JPS6010326A

JPS6010326A - キ−入力検出装置

Info

Publication number: JPS6010326A
Application number: JP58119212A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Kawada; 河田　和秀
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1983-06-29
Publication date: 1985-01-19
Also published as: JPH0332807B2

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】本発明は、キー人力検出装置に関し、特にキー信号源と
して、ＬＣＤ（液晶）の駆動線を流用しているキー・マ
トリックスのキー人力検出装置に関する。

一般的に多数のキー・スイッチを入力する方法としては
、キー・スイッチをキー信号源線とキー・リターン信号
入力線の交点にマトリックス状に配置し、キー信号源線
を１本づつ活性化（キー・スキャン）シ、キー・リター
ン信号入力線に入力された信号の有無で導通したキー・
スイッチの位置を検出する所謂キー・マトリックス法が
利用される。

このマトリックス法はキー人力だけでなく時分割駆動さ
れる表示にも利用される。また、表示とキー人力の２つ
の回路が同一装置に於いて、必要な場合は、表示駆動線
のうち１部がキー・マトリックスのキー信号源として利
用される場合が多い。

第１図は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を時分割で駆動す
る表示回路のデジ、ト線をキー・マトリックスのキー信
号源線としてオリ用した場合の一例の回路図である。こ
こでデジット線２ａ〜２Ｃは、ＬＥＤ４ａａ〜４ｃｃの
アノードに接続され、セグメント線ｌａ〜ＩＣは、’　
ＬＥＤ４　ａ　ａ　〜４　ｃ　ｃのカソードに接続され
ている。キー・スイッチ５ａａ〜５ｃｃは、一方の端子
をデジット線２ａ〜２Ｃに、またもう一方の端子をキー
・リターン入力信号線３ａ〜３Ｃに接続されている。次
に第１図の回路で、ＬＥＤ４ａｃ　、４ｂｂ　、４ｃａ
を点灯させる場合には、まずデジット線２ａ及びセグメ
ント線１ａ　、１ｂに高レベルの電圧を、またデジット
線２ｂ、２Ｃ及びセグメント線ＩＣに低レベルの電圧を
加えＬＥＤ４ａａを点灯させ、次に、２ｂ、ｌａ、ｌｃ
に高レベル、２ａ　、２ｃ　。

１ｂに低レベルの電圧を加える事により、ＬＥＤ４ｂｂ
を点灯させ、最後に２ｃ、ｌｂ、ｌｃに高レベル、　２
ａ、２ｂ、ｌａに低レベルの電圧を加えて、ＬＥＤ４ｃ
ａを点灯させるという事を高速にくり返せばよい。こう
する事により、人間の目には、ＬＥＤ４ａｃ　、４ｂｂ
、４ｃａが同時に点灯している様に見える。次に、キー
・マトリックス上の導通し°Ｃいるキー・スイッチを検
出する場合はデジット線２３〜２Ｃのどれかに高レベル
が加わっている時に、キー・リターン入力信号線上の信
号を入力すればよい。たとえば、いま、デジット線２ａ
に高レベルが加わり゛〔いるときに、キー・リターン信
号線３ａに高レベルが入力されたなら、導通し゛〔いる
キー・スイッチは５ａであると判断する。

以上は、ＬＥＤの時分割駆動回路をキー・マトリックス
を組み合わせたキー・入力装置の例であったが、この場
合、ＬＥＤはその残光性が小さいため、時分割の時間を
短くしないと、人間の目には表示がちらついＣ見える。

一般的に時分割駆動されるＬＥＤの表示周期は１２０Ｈ
２以上が望ましいとされている。つまり、第１図の回路
に於いては、１つのキー・スイッチの導通の有無が検査
されるのは、長くとも１／１２０秒毎である。これは、
キー・スイッチを人間が操作する場合充分な速さである
。

次に、時分割駆動されるＬＣＤ表示の駆動線をキー・マ
トリックスのキー信号線に第１用した場合を第２図及び
第３図を参照しながら説明する。

第２図は、ＬＣＤとキー・マトリックスの結線図で、こ
こではＬＣＤとして所謂１／２デー−ティー、１／２バ
イアスのものを使用しＣいる。つまり、コモン線１１ａ
、ｌｌｂとセグメント線１０ａ　〜ｌＯｎの交叉点１４
ａａ〜１４ｎｂの電位差が■ならばそれら交叉点の液晶
は不透明となり、Ｖ／２以下ならば透明となるものであ
る。以下便宜上、交叉点が不透明となる事を「交点が点
灯」と、また透明となる事を「交点が消灯」と表現する
事とする。セグメント＃１０ａ−１Ｏｎとキー・リター
ン線１２ａ−１２ｍの交点には、夫々キー・スイッチ１
３ａａ〜１３ｎｍが接続されている。

