(57)【要約】【解決手段】キーが押下されたとき、第１の電流は、第１の共通のノードからキーマトリクスを介して、第２の共通のノードまで第１の電流路を介して駆動される。第１の電流路抵抗値の第１の測定がなされる。次いで、第２の電流は、第２の共通のノードからキーマトリクスを介して、第１の共通のノードまで第２の電流路を介して駆動される。第２の電流路抵抗値の第２の測定がなされる。第１及び第２の測定を用いて、押下されたキーを識別する。各キーは、第１及び第２の測定値の固有の組に対応する。一例では、第１の電流路の行抵抗が第２の電流路の列抵抗とは独立して測定されるように、非線形抵抗回路がキーマトリクスの行導体及び列導体の終端に配置される。【選択図】      図６
2009541862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の共通のノードと、
第１の導線及び第２の導線を有する第１の抵抗器であって、前記第１の導線は前記第１の共通のノードに結合される、第１の抵抗器と、
第１の導線及び第２の導線を有する第２の抵抗器であって、前記第１の導線は前記第１の共通のノードに結合される、第２の抵抗器と、
第２の共通のノードと、
第１の導線及び第２の導線を有する第３の抵抗器であって、前記第１の導線は前記第２の共通のノードに結合される、第３の抵抗器と、
第１の導線及び第２の導線を有する第４の抵抗器であって、前記第１の導線は前記第２の共通のノードに結合される、第４の抵抗器と、
第１の導体、第２の導体、第３の導体、第４の導体、第１のキー、第２のキー、第３のキー及び第４のキーを有するキーマトリクスであって、前記第１の導体は前記第１の抵抗器の前記第２の導線に結合され、前記第２の導体は前記第２の抵抗器の前記第２の導線に結合され、前記第３の導体は前記第３の抵抗器の前記第２の導線に結合され、前記第４の導体は前記第４の抵抗器の前記第２の導線に結合され、前記第１のキーの押下は前記第１の導体を前記第３の導体に結合させ、前記第２のキーの押下は前記第１の導体を前記第４の導体に結合させ、前記第３のキーの押下は前記第２の導体を前記第３の導体に結合させ、前記第４のキーの押下は前記第２の導体を前記第４の導体に結合させる、キーマトリクスと、
第１の導線及び第２の導線を有する第１のダイオードであって、前記第１の導線は前記第１の抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記第２の導線は前記第１の抵抗器の前記第２の導線に結合される、第１のダイオードと、
第１の導線及び第２の導線を有する第２のダイオードであって、前記第１の導線は前記第２の抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記第２の導線は前記第２の抵抗器の前記第２の導線に結合される、第２のダイオードと
を備える、回路。
【請求項２】
第１の導線及び第２の導線を有する第３のダイオードであって、前記第１の導線は前記第３の抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記第２の導線は前記第３の抵抗器の前記第２の導線に結合される、第３のダイオードと、
第１の導線及び第２の導線を有する第４のダイオードであって、前記第１の導線は前記第４の抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記第２の導線は前記第４の抵抗器の前記第２の導線に結合される、第４のダイオードと
を更に備える、請求項１記載の回路。
【請求項３】
前記第１の抵抗器は抵抗値Ｒ１を有し、前記第２の抵抗器は抵抗値Ｒ２を有し、前記第３の抵抗器は抵抗値Ｒ３を有し、前記第４の抵抗器は抵抗値Ｒ４を有し、Ｒ３とＲ４は実質的に異なる抵抗値であり、Ｒ１はＲ３よりも大きく、Ｒ１はＲ４よりも大きく、Ｒ２からＲ１を引いたものはＲ３よりも大きく、Ｒ２からＲ１を引いたものはＲ４よりも大きい、請求項１記載の回路。
【請求項４】
前記第１の抵抗器は抵抗値Ｒ１を有し、前記第２の抵抗器は抵抗値Ｒ２を有し、前記第３の抵抗器は抵抗値Ｒ３を有し、前記第４の抵抗器は抵抗値Ｒ４を有し、Ｒ２はＲ１よりも大きく、Ｒ２はＲ３よりも大きく、Ｒ４はＲ１よりも大きく、Ｒ４はＲ３よりも大きい、請求項２記載の回路。
【請求項５】
前記第１の共通のノードから前記第２の共通のノードまで第１の電流を駆動し、また、前記第２の共通のノードから前記第１の共通のノードまで第２の電流を駆動する集積回路
を更に備える、請求項１記載の回路。
【請求項６】
前記キーマトリクスは、３０個よりも多いキーを備え、前記第１の共通のノードが前記第２の共通のノードに対して第１の電圧極性を有する場合、前記３０個のキーのうちの任意の単独のキーの押下は、前記第１の共通のノードから前記第２の共通のノードまで前記キーマトリクスを介した電流路を存在させる、請求項１記載の回路。
【請求項７】
前記キーマトリクスは、３０個よりも多いキーを備え、前記第１の共通のノードが前記第２の共通のノードに対して第１の電圧極性を有する場合、前記３０個のキーのうちのキーの押下は、前記第１の共通のノードから前記第２の共通のノードまで前記キーマトリクスを介した第１の電流路を存在させ、前記第１の電流路は第１の抵抗値を有し、前記第１の共通のノードが前記第２の共通のノードに対して第２の電圧極性を有する場合、前記キーの前記押下はまた、前記第２の共通のノードから前記第１の共通のノードまで前記キーマトリクスを介して第２の電流路を存在させ、前記第２の電流路は前記第１の抵抗値とは異なる第２の抵抗値を有する、請求項１記載の回路。
【請求項８】
前記キーマトリクスは３０個よりも多いキーを備え、前記回路は、
単独のキーが押下された場合、前記キーマトリクスのどのキーが押下されたかを判定する手段を更に備え、前記手段は、前記第１の共通のノードから前記第２の共通のノードまで第１の電流を駆動し、また、前記第２の共通のノードから前記第１の共通のノードまで第２の電流を駆動する、請求項１記載の回路。
【請求項９】
前記手段はまた、前記キーのうちの２個が押下される状態を、単独のキーが押下される状態と区別する、請求項８記載の回路。
【請求項１０】
前記キーマトリクスは３０個よりも多い数のキーを備え、前記回路は、
単独のキーが押下された場合、前記キーマトリクスのうちのどのキーが押下されたのかを判定する手段を更に備え、前記手段は、前記第１の共通のノードから前記第２の共通のノードへ第１の電流を駆動し、また、前記第２の共通のノードから前記第１の共通のノードへ第２の電流を駆動する、請求項２記載の回路。
【請求項１１】
前記手段はまた、前記キーのうちの２個が押下される状態を、単独のキーが押下される状態と区別する、請求項１０記載の回路。
【請求項１２】
第１の導線及び第２の導線を有する第５の抵抗器であって、前記第１の導線は前記第１の共通のノードに結合され、第２の抵抗器は前記第２の共通のノードに結合される、第５の抵抗器
を更に備える、請求項１記載の回路。
【請求項１３】
前記キーマトリクスは３０個よりも多いキーを備え、前記第１の抵抗器、前記第２の抵抗器、前記第３の抵抗器、前記第４の抵抗器、前記第１のダイオード及び前記第２のダイオードは、単独の集積回路上に集積される、請求項１記載の回路。
【請求項１４】
前記キーマトリクスは３０個よりも多いキーを備え、前記第１の抵抗器、前記第２の抵抗器、前記第３の抵抗器、前記第４の抵抗器、前記第１のダイオード、前記第２のダイオード、前記第３のダイオード及び前記第４のダイオードは、単独の集積回路上に集積される、請求項２記載の回路。
【請求項１５】
（ａ）第１の電流を、第１の共通のノードから、キーマトリクスを介して、第２の共通のノードまでの第１の電流路を介して駆動し、前記第１の電流は、前記キーマトリクスの複数のキーのうちの１つが押下されたときに前記第１の電流路を介して流れ、
（ｂ）（ａ）の前記第１の電流の前記流れの期間に、電気的特性の第１の測定を行い、
