(57)【要約】      （修正有）【課題】安価で動作速度が早いゴーストキーを抑制するキーボード等の入力装置を提供する。【解決手段】スイッチモジュール４と、比較器５と、交換ユニット６と、バイアス電圧抵抗７と、処理モジュール８とを含む。スイッチモジュール４は、複数のストローブ線４１と、複数の感知線４２と、複数のスイッチユニット４３とを含む。各スイッチユニット４３は、対応するストローブ線４１と対応する感知線４２との間に直列接続されたスイッチ４３１及び抵抗４３２を有する。比較器５は、入力端で受信した信号を基準信号と比較して、比較信号を生成するように構成される。交換ユニット６は、感知線４２及び比較器５に電気的に接続され、制御入力に応答して、各感知線４２と比較器５の入力端との間の電気接続の接続及び遮断を行うように動作可能である。処理モジュール８は、比較信号に基づいてスイッチモジュール４及び交換ユニット６の動作を制御する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
複数のストローブ線（４１）、複数の感知線（４２）、及び複数のスイッチユニット（４３）を含むスイッチモジュール（４）であって、前記スイッチユニット（４３）のそれぞれが、対応する前記ストローブ線（４１）と対応する前記感知線（４２）との間に直列接続されたスイッチ（４３１）及び抵抗（４３２）を有し、前記スイッチユニット（４３）のそれぞれの前記スイッチ（４３１）が、導通状態及び非導通状態のうちの選択された一方で動作可能である、スイッチモジュール（４）と、
第１の入力端、基準信号を受信するための第２の入力端、及び比較信号を出力するための出力端を含む比較器（５）であって、前記比較器（５）が、前記第１の入力端で受信した信号を前記基準信号と比較して、前記比較信号を生成する、比較器（５）と、
前記感知線（４２）及び前記比較器（５）の前記第１の入力端に電気的に接続され、制御入力に応答して、前記感知線（４２）のそれぞれと前記比較器（５）の前記第１の入力端との間の電気接続の接続及び遮断を行うように動作可能な交換ユニット（６）と、
第１の端部及び第２の端部を含むバイアス電圧抵抗（７）であって、前記第１の端部は前記比較器（５）の前記第１の入力端に電気的に接続され、前記第２の端部は第１の電位を受信するように構成される、バイアス電圧抵抗（７）と、
前記ストローブ線（４１）、前記比較器（５）、及び前記交換ユニット（６）に電気的に接続される処理モジュール（８）と
を特徴とし、前記処理モジュール（８）が、複数のストローブ信号のそれぞれを前記ストローブ線（４１）に出力し、前記基準信号を前記比較器（５）の前記第２の入力端に出力し、前記制御入力を前記交換ユニット（６）に出力するように構成され、前記処理モジュール（８）が、前記比較器（５）の前記出力端から前記比較信号を受信するようにさらに構成され、
前記処理モジュール（８）が、前記スイッチユニット（４３）のうちの少なくとも１つの前記スイッチ（４３１）が導通状態にあるか否かを前記比較信号が示すことができるように、前記ストローブ信号の少なくとも部分、前記基準信号、及び前記制御入力を設定するように構成され、
前記処理モジュール（８）により、前記スイッチユニット（４３）のうちの少なくとも１つの前記スイッチ（４３１）が導通状態であることを前記比較信号が示すと判断された場合、前記処理モジュール（８）が、選択された前記感知線（４２）に電気的に接続された前記スイッチユニットのうちの少なくとも１つの前記スイッチ（４３１）が導通状態であるか否かを前記比較信号が示すように、前記ストローブ信号の少なくとも部分、前記基準信号、及び前記制御入力を設定するようにさらに構成され、
前記処理モジュール（８）により、選択された前記感知線（４２）に電気的に接続された前記スイッチユニット（４３）のうちの少なくとも１つの前記スイッチ（４３１）が導通状態であることを前記比較信号が示すと判断された場合、前記処理モジュール（８）が、選択された前記感知線（４２）及び選択された前記ストローブ線（４１）に電気的に接続された前記スイッチユニット（４３）の前記スイッチ（４３１）が導通状態であるか否かを前記比較信号が示すことができるように、前記ストローブ信号の少なくとも部分、前記基準信号、及び前記制御入力を設定するようにさらに構成される、入力装置。
【請求項２】
