JPS584367B2 - 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上のキースイッチのチャタリング動
作若しくは外来ノイズに基く誤動作信号の出力を防止し
たキーボード入力装置に関するものである。

一般に有接点型、無接点型を問わず、キースイッチを有
する各種入力装置において、チャタリング現象及び外来
ノイズの影響により誤まったスイッチ信号を発生するこ
とが多く、そのために従来、誤まったスイッチ信号の発
生を防止したり或いは誤まったスイッチ信号の発生を検
知して適切なスイッチ信号を得るようにしたものが種々
実現されており、チャタリング現象に対しては単安定マ
ルチバイブレークやＣＲ時定数回路を使用して或程度の
成果を得ているものがあるが、それがそのまま外来ノイ
ズに対して有効なものとはなり得す、また検出レベルを
高く設定したり、或いは検出幅を規定して外来ノイズに
よる影響を防止しようという試みも、従らに構成を複雑
とするばかりで、現実に多数の同様なキースイッチを有
するキーボード入力装置等においては、種々の観点から
十分な効果を得るものを具体化するのが困難となってい
た。

本発明はこのような状況において、多数のキースイッチ
を有し、特にチヤタリング現象並びに外来ノイズの影響
による誤動作信号を発生し易く、その誤動作信号の発生
防止がそのまま品質向上に直結するキーボード入力装置
において、簡単な構成でその誤動作信号を十分に防止し
得るものを提供しようとするものである。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

第１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１は多数のキースイッチが並設されたキー
ボード、２はこのキーボード１のキースイッチの各操作
を時分割的に順次検出するための走査手段、３はこの走
査手段２の検出動作に応答して全てのキースイッチに対
する一巡の検出内容を記憶するための記憶手段、４はこ
の記憶千段３の内容と前記走査手段２からの検出内容と
を比較し、走査千段２が二走査以上にわたって任意の一
個のキースイッチの操作が連続して検出された時にはじ
めて所定のキー操作信号を出力部５より出力せしめるた
めの出力制御手段である。

即ち、本発明に係るキーボード入力装置は、キーボード
上の各キースイッチの操作を時分割的に所定の順序で検
出する走査手段が、ニ走査以上にわたって任意の１個の
キースイッチの操作を連続して検出した時にそのキース
イッチに対応する操作信号を出力せしめるようにしたも
のであり、これによりチャタリング現象並びに外来ノイ
ズが走査手段の走査周期に一致した形で発生しない限り
、誤動作信号は発生し得す、現実に、また確率的にも殆
んど誤動作信号は発生しない。

そして、このようなキーボード入力装置においてキース
イッチの操作に対する操作信号の出力動作を速やかに行
なうためには、二回の走査でキースイッチの操作を判別
すればよく、その場合でも十分に誤動作信号の発生を防
止した実用的なものが得られるが、更に信頼性を向上せ
しめる必要があるものにおいては操作信号を出力するた
めに少なくとも三同以上の走査内容を比較、判別するよ
うにすればよいことは勿論です。

次に、このような本発明に係るキーボード入力装置を更
に具体的に構成した一例を示す第２図を参照して、本発
明を更に詳細に説明する。

第２図において、７は第１のカウンタで発振器６からの
パルス信号に基いてタイミングデコーダ８より第３図■
〜りに示すような循環する５個のパルス信号を出力せし
めるとともに、このタイミングデコーダ８の一回の循環
動作に対応して第２のカウゾタ９の内容を変更せしめる
ものである。

第２のカウンタ９はキーマトリックス回路１０、各キー
スイッチの状態を記憶するための状態記憶回路１１、各
キースイッチに対応した出力信号を発生するためのデー
タ変換回路１２に夫々その内容を出力するもので、現実
にはキーマトリツクス回路１０の各行、列に対応する行
カウンタ、列カウンクより構成されている。

キーマトリツクス回路１０は、文字・記号キーに関する
データキー及びシフトキー、コードキー等を含む各種の
機能キーなどキーボード上に多数配置されたキーに夫々
対応する多数のキースイッチがマトリツクス状に並設さ
れたキーボード１３と、このキーボード１３の各列線に
接続され前記第２のカウンタ９の列カウンタの内容に基
き所定の列線に第３図■で示すタイミングデコーダ８か
らの走査パルス信号を印加する列デコーダ１４と、キー
ボード１３の各行線に接続され前記第２のカウンタ９の
行カウンタの内容に基き所定の行線を選択し、その行線
に前記タイミングデコーダ８からの走査パルス信号が現
われた時、増幅器１６を介してフリツプフロツプ１７を
セットする行マルチプレクサー１５とより構成されてい
る。

