JPS5818650B2 - キ−ボ−ド入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はキーボード入力装置の改良に関するものである
。

一般にキーボード入力装置のキーマトリックス回路は、
第１図ａに示すように複数個の行線と複数個の列線とを
有し、その行線と列線との各交点にダイオードと直列接
続されるキースイッチを夫々配した構成よりなり、例え
ば列線Ａに走査パルス信号が付与され行線Ｂが選択され
ている時にキースイッチ１が閉成されていると、行線Ｂ
に列線Ａからの走査パルス信号が現われることによって
そのキースイッチ１の抑圧操作が検出されるようになっ
ている。

ところが、このようなキーマトリックス回路から夫々ダ
イオードを除去し第１図すに示すように各行線と列線と
をスイッチのみにより直接接続するように構成した場合
、同様に列線Ａ／に走査パルス信号が付与されしかも行
線Ｂ′が選択されている時に、キースイッチ１′が閉成
されていなくてもその周辺のキースイッチ２／、３／、
４／が同時に閉成された状態にあると、走査パルス信号
が列線Ａ′からキースイッチ３′、キースイッチ４′、
キースイッチ２′を経て行線Ｂ′に現われてしまい、キ
ースイッチ１′が閉成されたのと同じ検出動作が行なわ
れてしまう。

そして、このような現象は第１図ａで示したものにおい
ては、同様にキースイツチ２，３．４が閉成されてもダ
イオードの一方向導通特性により阻＋ｈされる。

以上の両者を比較すれば明らかなように、第１図ａに示
したものはキースイッチの多重操作による誤信号の発生
を防止する点で、また第１図すで示したものは全体の構
成が安価となる点で、夫々互いに他より優れている。

そこで、本発明はこれら両者の優れたところを併せもつ
ために、キーマドＩＪツクス回路においてダイオードを
使用せず、しかも同時に２個を越えるキースイッチが押
圧操作されている時にはキー信号の出力を禁止するよう
に構成したキーボード入力装置を提供しようとするもの
である。

以下、第２図〜第４図を参照して本発明の詳細な説明す
る。

第２図は本発明に係るキーボード入力装置の概略構成図
であり、図中５は第１図すで示したようにダイオードを
使用せずに構成されたキーマドＩＪツクス回路で、６は
このキーマトリックス回路５の列線と行線とを時分割的
に選択し各キースイッチの押圧操作を検出するための走
査手段、７はこの走査手段６の検出内容に応じて所定の
符号化されたキー信号を形成する出力手段、８は前記走
査手段６の検出動作に応答して各瞬間に押圧操作されて
いるキースイッチの個数を記憶するための記憶手段、９
はこの記憶手段８の内容を入力し、同時に２個を越える
キースイッチが押圧操作されている期間中は前記出力手
段γによるキー信号の出力動作を禁止せしめるための制
御手段である。

以上の構成において、走査手段６は所定の順序でキーマ
１へリツクス回路５のキースイッチの操作状態を検出し
、各キースイッチに対する開放若しくは閉成の状態をそ
の都度記憶手段８に入力せしめ、記憶手段８はこのよう
な各キースイッチの状態を記憶するとともに全体のキー
スイッチの内で押圧操作されているものの個数を紀憶し
、その内容を制御手段９に送出する。

そして、制御手段９は、この記憶手段８の内容に基き任
意のキースイッチの閉成が走査手段６より出力手段７に
伝えられても、その瞬間に押圧操作されているキースイ
ッチの個数が２個を越えるものである時には、出力手段
７からキー信号が出力されることを禁止するように動作
する。

従って、押圧操作が走査手段６により検出されたキース
イッチが現実に押圧操作されているか否かに拘らず、少
なくとも２個を越えるキースイッチの押圧操作が検出さ
れている時にはキー信号が出力されることはなく、前述
したような見掛け一部の閉成状態が検出されるキースイ
ッチに対してキー信号が出力されることは確実に防止さ
れることになり、このようなキーボード入力装置は、記
憶手段８にいイつゆるランダムアクセスメモリＲＡＭ並
びにアップダウンカウンタの使用を、制御手段９に、全
体の制御にも使用されるマイクロプロセッサ−の一部使
用を夫々考慮し得、ダイオードを使用しない点に基き、
確実に全体の構成を安価にし得、キースイッチの個数が
多ければ多い程この効果は大きく、更に２個を越えるキ
ースイッチが抑圧操作されている時にキー信号を出力し
ないからといって、特に従来のものに比し性能的に見劣
りすることはない。