前記比較信号が、前記スイッチユニット（４３）のうちの少なくとも１つの前記スイッチ（４３１）が導通状態であるか否かを示すために、前記処理モジュール（８）が、前記ストローブ信号を、前記第１の電位よりも高い第２の電位に設定し、前記基準信号を、前記第１の電位と前記第２の電位との間の第３の電位に設定し、前記制御入力を、前記交換ユニット（６）がすべての前記感知線（４２）を前記比較器（５）の前記第１の入力端に電気的に接続するように設定し、
前記処理モジュール（８）により、前記スイッチユニット（４３）のうちの少なくとも１つの前記スイッチ（４３１）が導通状態であることを前記比較信号が示すと判断された場合、選択された前記感知線（４２）に電気的に接続された前記スイッチユニット（４３）のうちの少なくとも１つの前記スイッチ（４３１）が導通状態であるか否かを前記比較信号が示すために、前記処理モジュール（８）が、前記基準信号を、前記第１の電位と前記第２の電位の間にある第４の電位に設定し、前記交換ユニット（６）が選択された前記感知線（４２）を前記比較器（５）の前記第１の入力端に電気的に接続し、前記交換ユニット（６）が選択されていない前記感知線（４２）に前記第１の電位を受信させるように前記制御入力を設定し、
前記処理モジュール（８）により、選択された前記感知線（４２）に電気的に接続された前記スイッチユニット（４３）のうちの少なくとも１つの前記スイッチ（４３１）が導通状態であることを前記比較信号が示すと判断される場合、選択された前記感知線（４２）及び選択された前記ストローブ線（４１）に電気的に接続された前記スイッチユニット（４３）の前記スイッチ（４３１）が導通状態にあるか否かを前記比較信号が示すために、前記処理モジュール（８）が、選択された前記ストローブ線（４１）への前記ストローブ信号を前記第２の電位に設定し、選択された前記ストローブ線（４１）への前記ストローブ信号を前記第２の電位に設定し、選択されていない前記ストローブ線（４１）への前記ストローブ信号を前記第１の電位及び高インピーダンス状態のうちの一方に設定することを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記処理モジュール（８）が、
前記スイッチユニット（４３）の前記スイッチ（４３１）のスイッチ状態を記憶する記憶ユニット（８１）と、
前記記憶ユニット（８１）に電気的に接続され、前記ストローブ信号、前記基準信号、及び前記制御入力を出力し、前記比較信号を受信する処理ユニット（８２）と
を含み、
前記処理ユニット（８２）が、前記記憶ユニット（８１）に記憶されているすべての前記スイッチ状態をオフ状態に設定し、前記ストロープ信号、前記基準信号、及び前記制御入力を設定し、前記処理ユニット（８２）により、選択された前記感知線（４２）及び選択された前記ストローブ線（４１）に電気的に接続された前記スイッチユニット（４３）の前記スイッチ（４３１）が導通状態であることを前記比較信号が示すと判断された場合、前記記憶ユニット（８１）に記憶されている前記スイッチユニット（４３）の前記スイッチ（４３１）の前記スイッチ状態をオン状態に設定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記処理ユニット（８２）が、
前記ストローブ信号、基準電流、及び前記制御入力を出力し、前記比較信号を受信するプロセッサ（８２１）と、
前記プロセッサ（８２１）に電気的に接続され、前記基準電流を前記基準信号に変換する変換抵抗（８２２）と
を含み、
前記プロセッサ（８２１）が、前記記憶ユニット（８１）に記憶されているすべての前記スイッチ状態をオフ状態に設定し、前記ストローブ信号、前記基準電流、及び前記制御入力を設定し、前記プロセッサ（８２１）により、選択された前記感知線（４２）及び選択された前記ストローブ線（４１）に電気的に接続された前記スイッチユニット（４３）の前記スイッチ（４３１）が導通状態であることを前記比較信号が示すと判断された場合、前記記憶ユニット（８１）に記憶されている前記スイッチユニット（４３）の前記スイッチ（４３１）の前記スイッチ状態をオン状態に設定することを特徴とする、請求項３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記交換ユニット（６）が、前記制御入力に基づいて第１の状態及び第２の状態のうちの選択された一方で動作する複数の単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチを含み、
前記ＳＰＤＴスイッチのそれぞれが、対応する前記感知線（４２）に電気的に接続された第１の端部と、前記比較器（５）の前記第１の入力端に電気的に接続された第２の端部と、前記第１の電位を受信するように構成された第３の端部とを含み、
