード装置を提供する。【解決手段】キーボード装置（ＫＢ）は、キースキャ
ンやキーデータ送信などのＫＢの内部制御を行うマイク
ロコントローラ１、複数のキースイッチ群から構成され
るキーマトリクス２、キードライブを行うためのデコー
ダΙＣ３等を備え、マイクロコントローラ１は、複数キ
ーが同時期に押下される併押下動作が生じた場合に、押
下キーの種類の判別を行うキー判別手段と、そのデータ
を保持し押下検出された順序が併押下として正常ではな
い時に、併押下の組み合わせが正しく行えるように順序
を入れ替えて、上位装置にキー押下データを送信する制
御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、端末等に用いられ
るキーボード装置に係り、詳細には、『ＳΗΙＦＴ』キ
ーや『ＣＴＲＬ』キーなどの併押下キーを含む複数のキ
ースイッチを備えたキーボード装置のキースキャン制御
方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、キーボード装置（以下、適宜Κ
Ｂと略称する）は、ＡＮＫキー（アルファベット、数
字、カナキー）、ファンクションキー、さらに、『ＳΗ
ΙＦＴ』キーや『ＣＴＲＬ』キーなどの併押下キー（そ
のキー自身はキー入力に関与しないが他のキーに影響を
及ぼすキー）がその用途に応じて配列されており、この
回路部においては、前記キーに対応してキースイッチが
ドライブラインとレシーブラインの交点にマトリクス状
に配置されている。そしてＫＢ内部のマイクロコントロ
ーラのソフトウェアで制御を行うと共に、オペレータの
キー操作に対するキー押下処理を行っている。

【０００３】例えば、キーボード装置（ΚＢ）は、キー
スキャン処理やキーデータ送信などのＫＢの内部制御を
行うマイクロコントローラ、複数のキースイッチ群から
構成されるキーマトリクス、キードライブを行うための
デコーダΙＣ及びＫＢのモード表示を行うモードインジ
ケータなどにより構成される。

【０００４】上記マイクロコントローラと上記キーマト
リクスはレシーブラインにより接続され、上記マイクロ
コントローラと上記デコーダＩＣはセレクトラインによ
り接続され、上記キーマトリクスと上記デコーダＩＣは
ドライブラインにより接続される。

【０００５】キースキャン処理は、オペレータのキー操
作に対して確実にそのキー押下情報を上位装置に伝達す
る目的で行われ、全てのキーマトリクスの状態を順次一
定の間隔でセンスしており、たとえキー押下が起こらな
くても絶えず行われる。

【０００６】図６はＫＢのキースキャン処理の概略を示
すフローチャートである。図中、ＳＴはフローの各ステ
ップを示す。

【０００７】まず、ステップＳＴ１でマイクロコントロ
ーラは、セレクトラインによりデコーダΙＣの出力すな
わち任意のドライブラインをドライブし、ステップＳＴ
２でキーマトリクスの状態をレシーブラインから読み取
る。

【０００８】次いで、ステップＳＴ３で読みとったキー
マトリクスの状態から該当するキーのキーステータス情
報を更新する。

【０００９】図７はキーステータスの動作例を示す図で
ある。図７に示すように、キーステータス情報とはキー
マトリクスの各キーの押下状態をマイクロコントローラ
の内部レジスタ（ここでは１キー当たり３ビットを使
用）に記憶させておくためのものであり、この例ではチ
ャタリング対策として３度読み（３回続けてキー押下な
らばキー押下有効／３回続けてキー開放ならばキー開放
有効）でキーを検出する。

【００１０】キーステータスを更新後、ステップＳＴ４
でマイクロコントローラが走査したキーに有効キーが有
るか否かを判断し、有効キーが有ればステップＳＴ５で
その押下情報（押下／開放）を上位装置に送信するため
のキーコードとして生成し、キーコード送信バッファに
セーブする。また、有効キーが無ければキーコードセー
ブは行わずステップＳＴ６に進む。

【００１１】ステップＳＴ６では、キードライブライン
などの各種レジスタを更新し、ステップＳＴ７で全ての
キーマトリクスのスキャンが終了したか否かを判断し、
終了していなければ再びキードライブ（ステップＳＴ
１）に戻って順次キースキャンを行い、終了していれば
次の処理に移行する。

【００１２】キーコードの送信は、ここでは上述したキ
ースキャン処理でキーコード送信バッファにセーブした
キー押下データ（キーコード）を、一定周期の送信処理
でキーをセーブした順に上位装置に送出する。

【００１３】キーのインターロック機能には様々な方式
があるがＮキーロールオーバーが一般的である。この方
式では押下した全てのキーが押下順または走査順に検出
され、上位装置にこのキーデータが送出される。