次に、このようなキーボード入力装置を具体化したもの
を示す第３図について説明する。

同図にて１０は第１のカウンタ１１にパルス信号を送出
する発振器で、第１のカウンタ１１は６進カウンタで構
成され、その内容によりタイミングデコーダ１２が■〜
■で示す６個のパルス信号を循環して出力する。

１３はこのタイミングデコーダ１２の出力パルス信号（
計数パルス信号と称す）■を入力する第２のカウンタで
、キーマトリックス回路１４の行、列に対応する行カウ
ンタ１３ａ１列カウンタ１３ｂとにより構成され、その
内容に基きキーマｌ−ＩＪラックス路１４の所定のキー
スイッチが選択される。

即ち、列カウンタ１３ｂの内容はキーマトリックス回路
１４の各列線に接続された列デコーダ１５に送出され、
ここで列デコーダ１５による列線の選択動作が行なわれ
、その列線に対して前記タイミングデコーダ１２の出力
パルス信号（走査パルス信号と称す）■が付与されるよ
うになり、一方行カウンタ１３ａの内容はキーマトリッ
クス回路１４の各行線に接続された行マルチプレクサ−
１６に送出され、ここで行マルチプレクサ−１６による
行線の選択動作が行なわれ、その行線に前記タイミング
デコーダ１２の走査パルス信号■が現われるか否かによ
って、現在選択されている行、列線の直交する位置にあ
るキースイッチが押圧されたか否かが検出される。

尚、ここでキーマトリックス回路１４は第１図すで示し
たように図中丸印で示す各行、列線の直交位置に配され
た各キースイッチは夫々ダイオードを使用せずに行、列
線を直接接続するように設けられており、更にそれらの
キースイッチの内国中１７ａで示す機能キーに対応する
ものは図中１７ｂで示すデータキーに対応するものとは
分離され、一個の行線上に集中配置され且つそれらに対
する各−個の列線も他のキースイッチには無関係のもの
としてマトリックス回路１４のパターンが形成されてい
る。

そして、第２のカウンタ１３の内容が特定値を示す時に
は、走査されているものが機能キーに対応するものであ
ることを行カウンタ１３ａの内容を入力するゲート回路
３４により判別され、且つ列カウンタ１３ｂの内容を入
力する第１の変換器２４により対応する機能キー信号が
形成され、また上記特定値以外を示す時には、走査され
ているものがデークキ−に対応するものであるとして、
行、列カウンタ１３ ａ ｅ １３ ｂの内容を入力す
る第２の変換器２５により全て対応するデータキー信号
が形成されるようになっている。

１８は前記機能キー並びにデークキ−に対応する各キー
スイッチの押圧操作に基き前記マルチプレクサ−１６か
ら送出される走査パルス信号■によりセットされ、前記
タイミングデコーダ１２の出力パルス信号（初期パルス
信号と称す）■によりリセットされるフリップフロップ
で、その状態は状態記憶回路１９と判別ゲート回路２０
とに送出される。

状態記憶回路１９はその内部に各機能キー並びにデーク
キ−に対応するキースイッチの各状態を個別に記憶する
ための多数の状態記憶位置を有し、前記第２のカウンタ
１３により指定された位置へ前記タイミングデコーダ１
２からの出力パルス信号（書き込みパルス信号と称す）
■に同期して前記フリップフロップ１８と更にもう一個
のフリップフロップ２１の各内容を記憶せしめられるも
のであり、この内フリップフロップ１８の内容は第２の
カウンタ１３で指定されたキースイッチの開放若しくは
閉成の状態を、またフリップフロップ２１の内容は後述
するように指定されたデータキーに対応するキースイッ
チに対してデータキー信号が出力されたか否かの状態を
夫々表わすものとなり、結局この状態記憶回路１９はそ
の内部に全てのキースイッチの各走査における操作状態
を記憶するとともに、それに伴ないデークキ−に対応す
るキースイッチのみに対して既にデークキ−信号が出力
されたか否かを記憶して次の走査に備えることになる。