（ｃ）第２の電流を、前記第２の共通のノードから、前記キーマトリクスを介して、前記第１の共通のノードまでの第２の電流路を介して駆動し、前記第２の電流は、前記１つのキーが押下されたときに前記第２の電流路を流れ、
（ｄ）（ｃ）の前記第２の電流の前記流れの期間に、電気的特性の第２の測定を行い、
（ｅ）前記第１及び第２の測定を用いて前記１つのキーを識別する
方法。
【請求項１６】
前記第１の電流路は、前記第１の共通のノードと前記第２の共通のノードとの間に第１の抵抗値を有し、第２の電流路は、前記第１の共通のノードと前記第２の共通のノードとの間に第２の抵抗値を有し、前記第１の抵抗値は前記第２の抵抗値とは実質的に異なる、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の電流はダイオードを介してではなく、主に抵抗器を介して流れ、前記抵抗器の第１の導線は前記ダイオードの第１の導線に結合され、前記抵抗器の第２の導線は前記ダイオードの第２の導線に結合され、前記第２の電流は前記抵抗器を介してではなく、主に前記ダイオードを介して流れる、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記キーマトリクスは３０個よりも多いキーを備える、請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
前記電気的特性は、前記第１の共通のノードと前記第２の共通のノードとの間の抵抗値、前記第１の共通のノードと前記第２の共通のノードとの間の電圧、及び前記第１の共通のノードと前記第２の共通のノードとの間を流れる電流から成る組のうちから選択される、請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
集積回路は、（ａ）で前記第１の電流を駆動し、（ｃ）で前記第２の電流を駆動し、（ｅ）で前記単独のキーを識別する、請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
前記第１の電流は、トランジスタを介してではなく、主に抵抗器を介して流れ、前記抵抗器の第１の導線は前記トランジスタの第１の導線に結合され、前記抵抗器の第２の導線は前記トランジスタの第２の導線に結合され、前記第２の電流は、前記抵抗器を介してではなく、主に前記トランジスタを介して流れ、前記トランジスタは前記第１の電流が（ａ）で流れるときに実質的に非導通になるように制御され、前記トランジスタは前記第２の電流が（ｃ）で流れるとき実質的に導通するように制御される、請求項１５記載の方法。
【請求項２２】
（ｆ）前記第１の共通のノードから、前記キーマトリクスを介して、前記第２の共通のノードまで、第３の電流を駆動し、前記第３の電流の前記流れの期間に、電気的特性の第３の測定を行い、前記第３の測定を用いて前記キーマトリクスの２個以上のキーが同時に押下されたことを判定する、
ことを更に備える、請求項１５記載の方法。
【請求項２３】
第１の共通のノードと、
第１の導線及び第２の導線を有する第１の抵抗器であって、前記第１の導線は前記第１の共通のノードに結合される、第１の抵抗器と、
第１の導線及び第２の導線を有する第２の抵抗器であって、前記第１の導線は前記第１の共通のノードに結合される、第２の抵抗器と、
第２の共通のノードと、
第１の導線及び第２の導線を有する第３の抵抗器であって、前記第１の導線は前記第２の共通のノードに結合される、第３の抵抗器と、
第１の導線及び第２の導線を有する第４の抵抗器であって、前記第１の導線は前記第２の共通のノードに結合される、第４の抵抗器と、
第１の導体、第２の導体、第３の導体、第４の導体、第１のキー、第２のキー、第３のキー及び第４のキーを有するキーマトリクスであって、前記第１の導体は前記第１の抵抗器の前記第２の導線に結合され、前記第２の導体は前記第２の抵抗器の前記第２の導線に結合され、前記第３の導体は前記第３の抵抗器の前記第２の導線に結合され、前記第４の導体は前記第４の抵抗器の前記第２の導線に結合され、前記第１のキーの押下は前記第１の導体を前記第３の導体に結合させ、前記第２のキーの押下は前記第１の導体を前記第４の導体に結合させ、前記第３のキーの押下は前記第２の導体を前記第３の導体に結合させ、前記第４のキーの押下は前記第２の導体を前記第４の導体に結合させる、キーマトリクスと、
第１の導線及び第２の導線を有する第１のトランジスタであって、前記第１の導線は前記第１の抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記第２の導線は前記第１の抵抗器の前記第２の導線に結合される、第１のトランジスタと、
第１の導線及び第２の導線を有する第２のトランジスタであって、前記第１の導線は前記第２の抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記第２の導線は前記第２の抵抗器の前記第２の導線に結合される、第２のトランジスタと
を備える、回路。
【請求項２４】
第１の導線及び第２の導線を有する第３のトランジスタであって、前記第１の導線は前記第３の抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記第２の導線は前記第３の抵抗器の前記第２の導線に結合される、第３のトランジスタと、
第１の導線及び第２の導線を有する第４のトランジスタであって、前記第１の導線は前記第４の抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記第２の導線は前記第４の抵抗器の前記第２の導線に結合される、第４のトランジスタと
を更に備える、請求項２３記載の回路。
【請求項２５】
前記第１のトランジスタは制御入力線を有し、前記第２のトランジスタは制御入力線を有し、前記第１及び第２のトランジスタの前記制御入力線は互いに結合され、また、第２の共通のノードに結合される、請求項２３記載の回路。
【請求項２６】
前記第１のトランジスタは制御入力線を有し、前記第２のトランジスタは制御入力線を有し、前記第１及び第２のトランジスタの前記制御入力線は互いに結合され、また、前記第２の共通のノードに結合され、前記第３のトランジスタは制御入力線を有し、前記第４のトランジスタは制御入力線を有し、前記第３及び第４のトランジスタの前記制御入力線は互いに結合され、また、前記第１の共通のノードに結合される、請求項２４記載の回路。
【請求項２７】
前記第１の抵抗器は抵抗値Ｒ１を有し、前記第２の抵抗器は抵抗値Ｒ２を有し、前記第３の抵抗器は抵抗値Ｒ３を有し、前記第４の抵抗器は抵抗値Ｒ４を有し、Ｒ３とＲ４は実質的に異なる抵抗値であり、Ｒ１はＲ３とＲ４の双方よりも大きく、Ｒ２からＲ１を引いたものはＲ３よりも大きく、Ｒ２からＲ１を引いたものはＲ４よりも大きい、請求項２３記載の回路。
【請求項２８】
前記第１の抵抗器は抵抗値Ｒ１を有し、前記第２の抵抗器は抵抗値Ｒ２を有し、前記第３の抵抗器は抵抗値Ｒ３を有し、前記第４の抵抗器は抵抗値Ｒ４を有し、Ｒ２はＲ１よりも大きく、Ｒ２はＲ３よりも大きく、Ｒ４はＲ１よりも大きく、Ｒ４はＲ３よりも大きい、請求項２４記載の回路。
【請求項２９】
前記キーマトリクスは３０個よりも多いキーを供え、前記３０個のキーのうちの任意の単独のキーが押下されたとき、前記第１の共通のノードと前記第２の共通のノードとの間で異なる時間に第１の電流路と第２の電流路との双方が前記キーマトリクスを介して延長させられる、請求項２３記載の回路。
【請求項３０】
第１の電流を前記第１の電流路に流させ、第２の電流を前記第２の電流路に流させる、前記第１及び第２のトランジスタを制御する集積回路
を更に備える、請求項２９記載の回路。
【請求項３１】
単独のキーが押下された場合、押下されたキーのアイデンティティを判定し、２個のキーが押下された状態を単独のキーが押下された状態と区別することができる回路
を更に備える、請求項２３記載の回路。
【請求項３２】