前記第１の状態では、前記ＳＰＤＴスイッチが、前記ＳＰＤＴスイッチの前記第１及び第２の端部を電気的に接続し、前記第２の状態では、前記ＳＰＤＴスイッチの前記第１よび第３の端部を電気的に接続することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の入力装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、入力装置に関し、特に、ゴーストキー抑制可能な入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
関連技術の説明
（特許文献１）及び（特許文献２）には、ゴーストキーをなくす従来のキーボード装置が開示されている。第１の従来のキーボードは、装置のコストを不必要に増大させるダイオードを含み得る。第２の従来のキーボードは、以下の欠点を含み得る。すなわち、（１）選択されたスイッチに対して多くのスイッチが電気的に接続されるほど、直列−並列接続の抵抗の等価回路効果が不正確な結果をもたらすことが多くなり、（２）一度に判断できるのが、１つのみのスイッチの導通状態であるため、すべてのスイッチの導通状態を判断するために必要な時間が長く、（３）抵抗に高精度の抵抗値が求められ、（４）各感知線に１つの比較器が必要であり、したがって、感知線の数に伴って比較器の数が増大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，３８６，５８４号明細書
【特許文献２】米国特許第４，６３３，２２８号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
発明の概要
したがって、本発明の目的は、従来技術の上記欠点を解消したゴーストキー抑制可能な入力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、ゴーストキー抑制を有する入力装置は、スイッチモジュールと、比較器と、交換ユニットと、バイアス電圧抵抗と、処理モジュールとを含む。スイッチモジュールは、複数のストローブ線と、複数の感知線と、複数のスイッチユニットを含む。各スイッチユニットは、対応するストローブ線と対応する感知線との間に直列接続されたスイッチ及び抵抗を有する。比較器は、入力端で受信した信号を基準信号と比較して、比較信号を生成するように構成される。交換ユニットは、感知線及び比較器に電気的に接続され、制御入力に応答して、各感知線と比較器の入力端との間の電気接続の接続及び遮断を行うように動作可能である。処理モジュールは、比較信号に基づいてスイッチモジュール及び交換ユニットの動作を制御する。
【０００６】
本発明の他の特徴及び利点が、添付図面を参照して以下の好ましい実施形態の詳細な説明において明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による入力装置の好ましい実施形態を示す概略回路図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
好ましい実施形態の詳細な説明
図１を参照して、本発明によるゴーストキーを抑制する入力装置の好ましい実施形態は、スイッチモジュール４と、比較器５と、交換ユニット６と、バイアス電圧抵抗７と、処理モジュール８とを含んで示される。
【０００９】
スイッチモジュール４は、複数のストローブ線４１と、複数の感知線４２と、複数のスイッチユニット４３とを含む。各スイッチユニット４３は、対応するストローブ線４１と対応する感知線４２との間に直列接続されたスイッチ４３１及び抵抗４３２を有する。各スイッチユニット４３のスイッチ４３１は、導通状態及び非導通状態のうちの選択された一方で動作可能である。
【００１０】
比較器５は、第１の入力端と、基準信号を受信するための第２の入力端と、比較信号を出力するための出力端とを含む。比較器５は、第１の入力端で受信した信号を基準信号と比較して、比較信号を生成するように構成される。この実施形態では、第１の入力端は非反転入力端であり、第２の入力端は反転入力端である。
【００１１】