判別ゲート回路２０は前記フリップフロップ１８から現
在走査されているキースイッチの操作状態を入力すると
ともに、このような状態記憶回路１９よりそのキースイ
ッチの前回の走査における操作状態、そしてデークキ−
に対応するキースイッチについてはそのデークキ−信号
が既に出力されたか否かの状態を夫々入力し、更に前記
デ゛−ド回路３４より現在走査されているキースイッチ
が機能キーに対応するものか否かの内容を入力し、それ
らに基きアップダウンカウンタ２２を計数アップすべき
か、計数ダウンすべきかを判別するとともに計数ダウン
すべき時は更に前記フリップフロップ２１をリセツトシ
、更にデータキーに対応キースイッチに関して出力制御
ゲート回路２３にデータキー信号が既に出力されたか否
かの内容に基く出力信号を送出するとともに、機能キー
に対するキースイッチに関しては前記第１の変換器２４
に制御信号を出力する。

アップダウンカウンタ２２はデークキ−に対応するキー
スイッチにのみ関連し、判別ゲート回路２０からデータ
キーに対応するキースイッチが押圧操作された時に計数
アップ信号を得、そのキースイッチが開放された時には
計数ダウン信号を得るもので、その計数内容がその瞬間
に押圧操作されているデークキ−に対応するキースイッ
チの個数に即したものとなり、その内容は出力制御ゲー
ト回路２３に送出される。

出力制御ゲート回路２３は、このアップダウンカウンタ
２２の内容を入力するとともに現在走査されているキー
スイッがデータキーに対応するもののであり、しかもそ
れに対するデークキ−信号が既に出力されたか否かを示
す内容の出力信号を前記判別ゲート回路２０から入力し
、データキーに対応するキースイッチが走査されている
時にそのデータキー信号の出力を制御する出力制御信号
［有］を送出し、この出力制御信号［有］は前記タイミ
ングデコーダ１２の２個の出力パルス信号（夫々データ
出力パルス信号、データストローブ信号と称す）■、■
に対するゲート回路２６を制御するとともに、それによ
ってデータキー信号の出力が許された時は同時に前記フ
リップフロップ２１をセット状態にする。

前記第２の変換器２５はこのデータ出力パルス信号■に
より、前記第２のカウンタ１３で選択されたデータキー
に対応するキースイッチのデータキー信号を出力し、こ
のデータキー信号は前記データストローブ信号■により
後段のデータ処理装置（図示せず）に、有効なものであ
るとして入力される。

尚、このキーボード入力装置においては機能キー信号に
対するストローブ信号を特に示していないが、それは後
段の制御装置（図示せず）内で適切に処理されるものと
する。

第４図は第３図で説明した判別ゲート回路２０並びに出
力制御ゲート回路２３の更に具体的構成を示すもので、
図中判別ゲート回路２０は３個のインバータ２７．２８
，２９と２個のオアゲート３０．３１と２ノ固のアンド
ゲート３２，３３とにより構成され、前記フリップフロ
ップ１８の内容が直接オアゲート３０．アンドゲート３
２ 、３３に夫々入力されるとともにインバータ２１を
介してオアゲート３１に入力され、状態記憶回路１９か
ら現在走査されているキースイッチの前回の走査内容が
直接オアゲート３１並びにアンドゲート３２に夫々入力
されるとともに、インバータ２８を介してオアゲート３
０並びにアンドゲート３３に入力され、同じく状態記憶
回路１９からデータキーに対応するキースイッチが走査
されている時にそれに対して既にデータキー信号が出力
されたか否かを示す内容がインバータ２９を介してアン
ドゲート３２に入力され、更に機能キーに対応するキー
スイッチが配列された行線が走査されている時に出力信
号を発する前記ゲート回路３４の内容が、オアゲート３
０，３１並びにアンドゲート３３に直接入力されるよう
になっていて、オアゲート３０の否定出力がアップダウ
ンカウンタ２２の計数ダウン信号になるとともに前記フ
リップフロップ２１のリセット信号となり、オアゲート
３１の否定出力がアップダウンカウンタ２２の計数アッ
プ信号となり、アントゲ゛−ト３２の出力が出力制御ゲ
ート回路２３の制御信号となり、更にアンドゲート３３
の出力が機能キー信号を出力せしめるために前記第２の
カウンタ１３の列カウンタ１３ａの内容を入力する前記
第１の変換器２４の制御信号となっている。