非線形抵抗回路が第１の抵抗値を有するとき、キー押下イベントの期間にキーマトリクスの前記非線形抵抗回路を介して第１の電流を駆動するように適合された２線キーマトリクスインタフェースを備え、前記２線キーマトリクスインタフェースはまた、前記非線形抵抗回路が第２の抵抗値を有するとき、前記キー押下イベントの期間に前記キーマトリクスの前記非線形抵抗回路を介して第２の電流を駆動するように適合される、集積回路。
【請求項３３】
前記２線キーマトリクスインタフェースは、第１のターミナルと第２のターミナルとを備え、前記２線キーマトリクスインタフェースは前記第１の電流を前記第１のターミナルから駆動し、前記第１の電流を前記第２のターミナルで受け取るように適合され、前記２線キーマトリクスインタフェースは、前記第２の電流を前記第２のターミナルから駆動し、前記第２の電流を前記第１のターミナルで受け取るように適合される、請求項３２記載の集積回路。
【請求項３４】
前記２線キーマトリクスインタフェースは、第１のターミナルと第２のターミナルとを備え、前記２線キーマトリクスインタフェースは前記第１の電流を前記第１のターミナルから駆動し、前記第１の電流を前記第２のターミナルで受け取るように適合され、前記２線キーマトリクスインタフェースは、前記第２の電流を前記第１のターミナルから駆動し、前記第２の電流を前記第２のターミナルで受け取るように適合される、請求項３２記載の集積回路。
【請求項３５】
前記第１の電流は第１の周波数を有し、前記第２の電流は第２の周波数を有する、請求項３２記載の集積回路。
【請求項３６】
前記集積回路は、前記キーマトリクスの複数のキーのうちのいずれが押下されたかを前記キー押下イベントの期間に判定する、請求項３２記載の集積回路。
【請求項３７】
前記非線形抵抗回路は、
第１の導線及び第２の導線を有する抵抗器と、
第１の導線及び第２の導線を有するダイオードであって、前記ダイオードの前記第１の導線は前記抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記ダイオードの前記第２の導線は前記抵抗器の前記第２の導線と結合される、請求項３６記載の集積回路。
【請求項３８】
前記非線形抵抗回路は、
第１の導線及び第２の導線を有する抵抗器と、
ソース及びドレインを有するトランジスタであって、前記トランジスタの前記ソースは前記抵抗器の前記第１の導線に結合され、前記トランジスタの前記ドレインは前記抵抗器の前記第２の導線と結合される、請求項３６記載の集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示される実施形態はキースキャニングに関し、特に、多数のキーを有するキーマトリクスのキースキャニング関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話は、ユーザが電話を使用し、制御するために押下できるキーを有している。ユーザがキーのうちのいずれを押下したのかを判定するために回路が必要とされる。図１（従来技術）は、従来の携帯電話のキースキャニング回路の簡略図である。該回路は、ベースバンドプロセッサ集積回路１とキーマトリクス２とを備える。キーマトリクス２は、複数の水平に伸びる行導体３−６と複数の垂直に伸びる列導体７−１０とを備える。キーは行導体と列導体との各交点に関連付けられる。ユーザによってキーが押下されると、対応する行導体が対応する列導体と結合される。動作時には、ベースバンドプロセッサ１のキースキャニング回路が、信号を行導体３−６の各々に１つ１つ駆動し、当該信号が列導体７−１０のうちのいずれかに存在するかどうかを検出して、行導体をスキャンする。例えば、キー１１が押下された場合、ベースバンドプロセッサ１は行導体４を駆動したときに、列導体８に信号を検出するであろう。信号が駆動された行導体と、信号が検出された列導体は、キーのうちのいずれが押下されたのかを示す。コスト上の理由から、ベースバンド集積回路１上のターミナルの数は削減することが望ましい。そのため、ベースバンドプロセッサとキーマトリクスとの間の接続の数を削減することが望ましい。
【０００３】
図２（従来技術）は、別の従来の携帯電話回路の簡略図である。専用のキースキャンコントローラ集積回路１２は、キースキャニング機能を実行し、キーマトリクス１３のキーのうちのいずれが押下されたのかを検知する。次いで、キースキャンコントローラ１２は、どのキーが押下されたかに関する情報を、シリアル接続１４を介してベースバンドプロセッサ集積回路１５に転送する。ベースバンドプロセッサ集積回路１５とキースキャンコントローラ１２との間のシリアルインタフェースに起因して、ベースバンドプロセッサ集積回路１５上のターミナルの数は、図１の回路と比較して削減される。しかしながら、不利な点は、キースキャンコントローラ集積回路１２が、携帯電話に設けられなければならない別の集積回路である点である。付加的な集積回路、これは通常マイクロコントローラ又は専用のキースキャニング状態機械であるが、を設けることは、携帯電話に望ましくない重要なコストを追加してしまう。
【０００４】
図３（従来技術）は、別の従来の携帯電話回路の簡略図である。第１の共通のノード１６と、キーマトリクス２１の行導体１７−２０の各々との間に別個のディスクリート抵抗器が配置される。これらの別個のディスクリート抵抗器は、図３において参照符号２２−２５で示されている。同様に、別個のディスクリート抵抗器は、第２の共通のノード２６と、キーマトリクスの列導体２７−３０の各々との間に配置される。これらの抵抗器は図３において参照符号３１−３４で示される。ベースバンドプロセッサ３５の低消費電力の抵抗変化検出回路は、第１の共通のノードと第２の共通のノードとの間の抵抗値に変化がないかマトリクスをモニタする。抵抗値に変化が検出された場合は、低消費電力の抵抗変化検出回路は、より精密な検知回路を使用可能にする（enables）。より精密な検知回路は、ベースバンドプロセッサ集積回路３５のセンス＋ターミナルとセンス−ターミナルとの間の抵抗値を測定する。各キーは押下されたときに、センス＋ターミナルとセンス−ターミナルとの間に固有の抵抗値を生じる。従って、精密な検知回路によって測定された抵抗値は、押下されたキーを識別するために用いられる。例えば、キー３６が押下された場合には、ベースバンドプロセッサ集積回路３５のセンス＋ターミナルとセンス−ターミナルとの間に合計で５Ｒの直列抵抗値が存在するように、行導体１８は列導体２８と結合される。
【０００５】
図４（従来技術）は、ベースバンドプロセッサ集積回路３５のセンス＋ターミナルとセンス−ターミナルとの間の抵抗値を、押下され得る各可能なキーについて示す表である。５Ｒの抵抗値は固有であり、押下されたキーが「５」のキー３６であることを識別することに留意されたい。
【０００６】
図３の回路の不利な点は、キーの押下を確実に検知することができるキーの総数が制限されることである。キーマトリクスのタイプ、用いられる抵抗器のタイプ、ベースバンドプロセッサ３５内の電流測定回路及び他の要因に応じて、確実に検出できるキーの最大数は６０未満であり得るか、５０未満であり得るか、場合によっては約３０である。携帯電話によっては、３０個よりも多いキーを備える。例えば、携帯電話によっては、約５０個のキーを含む標準的なＱＷＥＲＴＹキーボードを備えるものもある。図３の回路は、そのように多数のキーを有するキーマトリクスとは充分に機能しないか、全く機能しないことがあり得る。
【発明の概要】
【０００７】
本出願は、２００６年６月２０日に出願された米国仮出願第６０／８１５，２９７号の米国特許法第１１９条（35 U.S.C.§119）の利益を主張し、当該仮出願は参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００８】