一般にＬＣＤはその寿命の点から交流駆動という方法が
行われる。第３図に第２図の回路を駆動する駆動波形を
示す。波形１１１ａ、１ｌｌｂは夫々コモン線１１１ａ
　、１ｌｌｂに入力される波形である。

いま、もしセグメン）＃ｉｏａに１２０の波形が入力さ
れると、交点１４ａａ及び１４ａｂはどちらも消灯する
。また、セグメント線ｔａｂに１２１の波形が入力され
ると、交点１４ｂａは点灯し１４ｂｂは消灯する。波形
１２０，１２１のＡ、Ｂ、Ｃ区間はキー・センス区間で
あり、この区間はセグメント線はキー・マトリックスの
キー信号源として使用される。この区間に１３０に示す
タイミングでキー・リターン＠１２ａ〜１２ｍをストロ
ーブする事により、キー・スキャンが可能である。いま
、セグメント１０ａ　、１０ｂには夫々１２０゜１２１
の波形が入力されるとすると、キー・スイッチ１３ａａ
−１３ａｍはへ区間で、またキー・スイッチ１３ｈａ〜
１３ｂｍはＢ区間でその状態を制定される。

第３図からも明らかな様にキー・センス区間では、夫々
コモンｌｌａ、ｌｌｂの電位はＶ／２であるためそれら
の区間ではすべての交点１４ａａ〜１４ｎｂは消灯し°
Ｃいる。つまり、キー・スキャンにより、不要な表示は
行われない。

一般に、ＬＣＤは駆動周波数（フレーム周波数）を上げ
ると、ＬＣＤのしきい値電圧が上昇する特性を示すため
１通常は１００Ｈ２以下で使用さ牡る。

しかし、ＬＣＤはその応答速度が遅いため表示のちらつ
きはＬＥＤ等に較べてほとんど問題とならない。また、
ＬＣＤはその特徴として、低消費電力であるため、その
駆動回路素子にはもっばら０ＭＯ８が使用されるが、０
ＭＯ８もその動作周波数が低いほど消費電力が少なくな
るので、このことからもＬＣＤの駆動周波数は低い方が
望ましい。

一般的には、５ｏＨｚ前後の周波数で駆動される。

いま第３図でフレーム周波数が５Ｑ）（ｚだとすると、
キー・スキャンのためには、表示の１フレームに２本の
キー信号源を活性化できるので、ｎ本のキー信号源をす
べ°Ｃ活性化してすべてのキーをスキャンするためには
、１０ｍ５Ｘｎの時間が必要である。これは、たとえば
キー信号源が１６本のキー・マトリックスを考えると、
キー・スキャンするのに１６０ｍ５もかかり、これはた
とえキー・スイッチを人間が操作したとしても充分速い
とはいえない。

本発明の目的は、以上説明したＬＣＤの駆動線をキー・
マトリックスのキー信号源として使用した場合のキー・
スキャンの時間を表示のフレーム周波数を上ける事なく
短縮するキー・入力装置を提供する事にある。

本発明の特徴は、キー・リターン信号入力線と、液晶の
複数の駆動線を時間的に分割してキー・マトリックスの
キー信号源線としても利用するキー人力装置に於いて、
該キー信号源ｍを用いて該キー・マトリックス上の導通
しているキー・スイッチの位置を検出する場合に、第１
段階とし°Ｃ１該キー信号源線の半数の線を活性化し、
その時に該キー・リターン信号入力線に信号が入力され
たならば、第２段階として第１段階で活性化されたキー
信号源線のうちの半数を活性化し、その他のキー信号源
線を不活性化し、またもし第１段階で該キー・リターン
信号入力線に信号が入力されない場合は、第２段階とし
て第１段階で活性化されなかったキー信号源線のうちの
半数を活性化し、その他を不活性化するという事をくり
返して、導通しているキー・スイッチの位置を検出する
キー人力検出装置。

以下図面を参照しながら本発明の詳細な説明を行う。

第４図は、本発明の一実施例のブロック・ダイアグ２ム
である。デコーダ２１は、マイクロコンビーータ（以下
マイコン′と略す）２０から７ビツトのデータを入力し
、それを１６ビツトのデータに変換し′ｒ　Ｌ　ＣＤド
ライＩく−２２に出力する。ＬＣＤドライバー２２は１
／２　ｄｕｔｙ　、　１／Ｚ　ｂｉａｓ方式のＬＣＤを
ドライバーをドライブするため第３図で示したと同様な
波形を出力する。つまり、セグメント線２３８〜２３ｐ
には、第３図の１２０または１２１と同様な波形の信号
を出力し、コモン線２８ａ、２８ｂには、第３図の１ｌ
ｌａ、１ｌｌｂと同様の信号を出力する。ただし、第３
図のキー・センス・タイミングであるＡ、Ｂ、Ｃ等の区
間には、デコーダ２１からの出力されたデータがそのま
まセグメント線２３ａ〜２３ｐに出力される。

