(57)【要約】【課題】キーマトリクス回路において、キーマトリクス回路とコモン信号出力回路、データ信号受信回路との間の配線の地絡を検出することが可能なマトリクス形キー入力インタフェースを提供する。【解決手段】マトリクス状に配置されたキーコモン信号線とキーデータ信号線と、両者が互いに交差する位置に配置されるキースイッチを有し、全てのキーコモン信号線にキースキャン信号が出力されていない状態でのキーデータ信号線を周期的に監視する監視手段を備え、監視手段による監視結果によって、地絡を検出する。これにより、簡単な構成によってキーマトリクス回路とコモン信号出力回路、データ信号受信回路との間の地絡を検出することが可能となる。【選択図】図１
2015184897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のキーコモン信号線と、ｎ＋１（ｎは自然数）本のキーデータ信号線と、
互いに交差する前記キーコモン信号線と前記キーデータ信号線のうち、１番目からｎ番目までのキーデータ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のキースイッチと、を有し、
前記キーデータ信号線のうちのｎ＋１番目のキーデータ信号線と、前記ｍ本の各キーコモン信号線との間に信号の回り込み防止用のダイオードを接続したシンク型のキーマトリクス回路と、
ｍ本全ての前記キーコモン信号線にキースキャン信号が出力されていない状態でのｎ＋１本全ての前記キーデータ信号線を周期的に監視する監視手段と、
前記監視手段による前記キーデータ信号線の監視中に前記キーデータ信号線のいずれかがＬレベルだった場合は地絡として検出する検出手段と、
を有することを特徴とするマトリクス形キー入力インタフェース。
【請求項２】
マトリクス状に配線されたｍ＋１（ｍは自然数）本のキーコモン信号線と、ｎ＋１（ｎは自然数）本のキーデータ信号線と、
互いに交差する前記キーコモン信号線と前記キーデータ信号線のうち、１番目からｍ番目までのキーコモン信号線と、１番目からｎ番目までのキーデータ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のキースイッチと、を有し、
前記キーデータ信号線のうちのｎ＋１番目のキーデータ信号線と各キーコモン信号線との間、及び、前記キーコモン信号線のうちのｍ＋１番目のキーコモン信号線と各キーデータ信号線との間にそれぞれ信号の回り込み防止用のダイオードを接続したソース型のキーマトリクス回路と、
キースキャン信号出力時以外のタイミングでｍ＋１番目の前記キーコモン信号線にキースキャン信号を追加出力し、追加した前記キースキャン信号を含めた全てのキースキャン実行中に出力されるｎ＋１番目の前記キーデータ信号線を監視する監視手段と、
全てのキースキャン信号に対応する追加した前記ｎ＋１番目のキーデータ信号線がＬレベルだった場合は地絡として検出する検出手段と、
を有することを特徴とするマトリクス形キー入力インタフェース。
【請求項３】
マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のキーコモン信号線と、ｎ（ｎは自然数）本のキーデータ信号線と、
互いに交差する前記キーコモン信号線と前記キーデータ信号との間に接続されるｍ×ｎ個のキースイッチと、を有するシンク型のキーマトリクス回路と、
ｍ本全ての前記キーコモン信号線にキースキャン信号が出力されていない状態でのｎ本全ての前記キーデータ信号線を周期的に監視する監視手段と、
前記キースイッチにキー入力がないときに前記キーデータ信号線の監視中に前記キーデータ信号線のいずれかがＬレベルだった場合は前記キーデータ信号線上の地絡として、前記キースイッチにキー入力があったときに前記キーデータ信号線の監視中に前記キーデータ信号のいずれかがＬレベルだった場合は前記キーコモン信号線上の地絡として検出する検出手段と、
を有することを特徴とするマトリクス形キー入力インタフェース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マトリクス形キー入力インタフェースに関し、特にキーコモン信号線やキーデータ信号線の地絡を検出することが可能なマトリクス形キー入力インタフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、格子状の配線パターンに各々接続されたキーの情報を１列ずつスキャンしていくことでキー情報を取得するキーマトリクス回路が知られている。このようなキーマトリクス回路は、それぞれのキーと配線パターンを１対１で接続する場合と比較して、格子状に配線パターンを配列することによって、より少ない信号線の本数で多くのキーの情報を検出することが可能となる。
【０００３】
しかしながら、キーマトリクス回路とコモン信号出力回路、データ信号受信回路（以下ＬＳＩ）との間の配線が地絡していた場合には、所望の入力信号とは異なった入力が検出されてしまい、誤作動の原因となるおそれがある。