第１の電流は、キーマトリクスのキーが押下されたとき、第１の共通のノードから、キーマトリクスを介して、第２の共通のノードまでの第１の電流路を介して駆動される。第１の電流の流れる期間に、電気的特性の第１の測定がなされる。一例では、第１の電流路の抵抗値が測定される。次に、キーがまだ押下されているとき、第２の電流が、第２の共通のノードから、キーマトリクスを介して、第１の共通のノードまでの第２の電流路を介して駆動される。第２の電流の流れる期間、電気的特性の第２の測定がなされる。一例では、第２の電流路の抵抗値が測定される。次いで、第１及び第２の測定値を用いて、押下されたキーを識別する。キーマトリクスの各キーは、第１及び第２の測定値の固有の組に対応する。
【０００９】
一部の例では、非線形抵抗回路がキーマトリクスの行導体及び列導体の終端に配置される。非線形抵抗回路の一例は、ダイオードと並列に接続された抵抗器である。非線形抵抗回路の別の例は、適当に制御されるトランジスタと並列に接続される抵抗器である。非線形抵抗回路は、第１の電圧極性が第１の共通のノードと第２の共通のノードとの間に存在し、キーが押下されるとき、行導体の終端の第１の非線形抵抗回路が、列導体の終端の第２の非線形抵抗回路に比較して非常に低い抵抗値を有するように、回路に設けられる。この第１の極性状態の期間に、第１及び第２の共通のノード間の第１の電流路の抵抗値を測定することで、第２の非線形抵抗回路の抵抗値が第１の非線形抵抗回路とは実質的に独立して測定される。非線形抵抗回路は、第１の電圧極性と逆の第２の電圧極性が、第１及び第２の共通のノード間に存在し、キーがまだ押下された状態にあるときに、第２の非線形抵抗回路が、第１の非線形抵抗回路と比較して、非常に低い抵抗値を有するように、回路に設けられる。この第２の極性状態の期間に、第１の共通のノードと第２の共通のノードとの間の第２の電流路の抵抗値を測定することで、第１の非線形抵抗回路の抵抗値が、第２の非線形抵抗回路とは実質的に独立して測定される。非線形抵抗回路の抵抗値は互いに独立して測定されるため、２つのターミナル（一方のターミナルは第１の共通のノードに結合され、他方のターミナルは第２の共通のノードに結合される）だけによってキーマトリクス回路に結合されるベースバンドプロセッサ集積回路は、キーマトリクスのどの単独のキーが押下されたのかを判定することができる。
【００１０】
ベースバンドプロセッサ集積回路は、キーマトリクスに対して「２線接続（two-wire connection）」を有するといわれる。非線形抵抗回路の抵抗値及び許容差の値の適当な選択によって、ベースバンドプロセッサ集積回路はまた、キーマトリクスの２個のキーが同時に押下されたときを検出することができる。別個のキースキャンコントローラ集積回路を伴わない実装において、２線接続は、キースキャニング機能を果たすのに必要とされるベースバンドプロセッサ集積回路のターミナルの数を、多数のキーを有する大きなキーマトリクスにインタフェースをとるために従来必要とされる多数から削減する。従って、ベースバンドプロセッサ集積回路パッケージのターミナルの数が削減され得るので、ベースバンドプロセッサ集積回路のコストは削減され得る。一例では、非線形抵抗回路は、ベースバンドプロセッサ集積回路とは異なる集積回路である、新規な集積回路に配置される。付加された新規な集積回路は、移動体通信装置のコストを追加するが、当該コストは従来の専用のキースキャンコントローラ集積回路を移動体通信装置に設けるコストよりも低い。
【００１１】
前述のものは概要であり、従って、必然的に単純化、一般化及び詳細の省略を含む。このため、当業者は、概要が一例にすぎず、限定する意図ではないことを認識するであろう。本明細書に記載された装置及び／又は処理の他の面、進歩性のある特徴、及び利点は、特許請求の範囲によってのみ定義され、本明細書に示される非限定的な詳細な説明において明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（従来技術）は、第１の従来の携帯電話のキースキャニング回路の簡略図である。
【図２】図２（従来技術）は、第２の従来の携帯電話キースキャニング回路の簡略図である。
【図３】図３（従来技術）は、第３の従来の携帯電話キースキャニング回路の簡略図である。
【図４】図４（従来技術）は、様々なキー押下状態の期間における図３のベースバンドプロセッサ集積回路のセンス＋ターミナルとセンス−ターミナルとの間の抵抗値の表である。
【図５】図５は、一つの新規な面に係る移動体通信装置の図である。
【図６】図６は、図５の移動体通信装置内のキースキャニングシステムの第１の例の図である。
【図７】図７は、図６のキーマトリクスで押下することができる各キーについて、第１及び第２の電流路の対応する抵抗値を示す表である。
【図８】図８は、図５の移動体通信装置内のキースキャニングシステムの第２の例の図である。
【図９】図９は、図８のキーマトリクスで押下することができる各キーについて、第１及び第２の電流路の対応する抵抗値を示す表である。
【図１０】図１０は、図５の移動体通信装置内のキースキャニングシステムの第３の例の図である。
【図１１】図１１は、図１０のキーマトリクスで押下することができる各キーについて、第１及び第２の電流路の対応する抵抗値を示す表である。
【図１２】図１２は、図５の移動体通信装置内のキースキャニングシステムの第４の例の図である。
【図１３】図１３は、図１２の第４の例の新規な集積回路の中身を示す図である。
【図１４】図１４は、図１２のキースキャニングシステムの第４の例の種々のキー押下状態について第１の電流路と第２の電流路の抵抗値の範囲を示す表である。
【図１５】図１５は、別の新規な面に係る新規な方法のフローチャートである。
【詳細な説明】
【００１３】
図５は、移動体通信装置１００の図である。この場合の移動体通信装置１００は、セルラー電話である。移動体通信装置１００は、キーマトリクス１０１を備える。図示の例では、キーマトリクス１０１は、英数字のキーボード部分だけでなく、他のキーも備える。英数字のキーボード部分は、QWERTYキーボードレイアウトを有する。「QWERTY」という文字は、英数字のキーボード部分の左上部から始まり、キーの上方の行に沿って左から右へ進むキーの文字を表す。合計で、キーマトリクス１０１は、英数字のキーと他のキーとで４０個を超えるキーを備える。
【００１４】
図６は、第１の新規な面に係る移動体通信装置１００内のキースキャニングシステムの第１の例の簡略図である。キースキャニングシステム１０２は、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３、第１の共通のノード１０４、第２の共通のノード１０５、８個の抵抗器１０６−１１３、４個のダイオード１１４−１１７、及びキーマトリクス１０１を備える。ダイオードと並列して接続される抵抗器は、本明細書で「非線形抵抗回路」と称されるものの一例である。参照符号１２８−１３１は、そのような４個の非線形抵抗回路を識別する。ベースバンドプロセッサ集積回路１０３は、例えば、カリフォルニア州サンディエゴのQualcomm社から入手可能なMSM7600ベースバンドプロセッサのアーキテクチャを有してもよい。ベースバンドプロセッサ集積回路１０３は、キーマトリクス１０１に対して、本明細書で２線キーマトリクスインタフェース（two-wire key matrix interface）と称されるものによって結合される。
【００１５】
キーマトリクス１０１は、４本の水平に伸びる行導体１１８−１２１、４本の垂直に延びる列導体１２２−１２５、及び１６個のキーを備える。「行」、「水平に伸びる」、「列」、及び「水平に伸びる」という用語は、本明細書において回路の説明を簡単にするために概念的な目的で用いられる。しかしながら、実際の行導体及び列導体は、図６の電気的な接続が維持される限り、蛇行したり、任意の方向に向かったりし得ることが理解されるべきである。１６個のキーは、図中で「０」乃至「１５」と表される。各キーは、当該キーが押下された場合、行導体が列導体に結合されるように、行導体と列導体の対応する交点上に配置される。例えば、キー「５」が押下された場合、行導体１１９が列導体１２３に結合される。図では、図のスペースの制限上、キーマトリクス１０１の多数のキーのうちの１６個のキーのみが示されている。しかしながら、キーマトリクス１０１は、４０個を超えるキーを有し、通常は４本よりも多い行導体を備え、また通常は４本よりも多い列導体を備えることが理解されるべきである。