つまり、キー・センス・タイミングに於いては、セグメ
ント線２３ａ〜２３ｐはキー・スイッチ２５ａａ〜２５
ｐｎで構成されるキー信号源として動作し、キー・リタ
ーン信号線２４８〜２４ｎ上のデータはラッチ２６にス
トローブ信号２７によりラッチされる。ストローブ信号
２７は第３図の１３０と同様のタイミングで出力される
。ラッテ°２６のラッチされたデータは、マイコン２０
によって読み出される。

表１表１（つづき）表２デコーダ２１のコード表を表１に示す。表１で斜線で示
しであるセグメント線は活性化される事を示す。たとえ
はデコーダの入力に３８Ｈ（ゝＨ“は１６進数である事
を示す）を入力した場合、セグメント線の２３ｉ〜２３
ｐまでの８本が活性化される事を示す。いま、表１の入
力データの上位３ビツトを「段階ビット」、下位ビット
を「キー・ソース・ビット」呼ぶ事にする。

第５図は、第４図に示した回路でキー・マトリックスを
スキャンし、キー・スイッチ２５ａａ〜２５ｐｎのうち
のどのキー・スイッチが導通したかを調べるためのプロ
グラムのフローチャートである。フローチャート中のＨ
，Ｌ、には変数である。

また数字の最後の９Ｂ”は、その数字が２進数表現であ
る事を示す。

第５図のフローチャートに示す手順によりいま、第４図
のキー・スイッチ２５ａａ及び２５ｐｎが導通したとき
のセグメント線（キー信号源線）２３３〜２３ｐの状態
の変化を表２に示す。表２からも明らかな様に両方の場
合とも６回のキー・センスでキー・スキャンが完了して
いる。つまり、いまフレーム周波数を５０Ｈｚとすると
、導通したキー・スイッチの位置をめるのに５９ｍ５で
済む計算になり、１本づつスキャンする場合よりもｌＱ
Ｑｍｓも速い。本発明による方法は、キー信号源線の数
が増加すればするほど、１本づつのスキャンに較べてキ
ーの位置判定の時間は短くなる事はいうまでもな埴。

以上説明した様に本発明によればＬＣＤの表示周波数を
上げる事なく、ＬＣＤの駆動線をキー・マトリックスの
キー信号源線とし°Ｃ使用した場合、導通されたキー・
スイッチの位置を高速に判定できるという大きな利点が
ある。

なお、実施例では、ＬＣＤとして１／２バイアス方式の
ものを使用して説明したが、これはたとえは第４図のラ
ッチ２６０入力のしきい値を適当に調整する事によりｌ
／２バイアス以外のＬＣＤに対しても適用できる事は当
業者には明白である。

【図面の簡単な説明】第１図は時分割駆動されるＬＥＤのデジット線をキー・
マトリックスのキー信号源として使用した場合の結線図
。第２図は１／２　ｄｕｔｙ　、　１／２　ｂｉａｓの
ＬＣＤのセグメント線をキー・マトリックスのキー信号
源として使用した場合の結線図であり、第３図は第２図
のコモン線及びセグメント線の信号のタイミングチャー
ト。第４図は本発明の一実施例のブロック・ダイアグラ
ムであり、第５図は本発明の装置を動作させるために必
要な手順を示したフローチャートである。なお図において、２ａ〜２Ｃ・・・・・・デジット線、
４ａａ〜４ｃｃ・・・・・・ＬＥＤ、ｌａ〜１ｃｍ・・
・・・庫グメント線、５ａａ〜５　ｃ　ｃ　−−キーー
スイッチ看１１ａ、ｌｌｂ’・・・・・コモン線、１０
３〜１０　ｎ　−０゜°°°セグメント線、１２８〜１
２ｍ・・・・・・キー、リターン線５１３ａａ〜ｌ　３
　ｎ　ｍ　−−キー１スイツチ１２３３〜２３１）””
”セグメント線、２８ａ　、２８ｂ・・・・・・コモン
Ｈｓ　２５ａａ〜２５１）ｎ・・・・・・キー・スイッ
チ、２４ａ〜２４ｎ・・・・パキー・リターン線、２６
・・・・・・データラッテ、２７・・・・・・ストロー
ブ信号、２０・・・・・・マイコン、２１・・・・・・
デコーダ、である。第１図第２１￥１第　３　図

Claims

【特許請求の範囲】

複数のキー信号源線と、複数のキー・リターン信号入力
線と、該キー信号源線及びキー・リターン信号入力線に
接続されたキーとを有するキーマトリクスに接続された
キー人力検出装置において、前記複数のキー信号源線の
内の半数のキー信号源線を活性化し、キー人力が検出さ
扛た側の半数をさらに半数に区切って活性化し、このよ
うな活性化をくり返して特定のキー人力を検出すること
を特徴とするキー人力検出装置。