従来技術として、特許文献１には、キーマトリクス回路において、入力の異常を検出して、その機器の誤動作を防止する機能を備える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−５８０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のキーマトリクス回路においては、キーマトリクス回路とＬＳＩとの間の配線の地絡を検出する機構を備えていないため、これらの配線の地絡が発生した場合には、所望の入力信号とは異なった入力が検出されてしまうため、誤作動が生じるおそれがあった。
また、特許文献１に開示されている技術は、キーマトリクス回路の入力の異常の検出は行っているが、キーマトリクス回路とＬＳＩとの間の配線の地絡を検出するものではない。
【０００６】
そこで本発明は、キーマトリクス回路において、キーマトリクス回路とＬＳＩとの間の配線の地絡を検出することが可能なマトリクス形キー入力インターフェースを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の請求項１に係る発明では、マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のキーコモン信号線と、ｎ＋１（ｎは自然数）本のキーデータ信号線と、互いに交差する前記キーコモン信号線と前記キーデータ信号線のうち、１番目からｎ番目までのキーデータ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のキースイッチと、を有し、前記キーデータ信号線のうちのｎ＋１番目のキーデータ信号線と、前記ｍ本の各キーコモン信号線との間に信号の回り込み防止用のダイオードを接続したシンク型のキーマトリクス回路と、ｍ本全ての前記キーコモン信号線にキースキャン信号が出力されていない状態でのｎ＋１本全ての前記キーデータ信号線を周期的に監視する監視手段と、前記監視手段による前記キーデータ信号線の監視中に前記キーデータ信号線のいずれかがＬレベルだった場合は地絡として検出する検出手段と、を有することを特徴とするマトリクス形キー入力インタフェースが提供される。
【０００８】
本願の請求項２に係る発明では、マトリクス状に配線されたｍ＋１（ｍは自然数）本のキーコモン信号線と、ｎ＋１（ｎは自然数）本のキーデータ信号線と、互いに交差する前記キーコモン信号線と前記キーデータ信号線のうち、１番目からｍ番目までのキーコモン信号線と、１番目からｎ番目までのキーデータ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のキースイッチと、を有し、前記キーデータ信号線のうちのｎ＋１番目のキーデータ信号線と各キーコモン信号線との間、及び、前記キーコモン信号線のうちのｍ＋１番目のキーコモン信号線と各キーデータ信号線との間にそれぞれ信号の回り込み防止用のダイオードを接続したソース型のキーマトリクス回路と、キースキャン信号出力時以外のタイミングでｍ＋１番目の前記キーコモン信号線にキースキャン信号を追加出力し、追加した前記キースキャン信号を含めた全てのキースキャン実行中に出力されるｎ＋１番目の前記キーデータ信号線を監視する監視手段と、全てのキースキャン信号に対応する追加した前記ｎ＋１番目のキーデータ信号線がＬレベルだった場合は地絡として検出する検出手段と、を有することを特徴とするマトリクス形キー入力インタフェースが提供される。
【０００９】
本願の請求項３に係る発明では、マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のキーコモン信号線と、ｎ（ｎは自然数）本のキーデータ信号線と、互いに交差する前記キーコモン信号線と前記キーデータ信号との間に接続されるｍ×ｎ個のキースイッチと、を有するシンク型のキーマトリクス回路と、ｍ本全ての前記キーコモン信号線にキースキャン信号が出力されていない状態でのｎ本全ての前記キーデータ信号線を周期的に監視する監視手段と、前記キースイッチにキー入力がないときに前記キーデータ信号線の監視中に前記キーデータ信号線のいずれかがＬレベルだった場合は前記キーデータ信号線上の地絡として、前記キースイッチにキー入力があったときに前記キーデータ信号線の監視中に前記キーデータ信号のいずれかがＬレベルだった場合は前記キーコモン信号線上の地絡として検出する検出手段と、を有することを特徴とするマトリクス形キー入力インタフェースが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、キーマトリクス回路において、キーマトリクス回路とＬＳＩとの間の配線の地絡を検出することが可能なマトリクス形キー入力インタフェースを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるシンク型キーマトリクス回路を示した図である。
【図２】第１の実施形態において、キーコモン信号線が地絡した場合を示した図である。
