(57)【要約】【課題】スイッチ数を増加したときのコストアップを抑制する。【解決手段】少なくとも、抵抗Ｒ１，Ｒ４の直列接続にて定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間を接続する基準分圧回路と、スイッチＳＷ４，ＳＷ１の直列接続にて定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間を接続する第１の組スイッチと、スイッチＳＷ５，ＳＷ２の直列接続にて定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間を接続する第２の組スイッチと、を備え、前記基準分圧回路の抵抗Ｒ１，Ｒ４の接続点と前記第１の組スイッチのスイッチＳＷ４，ＳＷ１の接続点とを接続し、前記第１組スイッチのスイッチＳＷ１，ＳＷ４の接続点と前記第２の組スイッチのＳＷ５，ＳＷ２の接続点とを連接抵抗Ｒ２にて接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作されるスイッチに応じた電圧を回路の所定箇所に発生するスイッチ回路であって、
少なくとも、２つの抵抗の直列接続にて定電圧源とグランドとの間を接続する基準分圧回路と、２つのスイッチの直列接続にて前記定電圧源とグランドとの間を接続する第１の組スイッチと、２つのスイッチの直列接続にて前記定電圧源とグランドとの間を接続する第２の組スイッチと、を備え、
前記基準分圧回路の２つの抵抗の接続点と前記第１の組スイッチの２つのスイッチの接続点とが接続され、前記第１の組スイッチの２つのスイッチの接続点と前記第２の組スイッチの２つのスイッチの接続点とを第１の連接抵抗を介して接続され、操作されたスイッチに応じた電圧を前記基準分圧回路の２つの抵抗の接続点に発生することを特徴とするスイッチ回路。
【請求項２】
２つのスイッチの直列接続にて前記定電圧源とグランドとの間を接続する第３の組スイッチを更に備え、
前記第２の組スイッチの２つのスイッチの接続点と前記第３の組スイッチの２つのスイッチの接続点とが第２の連接抵抗を介して接続されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ回路。
【請求項３】
前記第２の組スイッチの２つのスイッチの接続点に一端を接続され、他端を前記定電圧源に接続された抵抗を備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ回路。
【請求項４】
前記第２の組スイッチの２つのスイッチの接続点に一端を接続され、他端をグランドに接続された抵抗を備えることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ回路。
【請求項５】
前記定電圧源と各組スイッチとの間に抵抗が介挿されたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のスイッチ回路。
【請求項６】
前記定電圧源の伝送ライン上に過電流検出回路を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のスイッチ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチ回路に関し、特に、操作されるスイッチに応じた電圧を回路の所定箇所に発生するスイッチ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、一般的な電子機器に採用されているスイッチ回路の構成を示す回路図である。同図に示すスイッチ回路２００は、抵抗Ｒ２１〜Ｒ２６と、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２６と、を備えている。抵抗Ｒ２１はスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮをＶｃｃ（３．３Ｖ）にプルアップしており、スイッチＳＷ２１はスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮとグランドとを接続している。また、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮには、シリーズ接続された抵抗Ｒ２２〜Ｒ２６が接続されており、抵抗Ｒ２２〜Ｒ２６の各接続点には対グランドに、スイッチＳＷ２２〜ＳＷ２５が、それぞれ１つずつ接続されている。シリーズ抵抗Ｒ２２〜Ｒ２６のスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮと反対の端部には、対グランドにスイッチＳＷ２６が接続されている。
【０００３】
図７は、図６に示したスイッチ回路においてスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生する電圧値の一例を示した表である。図７には、図６において各抵抗の下に付記した抵抗値の場合を例にとり示してある。同図において、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮは、いずれのスイッチも操作されていないとき３．３０Ｖ（定電圧源Ｖｃｃ）となり、スイッチＳＷ２１が操作されたときに０．００Ｖ（グランド）となる。
【０００４】
また、スイッチＳＷ２２〜ＳＷ２６の操作に応じて、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮとグランドとの間を接続する抵抗の数が変化するためスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生する電圧が変化する。例えば、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮには、スイッチＳＷ２２が操作されると０．７６Ｖが発生し、スイッチＳＷ２３が操作されると１．１３Ｖが発生し、スイッチＳＷ２４が操作されると１．４６Ｖが発生し、スイッチＳＷ２５が操作されると１．８４Ｖが発生し、スイッチＳＷ２６が操作されると２．３５Ｖが発生する。