出力制御ゲート回路２３は、その瞬間に押圧操作されて
いるデータキー（こ対応するキースイッチの個数が２個
を越えているか否かを示すアップダウンカウンタ２２の
下２桁の出力を入力する排他的オアゲート３５と、アッ
プダウンカウンタ２２の下２桁を除く全ての出力を入力
するオアゲート３６と、このオアゲ゛−ト３６の出力を
インバータ３７を介して入力するとともに前記排他的オ
アゲート３５の出力と現在走査されているデータキーに
対応するキースイッチのデータキー信号が出力されたか
否かを示す前記判別ゲート回路２０のアントゲ゛−ト３
２の出力をも入力するアントゲ゛−ト３８とにより構成
され、そのアンドゲート３８の出力が出力制御信号■と
して出力されるとともにフリップフロップ２１のセット
信号になる。

このような構成よりなる判別ゲート回路２０は、先ずデ
ークキ−に対応するキースイッチに関連して、フリップ
フロップ１８の内容が走査中のキースイッチの開放を示
し且つ状態記憶回路１９の内容が走査中のキースイッチ
の一走査前の状態が閉成であった時、即ち走査中のキー
スイッチがデータキーに対応するものでその状態が閉成
から開放に遷移した時のみオアゲート３０の出力により
アップダウンカウンタ２２の内容を計数ダウンさせ、そ
の瞬間に押圧されているデータキーに対するキースイッ
チの個数が１個減少したことを判別し、記憶せしめると
ともにフリップフロップ２１をリセットし、そのフリッ
プフロップ２１の内容はそのデータキーに対応するキー
スイッチの開放状態を示す前記フリップフロップ１８の
内容とともに、書き込みパルス信号■に同期して状態記
憶回路１９内に未だデータキー信号が出力されていない
内容を示すものとして入力記憶され、状態記憶回路１９
が次の動作に備えるようになる。

また走査中のデータキーに対応するキースイッチが閉成
状態を検出され、且つその一走査前の状態が開放である
時、即ちデータキーに相当するキースイッチが開放から
開成に遷移する時には、判別ゲート回路２０はそのオア
ゲート３１によるアップダウンカウンタ２２の計数アッ
プ動作を実行せしめ、押圧操作中のデータキーに相当す
るキースイッチの個数が１個増加したことを判別し記憶
せしめる。

更にこの判別ゲート回路２０は走査中のキースイッチが
データキーに対応するもので、閉成状態を検出され、且
つその一走査前の状態が閉成であり、更にそのキースイ
ッチに対するデータキー信号が未だ出力されていない時
、即ち任意のデータキーに対応するキースイッチが二度
の走査（こわたつて連続して閉成状態にあることが検出
された時にはじめて、そのキースイッチに対応するデー
タキー信号の出力を許可するための制御信号をアンドゲ
ート３２より出力するようになっており、このような判
別、制御動作は外来ノイズの影響若しくは極端なチャク
リング現象により不要なデータキー信号が出力されるこ
とを防止するために有効なものである。

そして、このような判別ゲート回路２０は、機能キー（
こ相当するキースイッチに対しては、それらが開放から
閉成、或いは閉成から開放に状態を遷移してもオアゲー
ト３０．３１を制御してアップダウンカウンタ２２の計
数変更動作を実施せしめないとともに、機能キーに相当
するキースイッチが現在の走査において閉成状態である
ことが検出され、且つその一走査前の状態が開放である
時にのみアンドゲート３３より出力信号を発し、第１の
変換器２４を制御し、機能キー信号を出力せしめる。