交換ユニット６は、感知線４２及び比較器５の第１の入力端に電気的に接続され、制御入力に応答して、各感知線４２と比較器５の第１の入力端との間の電気接続の接続及び遮断を行うように動作可能である。この実施形態では、交換ユニット６は、複数の単極双投（ＳＰＤＴ）スイッチ６１を含み、各単極双投スイッチ６１は、対応する感知線４２に電気的に接続された第１の端部と、比較器５の第１の入力端に電気的に接続された第２の端部と、第１の電位（接地電位等）を受信する第３の端部とを含む。各ＳＰＤＴスイッチ６１は、制御入力に従ってそれぞれの第１の端部と第２の端部との間又はそれぞれの第１の端部と第３の端部との間を電気的に接続する。
【００１２】
バイアス電圧抵抗７は、第１の端部及び第２の端部を含む。第１の端部は、比較器５の第１の入力端に電気的に接続され、第２の端部は、比較器５の第１の入力端の電位を第１の電位に弱くバイアスするように、第１の電位を受信するように構成される。したがって、交換器ユニット６が電位を比較器５の第１の入力端に出力する場合、比較器５の第１の入力端の電位は、交換器６により出力された電位に等しく、その他の場合、比較器５の第１の入力端の電位は、第１の電位に略等しい。
【００１３】
処理モジュール８は、記憶ユニット８１及び処理ユニット８２を含む。記憶ユニット８１は、スイッチユニット４３のスイッチ４３１のスイッチ状態を記憶する。処理ユニット８２は、ストローブ線４１、比較器５、交換ユニット６、及び記憶ユニット８１に電気的に接続される。処理モジュール８の処理ユニット８２は、複数のストローブ信号のそれぞれをストローブ線４１に出力し、基準信号を比較器５の第２の入力端に出力し、制御入力を交換ユニット６に出力するように構成される。プロセッサ８２１は、比較器５の出力端から比較信号を受信する。
【００１４】
処理ユニット８２は、記憶ユニット８１に記憶されているスイッチ４３１のスイッチ状態をオフ状態に設定する。スイッチユニット４３の少なくとも１つのスイッチ４３１が導通状態であることを比較信号が示すために、処理ユニット８２は、各ストローブ信号を、第１の電位よりも高い第２の電位（電源電位等）に設定し、基準信号を第１の電位と第２の電位との間の第３の電位に設定し、交換ユニット６がすべての感知線４２を比較器５の第１の入力端に電気的に接続するように制御信号を設定する。比較器５の第１の入力端の電位が、第３の電位よりも高い場合、比較信号は第２の電位にプルされて、スイッチユニット４３の少なくとも１つのスイッチ４３１が導通状態であることを示す。その他の場合、比較信号は第１の電位にプルされて、スイッチユニット４３のスイッチ４３１が導通状態ではないことを示す。
【００１５】
この実施形態では、第３の電位は第２の電位の０．９倍に略等しい。スイッチユニット４３のスイッチ４３１が導通状態ではない場合、比較器５の第１の入力端の電位は、バイアス電圧抵抗７により第１の電位にバイアスされる。スイッチユニット４３の少なくとも１つのスイッチ４３１が導通状態である場合、比較器５の第１の入力端の電位は、スイッチモジュール４により第２の電位にバイアスされる。したがって、第３の電位が第１の電位と第２の電位との間にある限り、判断を行うことができる。しかし、雑音信号干渉による判断ミスが発生しないように、第３の電位と第２の電位との差は、好ましくは、所定の閾値以上である。
【００１６】
さらに、処理ユニット８２により、スイッチユニット４３の少なくとも１つのスイッチ４３１が導通状態であることを比較信号が示すと判断された場合、選択された感知線４２に電気的に接続されたスイッチユニット４３のうちの少なくとも１つのスイッチ４３１が導通状態であることを比較信号が示すために、処理モジュール８の処理ユニット８２は、基準信号を第１の電位と第２の電位との間の第４の電位に設定し、交換ユニット６を駆動して、選択された感知線４２を比較器５の第１の入力端に電気的に接続すると共に、選択されていない感知線４２に第１の電位を受信させるように制御入力を設定する。比較器５の第１の入力端の電位が第４の電位よりも高い場合、比較信号は第２の電位にプルされて、選択された感知線４２に電気的に接続されたスイッチユニット４３の少なくとも１つのスイッチ４３１が導通状態であることを示す。その他の場合、比較信号は第１の電位にプルされて、選択された感知線４２に電気的に接続されたスイッチ４３のうちのスイッチ４３１が導通状態ではないことを示す。
【００１７】
この実施形態では、第４の電位は第２の電位に１／（２＋２ｎ）を掛けたものに等しく、（ｎ）はストローブ線４１の数である。選択された感知線４２に電気的に接続されたスイッチユニット４３のスイッチ４３１が、導通状態ではない場合、比較器５の第１の入力端の電位は、バイアス電圧抵抗７により第１の電位にバイアスされる。選択された感知線４２に電気的に接続されたスイッチユニット４３の少なくとも１つのスイッチ４３１が導通状態である場合、比較器５の第１の入力端の電位は、スイッチモジュール４により第２の電位にバイアスされる。