【０００５】
上述した一般的なスイッチ回路においては、スイッチ数と同数の抵抗が必要であり、抵抗数の増加によるコストアップが課題となっていた。このような課題に対処する技術として、例えば特許文献１には、分圧回路において、第１のスイッチのみが接続されている回路と、抵抗と第２のスイッチが接続されている回路と、抵抗と第３のスイッチが直列接続されている回路と、抵抗と第４のスイッチが直列接続されている回路と、を並列に接続するキー入力装置が開示されている。また、特許文献２には、電源電圧と接地間に基準抵抗と３つの分圧抵抗を接続し、各分圧抵抗に対応し並列に配した３つのスイッチを備えるスイッチ入力認識装置が開示されている。また、特許文献３には、電源と、この電源と接地の間に直列に接続された特定の抵抗値の複数の抵抗と、それらの接続点からスイッチ回路を介してＣＰＵポートに接続し、これらの抵抗列の中間点から取り出した端子は直接他のＣＰＵポートに接続したキースイッチ入力回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−５５１６５号公報
【特許文献２】特開２００９−１２２７９８号公報
【特許文献３】特開平５−３１３８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来のスイッチ回路においては、スイッチ数を増加すると抵抗の本数の増加によりコストアップするという課題があり、上述した特許文献１〜３の技術では当該課題を十分に解決したものとはいえなかった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、スイッチ数を増加したときのコストアップを抑制可能なスイッチ回路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様の１つは、操作されるスイッチに応じた電圧を回路の所定箇所に発生するスイッチ回路であって、少なくとも、２つの抵抗の直列接続にて定電圧源とグランドとの間を接続する基準分圧回路と、２つのスイッチの直列接続にて前記定電圧源とグランドとの間を接続する第１の組スイッチと、２つのスイッチの直列接続にて前記定電圧源とグランドとの間を接続する第２の組スイッチと、を備え、前記基準分圧回路の２つの抵抗の接続点と前記第１の組スイッチの２つのスイッチの接続点とが接続され、前記第１組スイッチの２つのスイッチの接続点と前記第２の組スイッチの２つのスイッチの接続点とを第１の連接抵抗を介して接続され、操作されたスイッチに応じた電圧を前記基準分圧回路の２つの抵抗の接続点に発生する構成としてある。
【００１０】
なお、上述したスイッチ回路は、他の機器に組み込まれた状態で実施されたり他の方法とともに実施されたりする等の各種の態様を含む。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１，２にかかる発明によれば、スイッチ数を増加したときのコストアップを抑制可能なスイッチ回路を提供することができる。
請求項３，４にかかる発明によれば、２つ以上のスイッチの同時押し時に誤動作することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】スイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図２】図１に示したスイッチ回路において、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生する電圧値の一例を示した表である。
【図３】従来と本実施形態とでスイッチ回路の抵抗数を比較した図である。
【図４】変形例にかかるスイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図５】変形例にかかるスイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図６】一般的な電子機器に採用されているスイッチ回路の構成を示す回路図である。
【図７】図６に示したスイッチ回路において、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生する電圧値の一例を示した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
（１）本実施形態の構成：
（２）変形例：
【００１４】
（１）本実施形態の構成： 
図１は、スイッチ回路の構成を示す回路図である。同図において、スイッチ回路１００は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６と、抵抗Ｒ１〜Ｒ４を備えており、操作されるスイッチに応じた電圧を回路のスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生する。なお、本実施形態においてはスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮが所定箇所を構成し、このスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生する電圧が、当該スイッチ回路を備える電子機器を制御するマイコン等の制御部に入力されている。
【００１５】