即ち、この判別ゲート回路２０では機能キーに相当する
キースイッチに対しては、前記データキーに相当するも
のに講じている外来ノイズやチャタリング現象への対策
が施されないとともに、最初に閉成が検出されるとその
瞬間にデータキー、機能キーに相当するを問わず何個の
キースイッチが閉成されていたとしてもその機能キーに
相当するキースイッチの機能キー信号を出力せしめ、し
かも、そのキースイッチが連続して押圧されている状態
は前記記憶回路１９内の一走査前の状態により判別し得
るため、誤まって連続した機能キー信号が出力されるこ
とを防止し得る。

これは、機能キーに相当するキースイッチの機能キー信
号が後段の制御装置内でデータキーに対するものとは異
なる処理がなされるためであり、機能キーに相当するキ
ースイッチに対して敢えてこのような手段を講じたのは
、外来ノイズの影響やチャタリング現象により誤動作が
発生する事態を考慮しても、こちらの方が種々の制御面
で有利だからであり、しかも機能キーに相当するものを
含み２個を越えるキースイッチが同時に押圧されていた
としても、前述したキーマｌ−ＩＪラックス路１４の構
成により誤まった機能キー信号が出力されず、またこの
機能キーに相当するキースイッチの抑圧操作が誤まった
データキー信号の発生を誘起しないからである。

出力制御ゲート回路２３では、以上のような判別ゲート
回路２０からのデータキーに相当するキースイッチに対
する出力信号により、現在の走査において最初に連続す
る２度目の閉成状態が検出され、しかもそのキースイッ
チに対するデークキ−信号が未だ出力されていないこと
を伝達されると、アップダウンカウンタ２２の内容を参
照して現在押圧操作が検出されているデータキー１こ相
当するキースイッチの個数が１個若しくは２個の時、即
ち排他的オアゲート３５に出力信号があり、オアゲート
３６に出力信号がない時のみアンドゲート３８より出力
制御信号■を発し、ゲート回路２６からデータ出力パル
ス信号■、データストローブ信号■を夫々出力せしめ、
走査されているデータキーに相当するキースイッチのデ
ータキー信号を第２の変換器２５からデータ処理装置に
選出せしめるように動作し、更にこの出力制御信号■は
前記フリップフロップ２１をセットし、その結果データ
キー信号が出力されたこのキースイッチに対して、デー
タストローブ信号■に後続する書き込みパルス信号■に
同期して状態記憶回路１９内へ既にキー信号が出力され
たことを示す内容が入力記憶され、その後そのキースイ
ッチが継続して押圧操作されていても誤まってデータ信
号が出力されることはなくなる。

以上のようなキーボード人力装置は、キーマトリックス
回路１４においてダイオードを使用することなく、シか
もデータキーに対応するものと機能キーに対応するもの
を夫々分離した形にキーマ・トリックス回路１４を構成
し、第２のカウンタ１３（こより選択される全てのキー
スイッチに対してタイミングデコーダ１２より初期パル
ス信号■。