【図３】第１の実施形態において、キーデータ信号線が地絡した場合を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるソース型キーマトリクス回路を示した図である。
【図５】第２の実施形態において、キーコモン信号線が地絡した場合を示した図である。
【図６】第２の実施形態において、キーデータ信号線が地絡した場合を示した図である。
【図７】本発明の第３の実施形態におけるシンク型キーマトリクス回路を示した図である。
【図８】第１の実施形態において、キーコモン信号線が地絡した場合を示した図である。
【図９】第１の実施形態において、キーデータ信号線が地絡した場合を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
格子状の配線パターンに各々接続されたキーの情報を一列ずつスキャンしていくことでキー情報を取得するキーマトリクス回路は、格子状に配線パターンを配列することで、より少ない信号線の本数で多くのキー情報を取得することができる。しかし、キーマトリクス回路とＬＳＩとの間の配線が地絡していた場合には、所望の入力信号は異なった入力が検出されてしまうために、誤作動の原因となることがある。
【００１３】
図１は、これらの課題を解決するための、シンク型キーマトリクス回路を示した図である。キーマトリクス回路５０は、ｍ本のキーコモン信号線２０（ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１）と、ｎ本のキーデータ信号線３０（ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ−１）が、それぞれ互いに交差するように配置され、その交点に接続されるようにｍ×ｎ個のキースイッチ５５が配置されている。各キースイッチ５５は、キーを押すことによってオンされる構成とされている。また、キーコモン信号線２０及びキーデータ信号線３０の信号は、ＬＳＩ１０に入力される。
【００１４】
本実施形態においては、もともとのｍ本のキーコモン信号線２０及びｎ本のキーデータ信号線３０に加えて、追加のキーデータ信号線として、ｎ＋１本目のキーデータ信号線５２を設ける。そして、この追加したキーデータ信号線５２と交差する各キーコモン信号線２０（ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１）との間に、信号の回り込み防止用のダイオード５７を接続する。信号の回り込み防止用のダイオード５７は、キースイッチとして接続される他のダイオードと異なり、常時オンとなる状態で接続されている。
【００１５】
各キーコモン信号線２０には、図１のタイムチャートに示されているように、ＫＣＯＭ０から順にキースキャンが実行されている。そして、ｍ本目のＫＣＯＭｍ−１のキースキャン実行後に、全てのキーコモン信号線（ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１）にキースキャンが実行されていない状態（タイムチャートにおける網線部１００）を作り、この状態においてキーデータ信号線（ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ）を監視できるように設定しておく。
【００１６】
キーデータ信号線（ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ）の状態は、ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ−１については、キースイッチ５５が押されていないために、ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１のキースキャン時、及び、その後の網線部にわたってＨレベルとなる。また、ＫＥＹＤｎについては、ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１のキースキャン時においては、ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１のいずれかがスキャンされているためＬレベルとなるが、その後の網線部１００においては、全てのキーコモン信号線（ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１）にキースキャンが実行されていない状態であるためにＨレベルとなる。
【００１７】
図２は、このように構成されたシンク型キーマトリクス回路において、キーコモン信号線２０の１つであるＫＣＯＭ１が地絡した場合を示した図である。この場合、ＫＣＯＭ１の信号は常にＬレベルとなる。そして、ＫＥＹＤｎとＫＣＯＭ１とは、回り込み防止用のダイオード５７を介して直接接続されているため、ＫＥＹＤｎの信号は常にＬレベルとなる。先ほどの図１における網線部におけるＫＥＹＤｎの状態で示されたように、全てのキーコモン信号線２０にキースキャンが実行されていない状態においては、Ｈレベルが検出されるはずであるが、図２の場合には、網線部１００においてもＫＥＹＤｎの信号がＬレベルとなる。したがって、網線部１００においてＫＥＹＤｎにＬレベルが検出されていることから、いずれかのキーコモン信号線２０において、地絡が発生しているものと判断できる。