【００１６】
動作時には、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３内の低消費電力の検知回路は、第２の共通のノード１０５に対して第１の共通のノード１０４に正の電圧をかける。例えば、低消費電力の検知回路は、センス１ターミナルに電圧を駆動できる電流供給回路と、センス２ターミナルで受け取られる突入電流の電流路にある抵抗の両端の変化を検出できるアナログ比較器を含み得る。低消費電力の検知回路を実現する適当な方法は多数存在する。移動体通信装置１００が作動中の大部分の時間、どのキーも押下されていない。従って、第１の共通のノード１０４から第２の共通のノード１０５へは実質的に電流フローが無い。
【００１７】
しかしながら、キーが押下された場合、低消費電力の検知回路は、電流フロー状態を検出し、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３内の、より精密な検知回路を起動する。より精密な検知回路は、例えば、デジタルロジック、センス２ターミナル又はセンス１ターミナルのいずれかから電流を供給することができる電流供給回路、抵抗器の両端で受け取った電流を反映する電流ミラー、抵抗器の両端で低下した電圧を測定するアナログ・デジタル変換器を含み得る。より精密な検知回路を実現する適当な方法は多数存在する。
【００１８】
より精密な検知回路は最初に、第１の電流を、センス１ターミナル１２６から、第１の共通のノード１０４を介して、キーマトリクス１０１を介して、第２の共通のノード１０５を介して、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３のセンス２ターミナル１２７へ駆動する。移動体通信装置１００のユーザがキー「５」を押下した状態を考慮する。ベースバンドプロセッサ集積回路１０３内の、より精密な検知回路は、第１の電流を、センス１ターミナル１２６から、第１の共通のノード１０４を介して、ダイオード１１５を介して、行導体１１９へ、キー「５」によって作られた閉スイッチ接続を超えて、列導体１２３へ、抵抗器１１１を介して、第２の共通のノード１０５を介して、センス２ターミナル１２７までの第１の電流路を介して駆動する。簡易化する目的のため、ダイオード１１５は、順方向バイアス電圧降下がなく、そのアノードがそのカソードに対して正のときには順方向バイアスがかかる理想的なダイオードとして機能すると仮定すると、ダイオード１１５は順方向バイアスがかかり、抵抗器１０７には電流が流れない。従って、この第１の電流路の全抵抗値は１Ｒ’である。１Ｒ’は、列抵抗器１１１の抵抗である。ベースバンドプロセッサ１０３内の、より精密な検知回路は、この第１の電流路の電気的特性を測定する。一例において、電気的特性は抵抗値であり、検知回路は抵抗値が１Ｒ’であることを判定する。抵抗値は、既知の電圧（例えば、２．０ボルト）をセンス１ターミナルとセンス２ターミナルとの間に印加し、この２つのターミナルの間に流れる電流フローを測定することによって測定される。
【００１９】
第１の電流路の電気的特性を測定した後、より精密な検知回路は、第２の電流を、センス２ターミナル１２７から、第２の共通のノード１０５を介して、抵抗器１１１を介して、列導体１２３へ、キー「５」によって作られた閉スイッチ接続を超えて、行導体１１９へ、抵抗器１０７を介して、第１の共通のノード１０４を介して、センス１ターミナル１２６への第２の電流路を介して駆動する。再度、ダイオード１１５は理想的なダイオードだと仮定すると、ダイオード１１５は逆バイアスがかかり、ダイオード１１５には電流が流れない。従って、この第２の電流路の抵抗値は、１Ｒ’プラス１Ｒ’’である。１Ｒ’’は、抵抗器１０７の抵抗値である。ベースバンドプロセッサ１０３内の、より精密な検知回路は、この第２の電流路の電気的特性を測定する。一例において、電気的特性は抵抗値であり、検知回路は、抵抗値が１Ｒ’プラス１Ｒ’’であることを判定する。抵抗値は、センス２ターミナルとセンス１ターミナルとの間に既知の電圧（例えば、２．０ボルト）を印加して、この２つのターミナルの間に流れる電流フローを測定することによって測定される。
【００２０】
抵抗値１０６−１１３は、第１及び第２の電流路の抵抗値の各組が固有になるように選択される。検知回路は、測定値の組を用いて、キーのうちのいずれが押下されたキーであるかを識別する。ダイオード１１４−１１７は、列抵抗器１１０−１１３の抵抗値が、行抵抗器１０６−１０９の影響無しに測定されることを可能にする。列抵抗器１１０−１１３は、第２の電流が第２の共通のノード１０５から第１の共通のノード１０４に流れているときに、第２の電流路の抵抗値がどの特定の行抵抗器が第２の電流を導いているのかを識別する範囲の抵抗値になるように、行抵抗器１０６−１０９の抵抗値よりも実質的に小さな抵抗値を有している。第２の電流路の抵抗値は、どの列抵抗器が第２の電流を導いているかに関わらず、この抵抗値の範囲にあるであろう。
【００２１】
図７は、図６のキーマトリクス１０１で押下することができる各キーについて、第１及び第２の電流路の対応する抵抗値を示す表である。例えば、図７は、「５」のキーが押下された場合、第１の電流路は１Ｒ’の抵抗値を有し、第２の電流路は１Ｒ’プラス１Ｒ’’の抵抗値を有することを示すことに留意されたい。表中、「Ｒ−＞Ｃ」は、行導体から列導体への電流フローを表し、「Ｃ−＞Ｒ」は、列導体から行導体への電流フローを表す。表７は、Ｒ’が１Ｋオームであり、Ｒ’’が１０Ｋオームである一例における電流路の抵抗値を示す。第１の電流路の抵抗値は、０Ｋオーム、１Ｋオーム、２Ｋオーム及び３Ｋオームであることに留意されたい。電流検知回路は、列抵抗のいずれが第１の電流路に含まれるのかを判定するために、４つの異なる抵抗値を区別できる必要がある。第２の電流路の抵抗値は、４つのグループに分類されることに留意されたい。第１のグループ（０Ｋオーム、１Ｋオーム、２Ｋオーム及び３Ｋオーム）は、第２のグループ（１０Ｋオーム、１１Ｋオーム、１２Ｋオーム及び１３Ｋオーム）とは７Ｋオームだけ離れている。同様に、第２のグループは、第３のグループ（２０Ｋオーム、２１Ｋオーム、２２Ｋオーム及び２３Ｋオーム）と７Ｋオームだけ離れている。同様に、第３のグループは、第４のグループ（３０Ｋオーム、３１Ｋオーム、３２Ｋオーム及び３３Ｋオーム）と７Ｋオームだけ離れている。従って、電流検知回路は、４個の行抵抗器のうちのいずれが第２の電流路に含まれているのかを判定するために、４つの異なる抵抗値の範囲を区別できる必要がある。Ｒ’’をＲ’よりもかなり大きくすることで、４つの抵抗値の範囲の間の隔たりをより大きくして、これにより１つの抵抗値の範囲を別の範囲と区別することを容易にすることができる。
【００２２】
図３の従来の回路では、２つの隣接する列の間の抵抗値の差異がより大きな行抵抗の許容差の範囲内にあり得るため、どの列が選択されたかを判定するのは困難であり得る。しかしながら、図６の回路では、ダイオード１１４−１１７によって、列抵抗器の抵抗値は行抵抗器の抵抗値とは独立して測定される。ベースバンドプロセッサ集積回路１０３内のデジタルプロセッサは、第１の電流路の抵抗値の測定値と、第２の電流路の抵抗値の測定値を用いて、キーマトリクス１０１のどのキーが押下されたのかを判定する。
【００２３】
図８は、第２の新規な面に係る移動体通信装置１００内のキースキャニングシステムの第２の例の簡略図である。キースキャニングシステム２００は、図８のシステム２００が４つの付加的なダイオード２０１−２０４を備える以外は、図６のシステム１０２と同じ概略的な構造を有する。
【００２４】