走査パルス信号■、データ出力パルス信号■、データス
トローブ信号■、書き込みパルス信号■が順次発生せし
められた後、計数パルス信号■により第２のカウンタ１
３が計数内容を変更し、別のキースイッチが選択される
までの間に、先ずそのキースイッチがデータキーに対応
するものである場合は、フリップフロップ１８による現
在の操作）状態の検出、判別ゲート回路２０によるその
一走査前からの状態遷移の検出並びに対応するデータキ
ー信号の出力の可否の判別、及びアップダウンカウンタ
２２の計数制御、そしてこの判別ゲート回路２０並びに
アップダウンカウンタ２３の内容に基く出力制御ゲート
回路２３［こよるデータキー信号の出力可否の最終的な
決定、の動作が遂行されるとともに、その結果が状態記
憶回路１９に記憶され、これら一連の動作中に現在走査
されているデータキーに相当するキースイッチの状態が
閉成で、その−走査前の状態も閉成であり、更にそれに
対応するデータキー信号が未だ出力されていないととも
にその瞬間に閉成状態にあるデータキーに相当するキー
スイッチの個数が２個を越えないものである時に限り、
デークキ−信号の出力を“可能ならしめ、また走査中の
キースイッチが機能キーに相当するものである場合には
、フリップフロップ１８による現在の操作状態の検出、
判別ゲート回路２０によるその一走査前からの状態遷移
の検出並びに機能キーに相当するか否かの判別、そして
、これらに基く機能キー信号の出力可否の判別、の各動
作が遂行されるとともにその状態が状態記憶回路１９に
記憶され、これら一連の動作により現在走査されている
機能キーに相当するキースイッチの状態が閉成で、その
−走査前の状態が開放である時には即座（こ機能キー信
号を出力せしめるようにしたものであり、データキーに
相当するキースイッチに対しては、２個を越えるデータ
キーに相当するものの押圧操作が検出されている時には
データキー信号が出力されることがないように構成する
ことにより、押圧されていないデータキースイッチに対
してデータキー信号が出力される現象を防止し、また機
能キーに相当するものに対しては特別なキーマトリック
ス回路１４を形成することにより、それらを含む全ての
キースイッチの内、２個を越えるものが閉成状態にあっ
ても正しく機能キー信号が出力され、しかも誤まつたデ
ータキー信号が出力されることがないように構成し、更
にデータキーに対応するものには外来ノイズの影響やチ
ャタリング現象への対策をも講じたものであり、その主
要部となる判別ゲート回路２０並びに出力制御ゲート回
路２３等は、この入力装置全体をマイクロプロセッサ−
で構成するのに適したものである等、確実に全体構成を
安価にし得、このような効果はキースイッチの個数が多
いものにおいてより顕著に現われる。

以上詳述したように本発明は、キーボード入力装置のキ
ーマドＩＪツクス回路において従来者キースイッチと直
列に接続されていたダイオードを全て取り除き、しかも
それに起因して生ずる誤信号の発生を防止したものであ
り、全体を安価に構成し得、性能的にも特に見劣りしな
いものであり、本発明の奏する産業上の効果は犬なるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来のキーマトリックス回路図、第１図すは
本発明に係るキーボード入力装置のキーマトリックス回
路図、第２図は本発明（こ係るキーボード入力装置の概
略構成図、第３図はその具体的な一実施例を示すブロッ
ク図、第４図はその一部を更に詳細に示すブロック図で
ある。 図中、５・・・・・・キーマドＩＪツクス回路、６・・
・・・・走査手段、７・・・・・・出力手段、８・・・
・・・記憶手段、９・・・・・・制御手段、１４・・・
・・・キーマｌ−ＩＪラックス路、１３．１５，１６・
・・・・・走査手段を構成する第２のカウンタ、列デコ
ーダ、行マルチプレクサ−１２０，２３・・−・・制御
手段を構成する判別ゲート回路、出力制御ゲート回路、
２２・・・・・・記憶手段を構成するアップダウンカウ
ンタ、２５・・・・・・出力手段を構成する第２の変換
器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個の行線と複数個の列線とを有し、且つその行
   線と列線との各交点に夫々両者を直接接続するためのキ
   ースイッチを配したキーマトリックス回路と、このキー
   マｔ−ＩＪラックス路の列線と行線とを時分割的に選択
   し、各キースイッチの押圧操作を検出するための走査手
   段と、この走査手段の検出内容に応じて所定の符号化さ
   れたキー債号を出力する出力手段とを備えたキーボード
   入力装置において、各キースイッチの状態を状態記憶回
   路に個別に記憶しておき、その状態記憶回路に記憶され
   ている前回のキースイッチの状態と現在のキースイッチ
   の状態とを入力する判別回路からキースイッチが押圧操
   作されたとき計数アップ信号を、キースイッチが開放さ
   れたとき計数ダウン信号をアップダウンカウンタに出力
   し、そのカウンタの出力により同時に２個を越えるキー
   スイッチが押圧操作されている期間中は、前記出力手段
   によるキー信号の出力動作を禁止せしめるための制御手
   段とを備え、同時に２個を越えるキースイッチが押圧操
   作された時に、前記キーマトリックス回路の接続状態に
   より押圧されていないキースイッチに対応するキー信号
   が出力されることを防止したことを特徴とするキーボー
   ド入力装置。 ２ 制御手段をマイクロプロセッサ−で構成したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のキーボード入力
   装置。