【００１８】
図３は、このように構成されたシンク型キーマトリクス回路において、キーデータ信号線３０の１つであるＫＥＹＤ１が地絡した場合を示した図である。この場合、ＫＥＹＤ１の信号は常にＬレベルとなる。先ほどの図１における網線部１００においては、いずれのキーコモン信号線にもキースキャン信号が出力されていない状態なので、ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ−１のいずれのキーデータ信号線においてもＨレベルが検出されるはずである。したがって、網線部１００においてＫＥＹＤ１にＬレベルが検出されていることから、ＫＥＹＤ１において地絡が発生しているものと判断できる。
【００１９】
（第２の実施形態）
図４は、ソース型キーマトリクス回路を示した図である。キーマトリクス回路６０は、ｍ本のキーコモン信号線２０（ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１）と、ｎ本のキーデータ信号線３０（ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ−１）とが、それぞれ互いに交差するように配置され、その交点に接続されるようにｍ×ｎ個のキースイッチ５５が配置されている。各キースイッチ５５は、キーを押すことによってオンされる構成とされている。また、キーコモン信号線２０及びキーデータ信号線３０の信号は、ＬＳＩ１０に入力される。
【００２０】
本実施形態においては、もともとのｍ本のキーコモン信号線２０及びｎ本のキーデータ信号線３０に加えて、追加のキーコモン信号線２０及びキーデータ信号線３０として、ｍ＋１本目のキーコモン信号線６４及びｎ＋１本目のキーデータ信号線６２を設ける。そして、この追加したキーコモン信号線６４と他のキーデータ信号線、及び追加したキーデータ信号線６２と他のキーコモン信号線との間に、信号の回り込み防止用のダイオード５７を接続する。信号の回り込み防止用のダイオードは、キースイッチとして接続される他のダイオードと異なり、常時オンとなる状態で接続されている。
【００２１】
各キーコモン信号線２０には、図４のタイムチャートに示されているように、ＫＣＯＭ０から順にキースキャンが実行されている。そして、ｍ本目のＫＣＯＭｍ−１のキースキャン実行後に、新たに追加されたｍ＋１本目のキーコモン信号線６４にキースキャン信号を追加出力し、追加したキースキャン信号を含めたキースキャン実行中に出力されるｎ＋１本目のＫＥＹＤｎのキーデータ信号線３０の状態を監視できるように設定しておく。
【００２２】
キーデータ信号線３０（ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ）の状態は、ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ−１については、キースイッチ５５が押されていないために、ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１のキースキャン時にわたってＬレベルとなる。また、ｍ＋１本目のキーコモン信号線２０と、全てのキーデータ信号線３０とが回り込み防止用のダイオード５７を介して接続されているため、その後のｍ＋１本目のキーコモン信号線２０のキースキャン時は、ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ−１はＨレベルとなる。
ｎ＋１本目のキーデータ信号線ＫＥＹＤｎについては、追加したｍ＋１本目のキーコモン信号線２０を含めたＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍのキースキャン時にわたってＨレベルとなる。
【００２３】
図５は、このように構成されたソース型キーマトリクス回路において、キーコモン信号線２０の１つであるＫＣＯＭ１が地絡した場合を示した図である。この場合、ＫＣＯＭ１の信号は本来キースキャンされるタイミングも含めて常にＬレベルとなる。そして、ＫＥＹＤｎとＫＣＯＭ１とは、回り込み防止用のダイオード５７を介して直接接続されているため、ＫＣＯＭ１において本来キースキャンが実行されるタイミングでのＫＥＹＤｎの信号はＬレベルとなる。
【００２４】
ここで、ＫＥＹＤｎは全てのキーコモン信号線２０に対して回り込み防止用のダイオード５７を介して直接接続されているため、各キーコモン信号線２０に正常にキースキャン信号が出力されていれば、いずれのキーコモン信号線２０に対するキースキャンが実行されるタイミングにおいてもＨレベルが検出されるはずであるが、図５の場合には、ＫＣＯＭ１のキースキャンが実行されるタイミングにおいて、Ｌレベルが検出されていることから、ＫＣＯＭ１において地絡が発生していると判断できる。
【００２５】