動作時には、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３内の低消費電力の検知回路は、図６の実施形態のように、第２の共通のノード１０５に対して第１の共通のノード１０４に正の電圧を印加する。キーが押下された場合、低消費電力の検知回路は、電流フローの状態を検出し、ベースバンドプロセッサ１０３内の、より精密な検知回路を起動する。より精密な検知回路は最初に、第１の電流を、センス１ターミナル１２６から、第１の共通のノード１０４を介して、キーマトリクス１０１を介して、第２の共通のノード１０５を介して、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３のセンス２ターミナル１２７へ駆動する。移動体通信装置１００のユーザが、キー「５」を押下する状況を考慮する。ベースバンドプロセッサ集積回路１０３内の、より精密な検知回路は、第１の電流を、センス１ターミナル１２６から、第１の共通のノード１０４を介して、ダイオード１１５を介して、行導体１１９へ、キー「５」によって作られる閉スイッチ接続を超えて、列導体１２３へ、抵抗器１１１を介して、第２の共通のノード１０５を介してセンス２ターミナル１２７までの第１の電流路を介して駆動する。単純化の目的のため、ダイオード１１５及び２０２は理想的なダイオードであると仮定すると、ダイオード１１５は順方向バイアスがかかり、抵抗器１０７には電流が流れない。ダイオード２０２は、逆バイアスがかかり、ダイオード２０２には電流が流れない。従って、この第１の電流路の全抵抗値は１Ｒ’である。１Ｒ’は、抵抗器１１１の抵抗値である。ベースバンドプロセッサ１０３内の、より精密な検知回路は、この第１の電流路の電気的特性を測定する。一例では、電気的特性は抵抗値であり、検知回路は抵抗値が１Ｒ’であることを判定する。
【００２５】
第１の電流路の電気的特性を測定した後、より精密な検知回路は、第２の電流を、センス２ターミナル１２７から、第２の共通のノード１０５を介して、ダイオード２０２を介して、列導体１２３へ、キー「５」によって作られる閉スイッチ接続を超えて、行導体１１９へ、抵抗器１０７を介して、第１の共通のノード１０４を介して、センス１ターミナル１２６までの第２の電流路に駆動する。再び、ダイオード２０２及び１１５は理想的なダイオードであると仮定すると、ダイオード２０２は順方向バイアスがかかり、抵抗器１１１には電流が流れない。ダイオード１１５は逆バイアスがかかるため、ダイオード１１５には電流が流れない。従って、この第２の電流路の抵抗値は１Ｒ’である。１Ｒ’は抵抗器１０７の抵抗値である。ベースバンドプロセッサ１０３内の、より精密な検知回路は、この第２の電流路の電気的特性を測定する。一例では、電気的特性は抵抗値であり、検知回路は抵抗値が１Ｒ’であることを判定する。
【００２６】
ダイオード１１４−１１７及び２０１−２０４の動作に起因して、行導体１０６−１０９の抵抗値は、列導体１１０−１１３の抵抗値とは独立して測定され、列抵抗器１１０−１１３の抵抗値は、行抵抗器１０６−１０９の抵抗値とは独立して測定される。キー「５」が押下される例では、列抵抗器１１１の抵抗値が抵抗器１０７の抵抗値とは独立して測定されるように、ダイオード１１５が第１の電流を抵抗器１０７から分流する。検知回路は、列抵抗器の値０Ｒ’、１Ｒ’、２Ｒ’及び３Ｒ’のうちの１つを他の値から区別して、どの列抵抗器が第１の電流路に含まれるのかを判定することができなければならない。同様に、ダイオード２０２は、行抵抗器１０７の抵抗値が、抵抗器１１１の抵抗値とは独立して測定されるように、第２の電流を抵抗器１１１から分流する。検知回路は、行抵抗器の値０Ｒ’、１Ｒ’、２Ｒ’及び３Ｒ’のうちの１つを他の値とは区別して、どの行抵抗器が第２の電流路に含まれるのかを判定することができなければならない。
【００２７】
図９は、図８のキーマトリクス１０１で押下することができる各キーについて、第１及び第２の電流路の対応する抵抗値を示す表である。例えば、図９は、「５」のキーが押下された場合、第１の電流路は１Ｒ’の抵抗値を有し、第２の電流路は１Ｒ’の抵抗値を有することを示すことに留意されたい。表中、「Ｒ−＞Ｃ」は、行導体から列導体への電流フローを表し、「Ｃ−＞Ｒ」は、列導体から行導体への電流フローを表す。図６及び図７の実施形態において、より精密な検知回路は約０オームから約３３Ｋオームまでに渡る抵抗値を検知することができなければならなかったが、図８及び図９の実施形態における、より精密な検知回路は、（Ｒ’が１Ｋオームである例において）約０オームから約３Ｋオームまでに渡る抵抗値を検知することができさえすればよい。この０Ｋから３Ｋオームの範囲内で、４つの抵抗値の範囲のうちのどの１つに検知された抵抗値が該当するかを判定することができる必要があるだけである。このことは、図６及び図７の実施形態における精密な検知回路に対する、より厳しい設計上の要求に比較して、精密な検知回路に対する設計上の要求を軽減する。図６及び図８の例は、ゼロ抵抗値を採用していることに留意されたい。しかしながら、他の例では、ゼロ抵抗値は存在しない。例えば、図８では、列抵抗器の値は１Ｋオーム、２Ｋオーム、３Ｋオーム、及び４Ｋオームであってよく、行抵抗器の値は１Ｋオーム、２Ｋオーム、３Ｋオーム、及び４Ｋオームであってよい。
【００２８】
図６及び図８の回路におけるダイオードは、回路動作の説明を単純化するために理想的なダイオードであるとして上述したが、ダイオードは理想的ではなく、むしろ現実のダイオードであることが理解される。ダイオードは、シリコンダイオード、ゲルマニウムダイオード、ショットキーダイオード、又は別のタイプのダイオード若しくは整流要素であってよい。現実のダイオードは、順方向の電圧降下をもたらし、非線形の電流電圧（ＩＶ）特性を有する。キースキャニング回路における消費電力を低減するには、第１及び第２の電流を小さな電流値に保つことが望ましいであろう。しかしながら、低い電流では、順方向バイアスがかかったダイオードの抵抗値は、回路の行抵抗器及び列抵抗器の抵抗値の測定に干渉するのに充分なほど大きくなり得る。
【００２９】
図１０は、第３の新規な面に係る移動体通信装置１００内のキースキャニングシステムの第３の例の簡略図である。キースキャニングシステム３００は、図１０のシステム３００が、図８の８個のダイオード１１４−１１７及び２０１−２０４ではなく、８個のＮチャネル電界効果トランジスタ３０１−３０８を備えることを除いて、図８のシステム２００と同じ概略的な構造を有する。トランジスタ３０１−３０４のゲートは、互いに結合され、また第２の共通のノード１０５に結合される。トランジスタ３０５−３０８のゲートは、互いに結合され、また第１の共通のノード１０４に結合される。
【００３０】
図１０の実施形態は、ベースバンドプロセッサ１０３内のより精密な検知回路が、キー押下イベントの期間に、センス２ターミナル１２７に対してセンス１ターミナル１２６に正の電圧を印加したとき、第１の共通のノード１０４の正の電圧が導体３０９によってトランジスタ３０５−３０８のゲートに結合されることを除いて、図８の実施形態と同様の方法で動作する。一実施形態において、２．０ボルトが第１の共通のノード１０４にかかり、グラウンド電位が第２の共通のノード１０５に印加される。従って、トランジスタ３０５−３０８は、オンにされ、導通される。他方、トランジスタ３０１−３０４のゲートは、それらが導体３１０によって第２の共通のノード１０５に結合されていることに起因して、グラウンド電位に保持される。それ故に、トランジスタ３０１−３０４は、オフにされ、非導通になる。従って、この状態の期間にキー「５」が押下された状態にある場合、第１の電流は、センス１ターミナル１２６から、第１の共通のノード１０４を介して、抵抗器１０７を介して、行導体１１９を介して、キー「５」によって作られた閉スイッチ接続を超えて、列導体１２３へ、導通したトランジスタ３０６を介して、第２の共通のノード１０５を介して、センス２ターミナル１２７へ流れる。導通したトランジスタ３０６は、第１の電流を抵抗器１１１から分流する。この第１の電流路の全抵抗値は抵抗器１０７の抵抗値Ｒ’である。ベースバンドプロセッサ１０３内の精密な検知回路は、この第１の電流路の電気的特性（例えば、抵抗値）を測定する。
