JPS6243209B2

JPS6243209B2 -

Info

Publication number: JPS6243209B2
Application number: JP55057323A
Authority: JP
Inventors: Yukio Sakano
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1987-09-11
Also published as: JPS56153434A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、マトリツクス状に配設されたｍ×
ｎ個の接点部を有し、列の検出信号と行の検出信
号とによつて選択操作された接点部の座標位置を
検出するキーボードの接点検出方式における接点
検出回路に関し、特に列および行の検出信号のう
ちの一方の検出信号を他方の検出信号よりも時間
的に早く発生させるようにして、簡単かつ正確に
データ入力が行えるようにした接点検出回路を提
供する。

第１図は、従来のｍ列ｎ行のマトリツクス状に
配設されたｍ×ｎ個の接点からなるキーボードの
接点部を示す回路図である。図面において、ｌ_X1
〜ｌ_Xnとｌ_Y1〜ｌ_Yoは共通接続線、X₁〜Ｘ_nとY₁
〜Ｙ_oは接続点、Ｓ_ij（ただしｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１
〜ｎ）は接点部を示す。

この第１図に示されるように、キーボードにお
いては、ｍ×ｎ個の接点部Ｓ_ijがｍ列ｎ行に配置
されており、各列に属するｎ個の接点部は、それ
ぞれ共通接続線ｌ_X1，ｌ_X2，ｌ_X3，…，ｌ_Xnへ共
通接続され、またこれらの共通接続線ｌ_X1〜ｌ_Xn
は、図示されない検出回路との接続点X₁〜Ｘ_nを
有している。同様に、各行に属するｍ個の接点部
は、それぞれ共通接続線ｌ_Y1，ｌ_Y2，……，ｌ_Yo
へ共通接続され、これらの共通接続線ｌ_Y1〜ｌ_Yo
も、検出回路との接続点Y₁〜Ｙ_oを有している。

ここで、各接点部Ｓ_ij（ただしｉ＝１〜ｍ，ｊ
＝１〜ｎ）で示され、例えば４列３行の場合に
は、ｉ＝４，ｊ＝３として、S₄₃で表わされる。

そして、通常の状態、すなわちどのキーも押さ
れていない状態では、それらに接続されている２
本の共通接続線ｌ_Xi（ｉ＝１〜ｍ）とｌ_Yj（ｊ＝
１〜ｎ）とは互いに開放されており、電気的に非
導通状態に保たれている。

これに対して、オペレータがマトリツクス状に
配置されたキーの１個を選択し、そのキートツプ
を指で押下すると、その座標位置に対応する接点
部Ｓ_ijが閉じられる。例えば、先の４列３行のキ
ーを選択操作すれば、接点部S₄₃において、共通
接続線ｌ_X4とｌ_Y3とが電気的に導通状態となる。
この状態変化を検出回路で検出して、選択された
接点部Ｓ_ijの座標位置を検知する。なお、オペレ
ータがキートツプから指を離すと、その接点部Ｓ
_ijにおいては、共通接続線ｌ_Xiとｌ_Yjとが再び切
離されて、元の非導通状態に復帰する。

共通接続線ｌ_Xiとｌ_Yjの状態変化は、一時記憶
装置へ記憶保持され、ストローブ信号等によつて
読出される。そして、デコーダ等により、座標位
置に対応するコードに変換されて外部装置へ送出
される。

この場合に、従来のキーボードの接点検出回路
においては、第１の方法として、列と行について
の位置検出を同時に行つていた。すなわち、列お
よび行の両方の検出信号に基づいて、位置データ
を一時記憶装置にセツトしたり、ストローブ信号
を発生したりするようにしていた。

しかし、この方法を用いると、回路構成がその
分だけ複雑化し、また部品点数も増えるのでコス
トアツプになるという不都合がある。

また、従来の第２の方法として、列または行の
検出信号のうちのいずれか一方の検出信号に基づ
いて、列および行の検出回路の位置出力を一時記
憶装置にセツトしたり、ストローブ信号を発生す
る方式も知られている。

この第２の方法の場合には、第１の方法よりも
回路的には簡単であるが、何らかの原因によつ
て、列または行の位置検出のうち、いずれか一方
しか検出されない事態が発生したとき、誤つた位
置データが一時記憶装置にセツトされたり、また
ストローブ信号が発生されたりする。

その結果、誤つた位置データがキーボードの外
部へ出力されて、誤動作の原因となるという不都
合があつた。

そこで、この発明のキーボードの接点検出回路
では、従来の検出方法におけるこれらの不都合を
解決し、簡単な回路構成によつて、選択操作され
た座標位置を確実に検出し、誤つた位置データが
出力されないようにすることを目的とする。