【００１４】例えば、『ａ』、『ｂ』、『ｃ』と３個の
キーをこの順番でほぼ同時に押下（以下、併押下とい
う）すると、３キー全てについて検出された順序にその
キーデータがキーボードより送出される。

【００１５】図８及び図９は、上記動作例を示す図であ
り、図８及び図９は共に『ａ』、『ｂ』の２キーを同時
に押下したケースである。上述したようにキースキャン
処理はキー押下の有無に関係なく、一定周期で常時行わ
れる。したがって、２キーを同時に押下してもその時の
キースキャンのタイミングで検出順序が異なる。

【００１６】図８は『ａ』、『ｂ』の２キー同時押下時
に『ａ』が先に検出された例であり、この場合は
『ａ』、『ｂ』の順でＫＢから上位装置にキーコードが
送信される（図８(7)、(8)参照）。同様に、キースキャ
ンのタイミングで『ｂ』が最初に検出されると、
『ｂ』、『ａ』の順でＫＢから上位装置にキーコードが
送信される（図９(7)、(8)参照）。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来のキーボード装置のキースキャン制御方法にあっ
ては、上述したようにキースキャン処理はキー押下の有
無に関係なく、一定周期で常時行われていたため以下の
ような問題点があった。

【００１８】すなわち、通常のキーオペレーション（Ａ
ＮＫキーなどの一般キーのキー入力）においては、キー
の同時押下すなわち併押下は起こる可能性が低いのであ
まり問題にならないが、『ＳΗΙＦＴ』キーなどの併押
下キー（そのキー自身はキー入力に関与しないが、他の
キーとの併押下時にそのキーの入力に影響を与える）を
用いたキーオペレーションでは上述した同時押下が行わ
れる可能性が高い。

【００１９】図１０は『ＳΗΙＦＴ（Ｌ）』と『ａ』を
併押下した場合の動作例である。ここでは僅かに『ＳΗ
ΙＦＴ（Ｌ）』を先に押下しているにも関らず、キース
キャンのタイミングで先に『ａ』を検出してしまったた
め、『ａ』、『ＳΗΙＦＴ（Ｌ）』の順でＫＢから上位
装置にキーコードが送信され（図１０(7)、(8)）、その
結果『ＳΗΙＦＴ（Ｌ）』＋『ａ』で大文字の『Ａ』と
入力すべきところが小文字の『ａ』と誤入力されたケー
スである。

【００２０】このようにキースキャン処理は、オペレー
タのキー押下順序に関係なく、キースキャンの検出順に
行っていたため、キー入力が速い場合にはキー入力順に
キーが検出されず、オペレータに違和感を与えていた。

【００２１】本発明は、キースキャンのタイミングに影
響されることなく、オぺレータのキー入力順のままキー
の検出を行うことができるキーボード装置を提供するこ
とを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明に係るキーボード
装置は、併押下キーを含んだ複数のキースイッチを備
え、キー操作によるキー押下データを上位装置に送信す
るキースキャン制御を行うキーボード装置において、複
数キーが略同時期に押下される併押下動作が生じた場合
に、押下キーの種類の判別を行うキー判別手段と、キー
判別手段の出力に基づいて、併押下の組み合わせが正し
く行えるように制御する制御手段とを備える。

【００２３】本発明に係るキーボード装置は、併押下キ
ーを含んだ複数のキースイッチを備え、キー操作による
キー押下データを上位装置に送信するキースキャン制御
を行うキーボード装置において、複数キーが略同時期に
押下される併押下動作が生じた場合に、押下キーの種類
の判別を行うキー判別手段と、キー判別手段の出力に基
づいて、押下検出された順序が併押下として正常ではな
い時に、併押下の組み合わせが正しく行えるように順序
を入れ替えて、上位装置にキー押下データを送信する制
御手段とを備える。

【００２４】上記制御手段は、併押下キーと該併押下キ
ーに影響を受けるキーの組み合わせのときは、併押下キ
ーを優先的に検出するように制御するものであってもよ
い。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明に係るキーボード装置は、
端末等に用いられるキーボード装置に適用することがで
きる。

【００２６】図１は本発明の実施形態に係るキーボード
装置の構成を示す図であり、図２はＫＢのマイクロコン
トローラで実行されるキースキャン処理の概要フローチ
ャートである。