【００３１】
次に、ベースバンドプロセッサ１０３内の精密な検知回路は、キー押下イベントの期間に、センス１ターミナル１２６に対してセンス２ターミナル１２７に正の電圧を印加する。第２の共通のノード１０５への正の電圧は、導体３１０によってトランジスタ３０１−３０４のゲートに結合される。２．０ボルトが第２の共通のノード１０５にかかり、グラウンド電位が第１の共通のノード１０４に印加される。それ故に、トランジスタ３０１−３０４は、オンにされ、導通される。他方、トランジスタ３０５−３０８のゲートは、それらが導体３０９によって第１の共通のノード１０４に結合されていることに起因して、グラウンド電位に保持される。従って、トランジスタ３０５−３０８は、オフにされ、非導通になる。キー「５」が押下された状態にある、上述した状態において、第２の電流が、センス２ターミナル１２７から、第２の共通のノード１０５を介して、抵抗器１１１を介して、列導体１２３を介して、キー「５」によって作られた閉スイッチ接続を超えて、行導体１１９へ、導通したトランジスタ３０２を介して、第１の共通のノード１０４を介して、センス１ターミナル１２６へ流れる。導通したトランジスタ３０２は、電流を抵抗器１０７から分流する。この第２の電流路の全抵抗値は、抵抗器１１１の抵抗値Ｒ’である。ベースバンドプロセッサ１０３内の精密な検知回路は、この第２の電流路の電気的特性（例えば、抵抗値）を測定する。ベースバンドプロセッサ１０３内の検知回路は次いで、第１及び第２の電流路の測定値を用いて、キーマトリクス１０１のキーのいずれが押下されたのかを判定する。
【００３２】
図１１は、図１０のキーマトリクス１０１で押下することができる各キーについて、第１及び第２の電流路の対応する抵抗値を示す表である。図１１は、図９と同一である。図８のダイオード１１４−１１７及び２０１−２０４は、低電流条件下では、第１及び第２の電流路の測定値に干渉するのに充分な大きさの順方向バイアス抵抗を有し得るが、図１０のトランジスタ１０６−１０９及び３０５−３０８は、実質的に導通、又は実質的に非導通になるように制御される。トランジスタ１０６−１０９及び３０５−３０８は、それらのドレイン・ソース・オン抵抗（Rds（on））が抵抗値Ｒ’と比較して非常に低くなるような大きさにされる（sized）。それ故に、図１０の実施形態は、図８の実施形態でできるよりも低い第１及び第２の電流を用いて動作させることができる。
【００３３】
図６、図８及び図１０の実施形態において、抵抗器とダイオードとトランジスタは、移動体通信装置１００のフレキシブルプリント基板（FPC）に、又はプリント基板（PCB）に配置される別個のコンポーネントであってよい。抵抗器とダイオードとトランジスタは、キーマトリクス１０１の一部であるコンポーネントであってもよい。しかしながら、図６、図８及び図１０の実施形態のうちのいずれの抵抗器、ダイオード及びトランジスタも、他の実施形態では集積回路上に一体化され得る。
【００３４】
図１２は、第４の新規な面に係る移動体通信装置１００内のキースキャニングシステムの第４の例の図である。ベースバンドプロセッサ集積回路１０３とキーマトリクス１０１に加えて、キースキャニングシステム４００は新規な集積回路４０１を備える。図１３は、新規な集積回路４０１の内容を示す図である。新規な集積回路４０１は、標準的なCMOS半導体プロセスを用いて製造され、キーマトリクス１０１の行導体１１８−１２１の各々について１つのターミナルを有する。図１２中の参照符号４０２−４０５は、これらのターミナルを示す。集積回路４０１はまた、キーマトリクス１０１の列導体１２２−１２５の各々について１つのターミナルを有する。図１２の参照符号４０６−４０９は、これらのターミナルを示す。集積回路４０１はまた、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３のセンス１ターミナル１２６と第１の共通のノード１０４に結合するためのターミナル４１０を有する。集積回路４０１はまた、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３のセンス２ターミナル１２７と第２の共通のノード１０５に結合するためのターミナル４１１を有する。
【００３５】
図１３に示されるように、集積回路４０１の回路構成は、付加的な参照抵抗器４１２が設けられている以外は、図１０の実施形態の抵抗器及びトランジスタ回路の集積である。抵抗器４１２の第１の導線は第１の共通のノード１０４に結合され、抵抗器４１２の第２の導線は第２の共通のノード１０５に結合される。抵抗器が集積抵抗器（例えば、ポリシリコン抵抗器）である、図１２及び図１３の実施形態では、種々の抵抗器R1−R9の相対抵抗値は、互いに追跡する（track）傾向があるが、抵抗器の絶対抵抗値は処理、電圧及び気温によって変化し得る。ベースバンドプロセッサ集積回路によって測定されるものは、第１の及び第２の電流路の実際の抵抗値である。それ故に、ベースバンドプロセッサ１０３内の検知回路は、どのキーも押下されていない期間に、参照抵抗器４１２の抵抗値を測定する。従って、種々のトランジスタ３０１−３０８がオンにされ、導通し得たとしても、キーマトリクス１０１に電流が流れることはできない。測定された抵抗値は次いで、キー検出動作の期間の第１及び第２の電流の測定値を較正するのに用いられる。参照抵抗値４１２の周期的な測定及び関連付けられた較正以外は、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３内の検知回路の動作は、図１０の実施形態と大部分は同じである。図１２及び図１３の特定の実施形態における参照抵抗器４１２の抵抗値は、各キーの押下状態について第１の電流路と第２の電流路との双方の抵抗値と並行する。それ故に、参照抵抗器４１２の抵抗値は、測定された抵抗値の大きさに影響を及ぼすが、第１及び第２の電流路の異なる抵抗値が測定されることと、互いに適当に区別されることを阻まない。
【００３６】
集積回路４０１を移動体通信装置１００に設けることは、別の集積回路を必要とし、従って望ましくないコストを移動体通信装置１００に追加するが、集積回路４０１の製造コストは、図２のキースキャンコントローラ集積回路１２といった専用のキースキャンコントローラ集積回路を設けるコストよりも有意に低価になり得る。新規な集積回路４０１は、極めて単純であるのに対して、キースキャンコントローラ集積回路１２は通常、かなりの量のデジタルロジックを必要とする。例えば、市販の（off-the-shelf）キースキャンコントローラは、プロセッサとメモリと他のインタフェース回路を伴うマイクロコントローラであり得る。あるいは、市販のキースキャンコントローラは、インタフェース回路とデジタルロジックの専用の状態機械を伴い得る。そのような市販のキースキャンコントローラはより複雑であるため、図１３に図示される単純な回路よりも製造するのに費用がかかる。また、そのような市販のキースキャンコントローラの供給業者は、一般に彼らのキースキャンコントローラの販売から利益を上げる。この利益は移動体通信装置１００の製造業者にとって高い製造コストに換算される。新規な集積回路４０１を共通のキースキャンコントローラの代替物として用いることで、移動体通信装置１００の製造業者は、キースキャンコントローラの供給業者に支払われるべき利益の額だけ移動体通信装置のコストを削減することができる。
【００３７】