そのために、この発明の接点検出回路において
は、ｍ列ｎ行のマトリツクス状に配設された接点
を有するキーボードにおける列と行のうち、例え
ば数の少ない方、仮りにｍ＞ｎとすれば、行の検
出信号を時間的に遅く発生させ、この行の検出信
号に基づいて検出回路の出力を一時記憶装置へセ
ツトし、またストローブ信号を発生させるように
し、その場合に、何らかの原因によつて、列また
は行のいずれか一方の位置検出が行われなかつた
ときは、一時記憶装置へのセツトやストローブ信
号の発生が行われないようにしている。

第２図は、この発明の接点検出回路の一実施例
を示す。図面において、S₄₃は第１図の４列３行
の接点部、X₄とY₃は同じく第１図の接続点、Ｒ_S
は接点部S₄₃の等価低抗、R₁〜R₈は抵抗器、Q₁〜
Q₃はトランジスタ、X_4-0とY_3-0は位置検出信号
の出力端子、＋Vccは電源電圧である。

この第２図では、接点部S₄₃に対応して、接続
点X₄とY₃とに接続されるそれぞれ１個の検出回
路だけが示されている。しかし、第１図のX₁〜
Ｘ_nの各接続点Ｘ_i（ｉ＝１〜ｍ）には、それぞれ
この第２図の接続点X₄に接続された検出回路と
同一構成のｍ個の検出回路が、またY₁〜Ｙ_oの各
接続点Ｙ_j（ｊ＝１〜ｎ）には、同様に接続点Y₃
に接続された検出回路と同一構成のｎ個の検出回
路が設けられる。

また、Ｒ_Sは接点部S₄₃の等価抵抗、すなわち接
点部S₄₃における共通接続線ｌ_X4とｌ_Y3との間の
抵抗値を示すもので、その値は、キーが押されて
いないときは大きく、押されると小さくなり、し
かも押される力によつてもその値が変化する。

出力端子X_4-0とY_3-0は、それぞれ接点検出回路
の位置検出信号を取出すためのもので、各接続点
Ｘ_iに対応してＸ_i-0が、Ｙ_jに対応してＹ_j-0が、そ
れぞれ設けられる。

第３図は、キーが押されたときの押圧力と、そ
のときの接点等価抵抗Ｒ_Sとの関係を示す特性図
である。

次の第４図は、接点等価抵抗Ｒ_Sと、検出回路
の出力端子Ｘ_i-0またはＹ_j-0に発生される検出信
号の電圧レベルとの関係を示す特性図である。

この第４図では、第２図に示した接点部S₄₃に
対応させて、出力端子X_4-0とY_3-0における電圧レ
ベルの変化を示している。この場合には、出力端
子X_4-0の電圧レベルが変化するときの接点等価抵
抗Ｒ_Sの値Ｒ_SXと、出力端子Y_3-0の電圧レベルが
変化するときの等価抵抗Ｒ_Sの値Ｒ_SYとの関係
は、Ｒ_SX＞Ｒ_SYとなるように設定されている。こ
のような関係は、先の第２図の回路で、抵抗器
R₁とR₂およびR₆とR₇の値を適当に選定すること
によつて、容易に設定可能である。

第５図は、押圧力と、出力端子X_4-0とY_3-0の電
圧レベルとの関係を示す特性図である。

この第５図は、先の第３図と第４図とから得ら
れるものである。

そこで、キーが選択操作される場合の動作につ
いて考察すれば、操作開始前の状態では、押圧力
は零であり、キーが押されると押圧力は次第に増
加していき、まず出力端子X_4-0がOVとなり、さ
らに押圧力が増加すると出力端子Y_3-0がOVにな
る。また、キー操作が終了して押す力がなくなる
ときは、出力端子X_4-0とY_3-0の電圧レベルの変化
は、押すときとは反対に、まず出力端子Y_3-0が＋
Vccに戻り、次に出力端子X_4-0が＋Vccに戻る。

第６図は、キー操作時における出力端子X_4-0と
Y_3-0の電圧レベルの変化を時間軸に対して示した
特性図である。

押すという動作には、必ずそのための時間が存
在するので、先の第５図について説明した押圧力
の変化の状態を時間的な関係に直して示すと、第
６図のようになる。

そして、この発明の接点検出回路の検出条件と
しては、出力端子Ｘ_i-0がOVになることで、列Ｘ_i
が検出され、また出力端子Ｙ_j-0がOVになること
で、行Ｙ_jが検出される。

このように、第２図の回路を用いた実施例、す
なわち接点等価抵抗Ｒ_SがＲ_SX＞Ｒ_SYの場合に
は、列Ｘ_iの検出の方が、行Ｙ_jの検出よりも第６
図の時間T₁だけ早く検出されるようにしてい
る。