【００１８】
さらに、処理ユニット８２により、選択された感知線４２に電気的に接続されたスイッチユニット４３の少なくとも１つのスイッチ４３１が導通状態であることを比較信号が示すと判断された場合、比較信号が、選択された感知線４２及び選択されたストローブ線４１に電気的に接続されたスイッチユニット４３のスイッチ４３１が導通状態であることを示すために、処理ユニット８２は、選択されたストローブ線４１へのストローブ信号を第２の電位に設定し、残りのストローブ信号を第１の電位又は高インピーダンス状態に設定する。比較器５の第１の入力端の電位が第４の電位よりも高い場合、比較信号は第２の電位にプルされて、選択された感知線４２及び選択されたストローブ線４１に電気的に接続されたスイッチユニット４３のスイッチ４３１が導通状態であることを示す。その他の場合、比較信号は第１の電位にプルされて、選択された感知線４２及び選択されたストローブ線４１に電気的に接続されたスイッチユニット４３のスイッチ４３１が導通状態であることを示す。
【００１９】
選択された感知線４２及び選択されたストローブ線４１に電気的に接続されたスイッチユニット４３のスイッチ４３１が、非導通状態である場合、比較器５の第１の入力端の電位は、バイアス電圧抵抗７により第１の電位にバイアスされる。選択された感知線４２及び選択されたストローブ線４１に電気的に接続されたスイッチユニット４３のスイッチ４３１が、導通状態である場合、比較器５の第１の入力端の電位は、第２の電位に１／ｎを掛けたものに等しいか、又はそれよりも高い。したがって、第４の電位が第１の電位と第２の電位の１／ｎとの間にある限り、判断を行うことができる。しかし、雑音信号干渉による判断ミスが発生しないように、第４の電位と第２の電位の１／ｎとの差は、好ましくは、所定の閾値以上である。
【００２０】
処理ユニット８２により、選択された感知線４２及び選択されたストローブ線４１に電気的に接続されたスイッチユニット４３のスイッチ４３１が導通状態であることを比較信号が示すと判断された場合、処理ユニット８２は、記憶ユニット８１に記憶されているスイッチユニット４３のスイッチ４３１のスイッチ状態をオン状態に設定する。
【００２１】
この実施形態では、処理ユニット８２は、プロセッサ８２１及び変換抵抗８２２を含む。プロセッサ８２１は、ストローブ信号、基準電流、及び制御入力を出力し、比較信号を受信する。変換抵抗８２２は、プロセッサ８２１に電気的に接続され、基準電流を基準信号に変換する。プロセッサ８２１は、記憶ユニット８１に記憶されているスイッチユニット４３のスイッチ４３１のすべてのスイッチ状態をオフ状態に設定し、ストローブ信号、基準信号、及び制御入力を設定する。プロセッサ８２１により、選択された感知線４２及び選択されたストローブ線４１に電気的に接続されたスイッチユニット４３のスイッチ４３１が導通状態であることを比較信号が示すと判断された場合、プロセッサ８２１は、記憶ユニット８１に記憶されているスイッチユニット４３のスイッチ４３１のスイッチ状態をオン状態に設定する。
【００２２】
この実施形態の入力装置は、キーボード、抵抗性タッチ制御装置等であり得るが、これら実施形態は実施制限として与えられるものではない。比較器５、交換ユニット６、バイアス電圧抵抗７、及び処理モジュール８は、集積回路に集積してもよいが、複数の別個の回路を使用して実施してもよい。
【００２３】
まとめとして、ゴーストキー抑制可能な本発明の入力装置は、以下の利点を有する。すなわち、（１）スイッチモジュール４がダイオードを使用する必要がなく、これにより、製造コストが低減し、可撓性ボードへの実装が可能になり、（２）抵抗４３２の直列−並列接続様式がより単純であり、判断ミスの可能性が低減し、（３）処理モジュールが、スイッチのすべて又は選択された部分のうちの少なくとも１つのスイッチが導通状態であるか否かを同時に判断することがき、すべてのスイッチ又はスイッチの選択された部分が非導通状態であることについての判断時にさらなる判断を省くことができ、より高速の動作が可能であり、（４）本発明では、抵抗４３２の抵抗値精度をより広く変動させることができ、（５）必要な比較器５は１つのみである。
【図１】
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