図６、図８及び図１０の回路についての上記の記載では、抵抗器が図で示される正確な抵抗値を有するように作られていると仮定した。しかしながら、実際の回路が製造されると、実際の抵抗器はある範囲に収まる異なる抵抗値を有する。この抵抗値は「許容差（tolerance）」内にあると言われる。例えば、１０Ｋオームの名目抵抗値を有するべき所与の抵抗器は、実際には最大で１０％まで変化する抵抗値を有し得る。種々の許容差でその抵抗値が変化する抵抗器を入手することができる。例えば、その抵抗値が１０％未満で変化する抵抗器、５％未満で変化する抵抗器、１％未満で変化する抵抗器を用いることができる。図６の実施形態では、抵抗器は、実際の抵抗器の値のあらゆる条件及び置換において、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３内の検知回路が、どの列抵抗器を介して第１の電流が流れるのか適当に判定でき、またどの行抵抗器を介して第２の電流が流れるのかを適当に判定できるような値と許容差を有するように選択される。抵抗器１１０−１１３の実際の抵抗値は重複しない。図７の第２の電流路の抵抗値の４つのグループの間で重複はない。同様に、図８の実施形態において、抵抗器の値及び許容差は、行抵抗器１０６−１０９の実際の抵抗値の間で重複せず、列抵抗器１１０−１１３の実際の抵抗値の間で重複しないように選択される。同様に、図１０の実施形態において、抵抗器の値及び許容差は、行抵抗器１０６−１０９の実際の抵抗値の間で重複せず、列抵抗器１１０−１１３の実際の抵抗値の間で重複しないように選択される。
【００３８】
図１４は、図１２及び図１３の実施形態における各単独のキー押下条件について第１の電流路及び第２の電流路の抵抗値の範囲を示す表である。抵抗値の範囲は、５％の抵抗器である抵抗器Ｒ１−Ｒ９に起因する。図１４から分かるように、単独のキーが押下されたとき、電流路（第１の電流路又は第２の電流路のいずれか）の抵抗値は、４つの重複しない範囲のうちの１つにある。第１の範囲は８６４から９５５オームである。第２の範囲は１７１３−１８９３オームである。第３の範囲は２３５７−２６０５オームである。第４の範囲は３０３７−３３５７オームである。これら４つの範囲は互いに重複しないため、ベースバンドプロセッサ集積回路１０３内の検知回路は、ある範囲内の検知された抵抗値を別の範囲内の検知された抵抗値と適当に区別することができる。第１及び第２の電流路の測定値が属する範囲を判定することで、検知回路は表中の行を識別し、押下された特定のキーを行から識別する。
【００３９】
しかしながら、図１４はまた、検知回路が２つのキーが同時に押下されたときを判定することができるという図１２及び図１３の実施形態の別の新規な面を示す。表の最後の１２行は、押下できる２つのキーの異なる順列（permutations）を示す。例えば、「押下されたキー」列の「列１及び列２」という項目を有する行は、第１のキーの列のキーが第２のキーの列のキーが押下されるのと同時に押下された場合、第１の電流路の抵抗値がどの抵抗値の範囲にあるかを示す。抵抗値の範囲６１１−６７５オームは、如何なる単独のキーが押下されている条件の間も第１の電流の抵抗値の範囲と重複しないことに留意されたい。同様に、図１４の次の行は、２つの異なるキーの列のどのキーが押下されるかに関わらず、第１の電流路の抵抗値は、如何なる単独のキー押下の条件の間も抵抗値の範囲と重複しないことに留意されたい。従って、検知回路が第１の電流路の抵抗値の測定を行い、単独のキー押下（又はキー非押下）条件に対応する抵抗値の範囲のいずれにも収まらない抵抗値を検出した場合、検知回路は、２つのキーが押下されたと判定する。同様に、図１４の最後の６行は、任意の２つの行の２つのキーが同時に押下されたときの第２の電流路の抵抗値の範囲を示す。繰り返しになるが、表の最後の６行に示される第２の電流路の抵抗値の範囲は、任意の単独のキーが押下されるときの第２の電流路の如何なる抵抗値の範囲とも重複しない。従って、検知回路が第２の電流路の抵抗値の測定を行い、単独のキー押下（又はキー非押下）条件の抵抗値の範囲のいずれにも収まらない抵抗値を検出した場合、検知回路は２つのキーが押下されたと判定する。
【００４０】
図１５は、一つの新規な面に係る方法の単純化したフローチャートである。キー押下状態の期間、第１の電流が、第１の共通のノードから、キーマトリクスを介して、第２の共通ノードまでの第１の電流路を介して駆動される（ステップ５００）。この第１の電流が流れている期間、電気的特性の第１の測定がなされる（ステップ５０１）。一例において、該電気的特性は第１の電流路の抵抗値である。次に、同じキー押下状態の期間、第２の電流が、第２の共通のノードから、キーマトリクスを介して、第１の共通のノードまで第２の電流路を介して駆動される（ステップ５０２）。第２の電流が流れている期間、電気的特性の第２の測定がなされる（ステップ５０３）。次いで、第１及び第２の測定の結果を用いて、キーマトリクスのどのキーが押下されたかを識別する（ステップ５０４）。図１５の方法の一部の例では、２つの測定を行っている期間に２つのキーが同時に押下された場合、第１及び第２の測定を用いて、２つ以上のキーが同時に押下されたことが判定される。図１５の方法の一つの例では、ベースバンドプロセッサ集積回路内の２線キーマトリクスインタフェースが第１及び第２の電流をキーマトリクスに２線接続を介して駆動するが、キーマトリクスは３０個よりも多いキーを備える。しかしながら、２線キーマトリクスインタフェースと、関連する双方向のキースキャニング回路は、ベースバンドプロセッサ集積回路で用いられる必要はなく、むしろ広い適応性を有し、多くの異なるタイプの集積回路の一部として組み込まれることができる。２線キーマトリクスインタフェースと、関連する双方向のキースキャニング回路は、専用のキースキャンコントローラ集積回路の形で実現することができる。
【００４１】
一部の特定の実施形態は、説明の目的で上述されたが、本特許文献の教示は一般的な適応性を有し、上述された特定の実施形態に限定されるものではない。非線形の複雑でない抵抗回路を伴う上述された方法及び回路に加えて、図６、図８、図１０及び図１３の実施形態において、単純な非線形の抵抗に代えて複雑な非線形抵抗回路と共に他の同様の双方向の検知技術を用いることもできる。例えば、周波数制限回路のコンポーネント（frequency-band-limiting circuit components）は、行インピーダンスと列インピーダンスが異なる周波数で独立して測定することができるように、図３の実施形態に組み込むことができる。キャパシタンス及び／又はインダクタンスを用いて、行導体の終端の第１の電気的成分のインピーダンスを、列導体の終端の第２の電気的成分のインピーダンスと実質的に独立して測定されることを可能にすることができ、逆もまた同様である。第１及び第２の電気的成分は、異なる周波数依存のインピーダンスを有することができる。第１及び第２の電流は、非線形抵抗回路が周波数依存の抵抗値を有する同一の方向にキーマトリクスを介して流れることができる。例えば、第１の周波数で、第１の周波数依存のインピーダンスは、第２の抵抗器の抵抗値が第１の抵抗器の抵抗値とは独立して測定できるように、電流を第１の抵抗器から分流する。第２の周波数で、第２の周波数依存のインピーダンスは、第１の抵抗器の抵抗値が第２の抵抗器とは独立して測定できるように第２の抵抗器から電流を分流する。双方の周波数で、電流フローの方向は同一である。別個の抵抗器が上述されているが、抵抗器はこれらを別個のコンポーネントではなくむしろ移動体通信装置のプリント基板（PCB）又はフレキシブルプリント回路（FPC）又はキーマトリクス又は別の部分の一体的な部分であるように設けてもよい。キー押下検出動作の期間に第１及び第２の電流を流させる順番は重要ではない。第１の電流をキーマトリクスに最初に駆動することもできるし、第２の電流をキーマトリクスに最初に駆動することもできる。従って、記載された特定の実施形態の種々の特徴の種々の変形、適合、及び組み合わせは、以下に示される特許請求の範囲から逸脱することなく実施することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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