尚、ここでフリツプフ田ンプ１７はタイミングデコーダ
８からの走査パルス信号に先行する第３図■で示すリセ
ットパルス信号によりリセットされるようになっている
。

状態記憶回路１１はいわゆるランダムアクセスメモリ（
ＲＡＭ）で構成され、第２のカウンタ９により指定され
た部分に所定のキースイッチの状態をキーマトリックス
回路１０における連続した二走査分にわたって記憶する
ためのものであり、具体的にはこの状態記憶回路１１で
は各キースイッチの状態が、第４図に示すＳＴＯ，ＳＴ
Ｉ，ＳＴ２，ＳＴ３の４通りのいずれかの形で記憶され
ている。

尚、第４図において（０．０）で示すＳＴＯの状態は該
当するキースイッチが二度の走査連続して操作されてい
ない開放中を示し、同様に（０，ｌ〕で示すＳＴＩの状
態は該当するキースイッチが開放から操作状態に移った
ことを、［１，０〕で示すＳＴ２の状態は操作状態から
開放状態に移ったことを、〔Ｉ，１）で示すＳＴ３の状
態は連続して操作状態にあることを夫々示すもので、各
状態より次の状態に向かう矢印及びそれに付して示して
ある（０），（１）はその状態にある任意のキースイッ
チが次の走査において、開放、若しくは操作（閉成）が
検出された時に遷移する状態を示すものである。

このような各キースイッチ状態はそのキースイッチが走
査パルス信号■により走査される前に、第３図■で示す
読み出しパルス信号によりラッチ回路１８に保持され、
フリップフ田ンプ１７の内容とともに制御回路１９に入
力される。

尚、ラッチ回路１８は読み出しパルス信号■により読み
出された状態記憶回路１１の内容が、現在走査される予
定のキースイッチが前の走査で操作状態を検出されたも
のである時には増幅器１６のゲインを制御し、行マルチ
プレクザ−１５からの信号が所定レベル以下の時にはフ
リツプフロツプ１７がセットされないように動作する。

制御回路１９は、フリツプフロツプ１７の内容とラッチ
回路１８の内容を比較し、走査パルス信号■が列レコー
ダ１４、行マルチプレクサー１５、増幅器１６を介して
フリツプフロツプ１７をセット状態にしたタイミングで
、しかもラッチ回路１８の内容が第４図に示すＳＴＩの
状態であった時のみ、即ち第４図において状態がＳＴＩ
からＳＴ３に遷移しようとする時のみ第１，第２のゲー
ト回路２０．２１を開放するよう動作するとともに、ラ
ッチ回路１８より得られた現在より一走査前のキースイ
ッチの状態を示す内容を状態記憶回路１１に帰還せしめ
る。

従って、状態記憶回路１１ではこの制御回路１９により
第１，第２のゲート回路２０．２１の開閉制御が行なわ
れた次のタイミングで発せられる、第３図■て示す書き
込みパルス信号により、それまで記憶していた内容が消
去され、それらに代って今度はカウンタ９で指定された
キースイッチの現在の走査内容をフリツプフロツブ１７
から、一走査前の内容を制御回路１９から夫々得て、各
キースイッチの新たな］走査にわたる状態を記憶するよ
うになる。

尚、この時の書き込みパルス信号■は同時に第１のゲー
ト回路２０に入力され、制御回路１９により第１のゲー
ト回路２０が開放されていた時には、この第１のゲート
回路２０によるデータ変換回路１２の変換制御が実施さ
れ、走査を検出されたキースイッチに対応するデータ信
号がデータ変換回路１２から出力される。

そして、書き込みパルス信号○に続く、第３図○で示す
データ信号出力可能状態を表すストローブ信号が第２の
ゲート回路２１を介して出力され、データ変換回路１２
からのデータ信号が後段のデータ蓄積部若しくは制御部
（いずれも図示せず）に入力される。

このように構成されたキーボード入力装置においては、
第２のカウンタ９により任意の１個のキースイッチが選
択され、このキースイッチに関してタイミングデコーダ
８は、フリツプフロツプ１７のリセットパルス信号■、
一走査前の当該キースイッチの検出内容をラッチ回路１
８に読み出し保持せしめるための読み出しパルス信号■
、当該キースイッチの操作状態を検出するための走査パ
ルス信号■、現在の検出内容と一走査前の検出内容とを
状態記憶回路１１に記憶させるための書き込みパルス信
号■、及びストローブパルス信号■を順次出力し、この
タイミングデコーダ８の循環パルス信号に基いて結果的
に制御回路１９によるデータ信号の出力の可否が決定さ
れる。