【００２７】図１において、キーボード装置（ＫＢ）
は、キースキャンやキーデータ送信などのＫＢの内部制
御を行うマイクロコントローラ１（キー判別手段、制御
手段）、複数のキースイッチ群から構成されるキーマト
リクス２、キードライブを行うためのデコーダΙＣ３、
マイクロコントローラ１とデコーダＩＣ３を接続するセ
レクトライン４、デコーダＩＣ３とキーマトリクス２を
接続するドライブライン５、マイクロコントローラ１と
キーマトリクス２を接続するレシーブライン６、ＫＢの
モード表示を行うモードインジケータ７及びＫＢインタ
ーフェース（Ｉ／Ｆ）８などにより構成される。

【００２８】上記マイクロコントローラ１は、図２に示
すキースキャン処理で後述するように、複数キーが同時
期に押下される併押下動作が生じた場合に、押下キーの
種類の判別を行うキー判別手段と、そのデータを保持し
押下検出された順序が併押下として正常ではない時に、
併押下の組み合わせが正しく行えるように順序を入れ替
えて、上位装置にキー押下データを送信する制御手段と
を備えている。

【００２９】前述したように、従来のキースキャン処理
は、全てのキーマトリクスの状態を順次一定の間隔でセ
ンスし、たとえキー押下が起こらなくても絶えず行うよ
うにしていたが、本キーボード装置（ＫＢ）は、ほぼ同
時に複数のキーが押下された場合に、単にキースキャン
のセンス順にキー検出処理を行うのではなく、キーの種
類の判別を行い、併押下キーとそれに影響を受けるキー
の組み合わせならば併押下キーを優先的に検出処理する
ようにする。

【００３０】図２は本ＫＢのキースキャン処理の概要フ
ローチャートであり、このフローにおいて本キースキャ
ン処理の特徴が示される。前記図６に示したキースキャ
ン処理のステップと同一処理ステップには同一符号を付
している。ステップＳＴ８〜ＳＴ１６が本キースキャン
処理の特徴的な手段を示すステップである。

【００３１】具体的には、キーマトリクス２の状態をス
キャンし、有効キーを検出した（図２(1)〜(4)）後、有
効キーが有れば該有効キーが『ＳΗΙＦＴ』などの併押
下キーに影響されるキーか否かを判断する手段（図２
(8)）と、併押下キーに影響されるキーならばキーマト
リクス２中にまだ有効に至っていない押下中（キーステ
ータスが初期押下または二度目押下状態）の併押下キー
があるか否かを判断する手段（図２(9)）と、未有効で
はあるが押下中の併押下キーがあれば今回検出したキー
のキーコードをマイクロコントローラ１のレジスタに一
時ストアする手段（図２(10)）を設けるとともに、ま
た、有効キー検出処理（図２(4)）で有効キーが無い場
合にキーマトリクス２中にまだ有効に至っていない押下
中の併押下キーがあるか否かを判断する手段（図２(1
5)）と、未有効の併押下キーが無ければ仮ストアしたキ
ーコードが有るか否かを判断する手段（図２(16)）を設
けている。

【００３２】さらに、有効キーのキーコードを送信バッ
ファにセーブ（図２(5)）した後に、セーブしたキーが
併押下キーか否かを判断する手段（図２(11)）と、併押
下キーならば先の仮ストアしたキーコードがあるか否か
を判断する手段（図２(12)）と、仮ストアしたキーコー
ドがあればそのキーコードを送信バッファにセーブする
手段（図２(13)）と、バッファにセーブ後に仮ストアし
たキーコードをクリアする手段（図２(14)）を設けてい
る。

【００３３】以下、上述のように構成されたキーボード
装置（ＫＢ）の動作を説明する。

【００３４】２キーがほぼ同時に押下された場合を例に
とって本発明の動作例を示す。

【００３５】図３は『ＳＨＩＦＴ（Ｌ）』と『ａ』が続
けてほぼ同時に押下され、キースキャンのタイミングで
『ａ』が先に検出されたケースである。

【００３６】マイクロコントローラ１は、上述したよう
にキーマトリクス２の状態を順次走査しており、ここで
はまず『ａ』の押下を検出し、その結果『ａ』のキース
テータスは初期押下となる（図３(1)）。

【００３７】続いてマイクロコントローラ１は、『ＳＨ
ＩＦＴ（Ｌ）』の押下を検出し『ＳΗΙＦＴ（Ｌ）』の
キーステータスも同様に初期押下となる（図３(2)）。

【００３８】マイクロコントローラ１は、以後同様にキ
ーマトリクス２を走査し、『ａ』、『ＳΗΙＦＴ
（Ｌ）』の二度目押下をそれぞれ検出する（図３(3)、
(4)）。