図６は、このように構成されたソース型キーマトリクス回路において、キーデータ信号線３０の１つであるＫＥＹＤ１が地絡した場合を示した図である。この場合、ＫＥＹＤ１の信号は常にＬレベルとなる。先ほどの図６におけるタイムチャートで示されているように、正常な状態においては、ＫＥＹＤｎはＫＣＯＭｍに対して、回り込み防止用のダイオードを介して直接接続されているため、ＫＣＯＭｍでのキースキャンに対応するタイミングにおいて、ＫＥＹＤｎではＨレベルが検出されるはずである。したがって、ＫＥＹＤｎのＫＣＯＭｍのスキャンに対応するタイミングにおいて、Ｌレベルが検出されていることから、キーデータ信号線３０のいずれかの箇所において地絡が発生しているものと判断できる。
【００２６】
（第３の実施形態）
図７は、シンク型キーマトリクス回路を示した図である。キーマトリクス回路７０は、ｍ本のキーコモン信号線２０（ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１）と、ｎ本のキーデータ信号線３０（ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ−１）が、それぞれ互いに交差するように配置され、その交点に接続されるようにｍ×ｎ個のキースイッチ５５が配置されている。各キースイッチ５５は、キーを押すことによってオンされる構成とされている。また、キーコモン信号線２０及びキーデータ信号線３０の信号は、ＬＳＩ１０に入力される。
【００２７】
各キーコモン信号線２０には、図７のタイムチャートに示されているように、ＫＣＯＭ０から順にキースキャンが実行されている。そして、ｍ本目のＫＣＯＭｍ−１のキースキャン実行後に、全てのキーコモン信号線（ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１）にキースキャンが実行されていない状態（タイムチャートにおける網線部）を作り、この状態においてキーデータ信号線（ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ）を監視できるように設定しておく。
【００２８】
キーデータ信号線（ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ−１）の状態は、キースイッチが押されていないために、ＫＣＯＭ０〜ＫＣＯＭｍ−１のキースキャン時、及び、その後の網線部にわたってＨレベルとなる。
【００２９】
図８は、このように構成されたシンク型キーマトリクス回路において、キーコモン信号線２０の１つであるＫＣＯＭ１が地絡した場合を示した図である。この場合、ＫＣＯＭ１の信号は常にＬレベルとなる。ここで、ＫＣＯＭ１とＫＥＹＤ１とを接続するキースイッチ５５をＫＥＹ１としたとき、ＫＥＹ１が入力されている間は、ＫＥＹＤ１とＫＣＯＭ１とはＫＥＹ１を介して直接接続されるため、ＫＥＹＤ１はＫＣＯＭ１と同電位となりＬレベルとなる。先ほどの図７における網線部では、全てのキーコモン信号線２０にキースキャン信号が出力されていない状態であるため、いずれのキーデータ信号線３０においてもＨレベルが検出されるはずであるが、図８の場合には、網線部においてＫＥＹＤ１の信号がＬレベルとなる。したがって、網線部のＫＥＹＤ１においてＫＥＹＤｎにＬレベルが検出されていることから、ＫＣＯＭ１において、地絡が発生しているものと判断できる。
【００３０】
図９は、このように構成されたシンク型キーマトリクス回路において、キーデータ信号線３０の１つであるＫＥＹＤ１が地絡した場合を示した図である。この場合、ＫＥＹＤ１の信号は常にＬレベルとなる。先ほどの図７における網線部においては、いずれのキーコモン信号線にもキースキャン信号が出力されていない状態なので、ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤｎ−１のいずれのキーデータ信号線においてもＨレベルが検出されるはずである。したがって、網線部においてＫＥＹＤ１にＬレベルが検出されていることから、ＫＥＹＤ１において地絡が発生しているものと判断できる。
【符号の説明】
【００３１】
１０  コモン信号出力回路、データ信号受信回路（図中ＬＳＩと表記）
２０  キーコモン信号線
３０  キーデータ信号線
５０  （シンク型）キーマトリクス回路
５２  （追加された）キーデータ信号線
５５  キースイッチ
５７  （回り込み防止用の）ダイオード
６０  （ソース型）キーマトリクス回路
６２  （追加された）キーデータ信号線
６４  （追加された）キーコモン信号線
７０  （シンク型）キーマトリクス回路
【図１】
2015184897.tif 000003
【図２】
2015184897.tif 000004
【図３】
2015184897.tif 000005
【図４】
2015184897.tif 000006
【図５】
2015184897.tif 000007
【図６】
2015184897.tif 000008
【図７】
2015184897.tif 000009
【図８】
2015184897.tif 000010
【図９】
2015184897.tif 000011