第７図は、接点検出回路の出力端子Ｘ_i-0，Ｙ_j-
_０に接続される一時記憶装置とストローブ信号発
生器の一実施例の回路図である。図面において、
１は第１の一時記憶装置、２は第２の一時記憶装
置、３は第１のパルス発生器、４は第２のパルス
発生器、５はオアゲート回路、X_1-0〜Ｘ_n-0と
Y_1-0〜Ｙ_o-0は接点検出回路との接続点、X_1-1〜
Ｘ_n-1は第１の一時記憶装置の出力端子、Y_1-1〜
Ｙ_o-1は第２の一時記憶装置の出力端子を示し、
RSはリセツト信号、SPはセツトパルス信号、
STBはストローブ信号を示す。

接点検出回路から発生される検出信号は、キー
を押している間だけ出力され、キーから指を離す
と元に復帰して、その出力端子Ｘ_i-0（ｉ＝１〜
ｍ）、Ｙ_j-0（ｊ＝１〜ｎ）からの検出出力信号は
なくなつてしまう。

そこで、第１の一時記憶装置１へは、接点検出
回路の出力端子Ｘ_i-0からの検出データを格納
し、また第２の一時記憶装置２へは、出力端子Ｙ
_j-0からの検出データを格納するようにしてい
る。なお、一時記憶装置１と２の入力側の接続点
Ｘ_i-0，Ｙ_j-0は、出力端子Ｘ_i-1（ｉ＝１〜ｍ）、Ｙ
_j-1（ｊ＝１〜ｎ）にそれぞれ対応している。

第８図は、第２図と第７図の回路において、接
点部S₄₃が選択操作された場合の動作を説明する
ためのタイミングチヤートである。図面におい
て、横軸は時間、縦軸は論理値を示し、各信号波
形の符号は第７図の符号位置に対応している。

この第８図では、負論理で示しており、レベル
“LOW”が論理“１”すなわち信号“有”に、ま
たレベル“HIGH”が論理“０”すなわち信号
“無”に対応している。

第１と第２の一時記憶装置１と２への入力側の
接続点Ｘ_i-0，Ｙ_j-0からの入力データは、セツト
パルス信号SPのタイミングでセツトされ、リセ
ツト信号RSが与えられるまで記憶保持される。
そして、その記憶内容は、出力端子Ｘ_i-1，Ｙ_j-1
の入力側に対応する端子から出力されている。

例えば、接点部S₄₃が操作されると、第８図に
示されるように、まず入力側の接続点X_4-0の電圧
レベルが“０”となり、次に接続点Y_3-0が“０”
となる。

セツトパルス信号SPは、第１のパルス発生器
３から発生される。この第１のパルス発生器３の
入力側にはオアゲート回路５が設けられており、
オアゲート回路５には、接続点Y_1-0〜Ｙ_o-0が入
力されるようになつている。

そのため、接続点Y_1-0〜Ｙ_o-0のうちのいずれ
か１つに検出信号が発生されると、第１のパルス
発生器３へ入力信号が与えられる。この場合に、
パルス発生器３は、入力信号が与えられたタイミ
ングから予め設定された一定時間、すなわち第８
図のSPの時間T₃だけ経過後に、予め設定された
時間幅のセツトパルス信号SPを発生する。

したがつて、その時点において接続点Ｘ_i-0，
Ｙ_j-0に発生されている検出信号が、それぞれ第
１と第２の一時記憶装置１と２へセツトされる。

同時に、このセツトパルスSPは、第２のパル
ス発生器４へ与えられる。この第２のパルス発生
器４は、第８図のSTBのT₄のように、予め設定
された時間T₄の経過後に、ストローブ信号STB
を発生する。

このストローブ信号STBによつて、第１の一
時記憶装置１に記憶されたデータは、出力端子
X_1-1〜Ｘ_n-1の対応する端子から、また第２の一
時記憶装置２に記憶されたデータは、出力端子
Y_1-1〜Ｙ_o-1の対応する端子から、それぞれ外部
へ送出される。それ以後の処理動作は、従来のキ
ーボードの場合と同様である。

このように、この発明のキーボードの接点検出
回路では、列Ｘ_iと行Ｙ_jの検出に時間的な前後関
係を持たせ、例えば列Ｘ_iの検出を先に行い、遅
く検出される行Ｙ_jの検出信号に基づいてセツト
パルス信号SPを発生させて、このセツトパルス
信号SPのタイミングでその入力接続点Ｘ_i-0，Ｙ_j
_−０の入力データを一時記憶装置１と２へそれぞれ
セツトするようにしている。

そのため、行Ｙ_jの検出信号が発生していると
きは、必ず列Ｘ_iの検出信号も発生しており、誤
りなく一時記憶装置へセツトすることができる。

さらに、このセツトパルス信号SPに基づい
て、ストローブ信号STBを発生するようにして
いるので、ストローブ信号の発生時点では、リセ
ツト信号RSによつてリセツトされない限り、接
続点Ｘ_i-0，Ｙ_j-0の検出信号は一時記憶装置１と
２にセツトされており、出力端子Ｘ_i-1，Ｙ_j-1か
ら確実に出力されている。