【００３９】続いてマイクロコントローラ１は、『ａ』
の三度目押下すなわちキー押下有効を検出する（図３
(5)）。

【００４０】有効キーを検出するとマイクロコントロー
ラ１は、該有効キーが併押下キーに影響を受けるか否か
を判断し（図２(8)）、この場合『ａ』は併押下キーの
影響を受けるキーなので、キーマトリクス２の併押下キ
ーのキーステータス状態を確認する（図２(9)）。

【００４１】ここで、『ＳΗΙＦＴ（Ｌ）』は現在二度
目押下中（有効キーとして確定ではないが押下状態）で
あるので、マイクロコントローラ１は有効キーとして検
出した『ａ』のキーコードを上位装置に送信せずに内部
のレジスタに仮に格納する（図２(10)及び図３(6)）。

【００４２】その後マイクロコントローラ１は、『ＳＨ
ＩＦＴ（Ｌ）』の三度目押下を検出する（図３(7)）。

【００４３】『ＳΗΙＦＴ（Ｌ）』は自身が併押下キー
であり、併押下キーの影響を受けるキーではないので、
マイクロコントローラ１は該キーコードを上位装置に送
信すべくそのキーコードをキーコード送信バッファにセ
ーブする（図２(5)及び図３(8)）。

【００４４】そして併押下キーをセーブしたので、仮に
レジスタに格納したキーコードが有るか否かを判断し
（図２(12)）、現在『ａ』のキーコードを格納中である
のでそのキーコードを続いてバッファにセーブし、該レ
ジスタのキーデータをクリアする（図２(13)、(14)）。

【００４５】その結果、上位装置には『ＳΗΙＦＴ
（Ｌ）』に続いて『ａ』のキーコードが送信される（図
３(9)）。したがって、キー押下のオペレーション通り
にキーコードを上位装置に送信できる。

【００４６】図４は前記図３と同様に『ＳＨＩＦＴ
（Ｌ）』、『ａ』が押下されたが『ＳＨＩＦＴ（Ｌ）』
が有効となる前に開放された例である。

【００４７】マイクロコントローラ１は、『ａ』、『Ｓ
ΗΙＦＴ（Ｌ）』を前記図３と同様に続いてセンスし、
その結果、まず『ａ』の三度目押下を検出する（図４
(5)）。その時点で『ＳΗΙＦＴ（Ｌ）』のキーステー
タスが前記図３と同様に二度目押下であるので該キーコ
ードを仮に格納する（図４(6)）。ところが、次に『Ｓ
ＨＩＦＴ（Ｌ）』を走査した時に、今回は既にキーが開
放されている（図４(7)）ので、『ＳΗＩＦＴ（Ｌ）』
は有効キーとして検出されない（図２(4)）。

【００４８】続いて、マイクロコントローラ１は併押下
キーの押下状態を確認し（図２(15)）、ここでは『ＳＨ
ＩＦＴ（Ｌ）』は開放されており、押下中の併押下キー
が存在しないので、仮にレジスタに格納されているキー
コードが有るか否かを判断する（図２(16)）。

【００４９】ここでは先に『ａ』のキーコードがレジス
タに格納されているので、該キーコードを送信バッファ
にセーブする（図２(13)）。その結果、併押下キーが有
効となる前に開放されても『ａ』のキーコードは失われ
ることなく上位装置に送信できる（図４(8)）。

【００５０】また、図５はオペレータが『ＳＨＩＦＴ
（Ｌ）』、『ａ』と入力すべきところを誤って『ａ』、
『ＳＨＩＦＴ（Ｌ）』の順に押下したケースであるが、
この場合も前記図３と全く同様に『ＳΗΙＦＴ
（Ｌ）』、『ａ』の順序で上位装置にキーコードを送信
することができる。

【００５１】以上説明したように、本実施形態に係るキ
ーボード装置（ＫＢ）は、キースキャンやキーデータ送
信などのＫＢの内部制御を行うマイクロコントローラ
１、複数のキースイッチ群から構成されるキーマトリク
ス２、キードライブを行うためのデコーダΙＣ３等を備
え、マイクロコントローラ１は、複数キーが同時期に押
下される併押下動作が生じた場合に、押下キーの種類の
判別を行うキー判別手段と、そのデータを保持し押下検
出された順序が併押下として正常ではない時に、併押下
の組み合わせが正しく行えるように順序を入れ替えて、
上位装置にキー押下データを送信する制御手段とを備え
ているので、キースキャンのタイミングに影響されるこ
となく、オぺレータのキー入力順のままキーの検出を行
うことができる。