この制御回路１９の出力可否決定動作について第４図を
参照しながら更に詳述すると、連続して開放状態にあっ
たキースイッチが任意の走査において操作（閉成）状態
を検出されると、そのキースイッチに対応ずる状態が図
中ＳＴＱの状態からＳＴ１の状態に遷移したことが検出
され、ＳＴ１の状態が状態記憶回路１１に記憶され、次
の連続した走査において再び操作（閉成）状態が検出さ
れると、状態がＳＴ１からＳＴ３に遷移し、ここではじ
めてそのキースイッチに対応するデ一夕信号が出力され
るようになる。

そして、この後続する走査においでキースイッチの開放
状態が検出された場合は状態はＳＴＩから再びＳＴＯに
復帰してしまいデータ信号は出力されない。

このような状態は殆んど最初の検出が外来ノイズ若しく
はキースイッチの極端なチャクリング現象の初期状態に
よるものであった時に起こるものである。

また、連続して操作状態が検出された状態ＳＴ３にある
キースイッチが新たな走査において、開放状態が検出さ
れた時に状態ＳＴ２に一旦遷移し、その後に連続する走
査において再び開放状態が検出されるとようやく状態Ｓ
ＴＯに遷移するように構成するとともに、この時開放状
態の代わりに操作状態が検出された時には再び状態がＳ
Ｔ２からＳＴ３に遷移するようにしたのは、キースイッ
チの操作中におけるチャタリング現象による誤動作信号
の発生を防止するためである。

尚、外来ノイズに対する処置としては各キースイッチに
対するこのような状態遷移の記憶並びに判別の他に、ラ
ッチ回路１８による増幅器１６のゲイン制御も十分に効
果的であることは勿論であり、また更に信頼性を向上さ
せるためには状態記憶回路１１の容量を増加し、三走査
分以上の状態が記憶されるように構成し、それに応じて
ラッチ回路１８、制御回路１９の内容を変更せしめれば
よく、制御回路１９をマイクロプロセッサーで構成した
場合はその変更も容易である。

以上のように本発明に係るキーボード入力装置は、キー
ボード上の各キースイッチの操作を時分割的に所定の順
序で検出する走査手段が、二走査以上にわたって任意の
１個のキースイッチの操作を連続して検出した時にその
キースイッチに対応する操作信号を出力せしめるように
したものであり、そのために要する記憶手段及び出力制
御手段は市販のＲＡＭ及びマイクロプロセツザーにより
構成出来るものであるため、従来のものに対して何らコ
ストアップを招くことなく、チャタリング現象並びに外
来ノイズの影響による誤動作信号の発生を防止し得るも
のであり、その実用的効果の犬なるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係るキーボード入力装置の概略構成図
、第２図はその一実施例を示すブロック図、第３図はそ
の一部の出力信号波形図、第４図は任意のキースイツヂ
の状態遷移図である。 図中１，１３はキーボード、２は走査手段、８，９，１
４，１５は走査手段を構成するタイミングデコーダ，第
２のカウンタ，列デコーダ，行マルチプレクサー、３，
１１は記憶手段，状態記憶回路、４，１９は出力制御手
段，制御回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ キーボード上に並設されたすべてのデータキーおよ
   び機能キーに対応する複数個のキースイッチの各操作を
   時分割的に検出するために設けられそれらのキースイッ
   チ全てに対する一巡の検出動作を一走査単位とする走査
   手段と、 前記走査手段の連続した二走査分にわたって各キースイ
   ッチの状態を一走査ごとに書き換えつつ順次記憶する状
   態記憶回路と、 その状態記憶回路は該当するキースイッチが連続する二
   度の走査にわたって操作されていないことを示す第１の
   状態と、開放から操作状態に移ったことを示す第２の状
   態と、操作状態から開放状態に移ったことを示す第３の
   状態と、連続して操作状態にあることを示す第４の状態
   とのいずれかを記憶することと、 前記状態記憶回路の状態が前記第２の状態から第４の状
   態に移るときのみ当該キースイッチに対応するデータ信
   号を出力するように作動する出力制御回路とより構成さ
   れたキーボード入力装置。 ２ 出力制御手段をマイクロプロセッサーで構成したこ
   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。