これに対して、従来の接点検出回路のように、
列と行の検出信号の発生に時間的な前後関係をも
たせないとすれば、列または行のいずれか一方の
検出信号に基づいて、一時記憶装置へデータのセ
ツトを行う場合、列または行の検出信号のうち遅
く発生されるもの、あるいは押圧力が不充分で、
例えば第４図のＲ_SYとＲ_SXの中間までしか与えら
れなかつたために、一方の検出信号が発生されな
いという状態でも、誤つたデータが一時記憶装置
へセツトされたり、その誤つたデータが外部へ出
力されたりしてしまうという不都合がある。

また、列および行の両方の検出信号に基づい
て、一時記憶装置へのセツトタイミングを与えた
り、ストローブ信号を発生させる方式では、回路
構成が複雑化し、特に列数や行数の多いキーボー
ドの場合には、コスト面からも不利となる。

以上に詳細に説明したとおり、この発明のキー
ボードの接点検出回路では、列および行の検出信
号の発生に時間的な前後関係をもたせ、例えば数
の少ない方の検出信号を、数の多い方の検出信号
よりも遅く発生させ、そのオア出力信号に基づい
て、セツトパルス信号やストローブ信号を発生さ
せるようにしている。なお、列および行の検出信
号の発生順序は、いずれを先にすることも可能で
あるが、数の少ない方の検出信号を遅く発生させ
るようにすれば、オアゲート回路への入力数がそ
の分だけ少なくてよいので、回路構成が簡単にな
るという利点がある。

したがつて、この発明の接点検出回路によれ
ば、その構成が簡単でコスト面からも有利であ
り、しかも、列または行の検出信号の遅く発生さ
れる方のタイミングで、列および行の両方の検出
信号を一時記憶装置へ取込むことが可能となるの
で、検出信号を確実に取込むことができる。

また、このようなタイミングで、一時記憶装置
へ列および行の両方の検出信号を取込んだ後、さ
らに遅いタイミングで、外部装置へ通知する信号
を発生させているので、正確にデータを送出する
ことが可能になる、という優れた効果が達成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のｍ列ｎ行のマトリツクス状に配
設されたｍ×ｎ個の接点からなるキーボードの接
点部を示す回路図、第２図はこの発明の接点検出
回路の一実施例、第３図はキーが押されたときの
押圧力と、そのときの接点等価抵抗Ｒ_Sとの関係
を示す特性図、第４図は接点等価抵抗Ｒ_Sと、検
出回路の出力端子Ｘ_i-0またはＹ_j-0に発生される
検出信号の電圧レベルとの関係を示す特性図、第
５図は押圧力と、出力端子X_4-0とY_3-0の電圧レベ
ルとの関係を示す特性図、第６図はキー操作時に
おける出力端子X_4-0とY_3-0の電圧レベルの変化を
時間軸に対して示した特性図、第７図はこの発明
の接点検出回路の出力端子Ｘ_i-0，Ｙ_j-0に接続さ
れる一時記憶装置とストローブ信号発生器の一実
施例の回路図、第８図は第２図と第７図の回路に
おいて、接点部S₄₃が選択操作された場合の動作
を説明するためのタイミングチヤートである。図面において、１は第１の一時記憶装置、２は
第２の一時記憶装置、３は第１のパルス発生器、
４は第２のパルス発生器を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１ｍ列ｎ行のマトリツクス状に配設されたｍ×
ｎ個の接点部と、列および行の接点検出回路と、
該列および行の接点検出回路の出力信号を一時記
憶する列および行の一時記憶装置とを有し、列の
検出信号と行の検出信号とにより選択操作された
接点部の座標位置を検出する接点検出方式のキー
ボードにおいて、前記列および行の検出信号を時
間的に異なるタイミングで発生させる電気的手段
と、前記列および行の検出信号のうち遅く発生さ
れる方の検出信号に基づいて、前記列および行の
接点検出回路の両方の出力信号を前記列および行
の一時記憶装置へそれぞれセツトするための信号
を出力するセツト信号発生手段と、該セツト信号
発生手段の出力信号が入力されたタイミングから
所定時間の経過後に、前記接点部の座標位置が検
出されたことを外部装置へ通知するための信号を
発生する通知信号発生手段とを備えたことを特徴
とするキーボードの接点検出回路。２特許請求の範囲第１項記載のキーボードの接
点検出回路において、列および行の検出信号を時
間的に異なるタイミングで発生させる電気的手段
が、押圧力により抵抗値が変化する抵抗素子で構
成されていることを特徴とするキーボードの接点
検出回路。