【００５２】すなわち、複数のキーがほぼ同時に押下さ
れた場合に単にキー押下を検出するのではなく、キーの
種類の判別を行いその影響を考慮して併押下キーを優先
的に検出するようにしたので、キースキャンのタイミン
グに影響されることなく、オぺレータのキー入力順のま
まキーの検出を行うことができる。さらに、オペレータ
がキーの入力順序を誤った場合にも、キー検出段階で修
正でき、結果として上位装置に対する誤入力を防ぐこと
ができる。

【００５３】したがって、このような優れた特長を有す
るキーボード装置を、パーソナルコンピュータ等の端末
装置に適用すれば、この端末装置において使い勝手の良
い情報入力を行うことができる。

【００５４】なお、本実施形態では、チャタリング対策
として３度読みの例で述べてきたが、この限りではな
い。

【００５５】また、併押下時のキーの種別を併押下キー
とその影響を受けるキーに分けて実施形態を示したが、
これに限らず、例えばカナキーにおける母音キーと子音
キーの組み合わせなどに用いても有効である。

【００５６】また、キー押下情報を上位装置に送信する
キースキャン制御を行うキーボード装置であればどのよ
うなものでもよく、キー入力を行う全ての装置に適用可
能であることは言うまでもない。また、装置自体に組み
込まれる態様であってもよいことは勿論である。

【００５７】さらに、上記キーボード装置のキースキャ
ン処理におけるキー判定、データストア、データ更新等
の方法、順序などは前述した実施形態に限られないこと
は言うまでもない。

【００５８】

【発明の効果】本発明に係るキーボード装置では、複数
キーが略同時期に押下される併押下動作が生じた場合
に、押下キーの種類の判別を行うキー判別手段と、キー
判別手段の出力に基づいて、併押下の組み合わせが正し
く行えるように制御する制御手段とを備えて構成したの
で、キースキャンのタイミングに影響されることなく、
オぺレータのキー入力順のままキーの検出を行うことが
できる。

【００５９】本発明に係るキーボード装置では、複数キ
ーが略同時期に押下される併押下動作が生じた場合に、
押下キーの種類の判別を行うキー判別手段と、キー判別
手段の出力に基づいて、押下検出された順序が併押下と
して正常ではない時に、併押下の組み合わせが正しく行
えるように順序を入れ替えて、上位装置にキー押下デー
タを送信する制御手段とを備えて構成したので、キース
キャンのタイミングに影響されることなく、オぺレータ
のキー入力順のままキーの検出を行うことができ、オペ
レータがキーの入力順序を誤った場合にも、キー検出段
階で修正でき、上位装置に対する誤入力を防ぐことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施形態に係るキーボード装
置の構成を示す図である。

【図２】上記キーボード装置のキースキャン処理のフロ
ーチャートである。

【図３】上記キーボード装置の動作例を説明するための
図である。

【図４】上記キーボード装置の動作例を説明するための
図である。

【図５】上記キーボード装置の動作例を説明するための
図である。

【図６】従来のキーボード装置のキースキャン処理のフ
ローチャートである。

【図７】従来のキーボード装置のキーステータスの動作
例を説明するための図である。

【図８】従来のキーボード装置の動作例を説明するため
の図である。

【図９】従来のキーボード装置の動作例を説明するため
の図である。

【図１０】従来のキーボード装置の動作例を説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１マイクロコントローラ（キー判別手段、制御手
段）、２キーマトリクス、３デコーダΙＣ、４セ
レクトライン、５ドライブライン、６レシーブライ
ン、７モードインジケータ、８ＫＢインターフェー
ス（Ｉ／Ｆ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】併押下キーを含んだ複数のキースイッチ
を備え、キー操作によるキー押下データを上位装置に送信するキ
ースキャン制御を行うキーボード装置において、複数キーが略同時期に押下される併押下動作が生じた場
合に、押下キーの種類の判別を行うキー判別手段と、前記キー判別手段の出力に基づいて、併押下の組み合わ
せが正しく行えるように制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴とするキーボード装置。
【請求項２】併押下キーを含んだ複数のキースイッチ
を備え、キー操作によるキー押下データを上位装置に送信するキ
ースキャン制御を行うキーボード装置において、複数キーが略同時期に押下される併押下動作が生じた場
合に、押下キーの種類の判別を行うキー判別手段と、前記キー判別手段の出力に基づいて、押下検出された順
序が併押下として正常ではない時に、併押下の組み合わ
せが正しく行えるように順序を入れ替えて、前記上位装
置にキー押下データを送信する制御手段とを備えたこと
を特徴とするキーボード装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記併押下キーと該併
押下キーに影響を受けるキーの組み合わせのときは、前
記併押下キーを優先的に検出するように制御することを
特徴とする請求項１又は２の何れかに記載のキーボード
装置。