同図において、抵抗Ｒ１，Ｒ４は、直列接続により定電圧源Ｖｃｃ（図では３．３Ｖ）とグランドとの間を接続し、抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点に接続されたラインがスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮとされる。言い換えると、抵抗Ｒ１はスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮを定電圧源Ｖｃｃにプルアップし、抵抗Ｒ４はスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮをグランドにプルダウンしている。ここで、スイッチＳＷ１〜ＳＷ６の何れも操作されていない場合は、定電圧源Ｖｃｃとグランドとの電位差を抵抗Ｒ１，Ｒ４にて分圧した電圧がスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生するようになっている。なお、本実施形態において、これら抵抗Ｒ１，Ｒ４は基準分圧回路を構成し、定電圧源Ｖｃｃは定電圧源を構成する。
【００１６】
スイッチＳＷ４，ＳＷ１は、直列接続により定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間を接続しており、抵抗Ｒ１，Ｒ４の接続点とスイッチＳＷ１，ＳＷ１の接続点とが接続されている。ここで、スイッチＳＷ４が操作されると、定電圧源Ｖｃｃとグランドとを接続している前記基準分圧回路において抵抗Ｒ１がバイパスされ、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮの電圧は定電圧源Ｖｃｃの電圧と等しくなる。また、スイッチＳＷ１が操作されると、定電圧源Ｖｃｃとグランドとを接続している前記基準分圧回路において抵抗Ｒ４がバイパスされ、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮの電圧はグランドの電圧と等しくなる。なお、本実施形態において、これらスイッチＳＷ４，ＳＷ１は第１の組スイッチを構成する。
【００１７】
スイッチＳＷ５，ＳＷ２は、直列接続により定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間を接続しており、スイッチＳＷ４，ＳＷ１の接続点とスイッチＳＷ５，ＳＷ２の接続点とが抵抗Ｒ２を介して接続されている。ここで、スイッチＳＷ５が操作されると、定電圧源Ｖｃｃとグランドとを接続している前記基準分圧回路の抵抗Ｒ１に抵抗Ｒ２が並列接続され、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４にて分圧した電圧がスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生するようになっている。また、スイッチＳＷ２が操作されると、定電圧源Ｖｃｃとグランドとを接続している前記基準分圧回路の抵抗Ｒ４に抵抗Ｒ２が並列接続され、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ４にて分圧した電圧がスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生するようになっている。なお、本実施形態において、これらスイッチＳＷ５，ＳＷ２が第２の組スイッチを構成し、抵抗Ｒ２が第１の連接抵抗を構成する。
【００１８】
スイッチＳＷ６，ＳＷ３は、直列接続により定電圧源Ｖｃｃとグランドとの間を接続しており、スイッチＳＷ５，ＳＷ２の接続点とスイッチＳＷ６，ＳＷ３の接続点とが抵抗Ｒ３を介して接続されている。ここで、スイッチＳＷ６が操作されると、定電圧源Ｖｃｃとグランドとを接続している前記基準分圧回路の抵抗Ｒ１に、直列接続された抵抗Ｒ３，Ｒ２が並列接続され、抵抗Ｒ１〜Ｒ４にて分圧した電圧がスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生するようになっている。また、スイッチＳＷ３が操作されると、定電圧源Ｖｃｃとグランドとを接続している前記基準分圧回路の抵抗Ｒ４に、直列接続された抵抗Ｒ３，Ｒ２が並列接続され、抵抗Ｒ１〜Ｒ４にて分圧した電圧がスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生するようになっている。なお、本実施形態において、これらスイッチＳＷ６，ＳＷ３が第３の組スイッチを構成し、抵抗Ｒ３が第２の連接抵抗を構成する。
【００１９】
なお、図１に示したスイッチ回路では３つの組スイッチを示してあるが、組スイッチの数は２以上であればよく、少なくとも上述したスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４，ＳＷ５にて構成される第１の組スイッチと第２の組スイッチとを備えていればよい。むろん、図１に示した回路に対し、順次、組スイッチを接続していくことにより４つ以上の組スイッチを備えるようにしてもよい。また、第３の組スイッチ以降の組スイッチは、組みとする必要は必ずしも無い。例えば、奇数個のスイッチにて構成されるスイッチ回路であれば、最終段に接続するスイッチは、隣接する組スイッチの接続点と定電圧源Ｖｃｃとを接続する単独のスイッチ、隣接する組スイッチの接続点とグランドとを接続する単独のスイッチ、としてもよい。
【００２０】
図２は、図１に示したスイッチ回路においてスイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生する電圧値の一例を示した表である。図２には、図１において各抵抗の下に付記した抵抗値の場合を例にとり示してある。同図において、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮは、いずれのスイッチも操作されていないとき１．６５Ｖ（定電圧源Ｖｃｃとグランドの中間電位）となり、スイッチＳＷ１が操作されたときに０．００Ｖ（グランド）となり、スイッチＳＷ４が操作されたときに３．３０Ｖ（定電圧源Ｖｃｃ）となる。
【００２１】
スイッチＳＷ５が操作されると、定電圧源Ｖｃｃの側の抵抗値が低下し、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮの電圧は１．６５Ｖよりも高い２．２０Ｖとなる。また、スイッチＳＷ６が操作されると、スイッチＳＷ５が操作されたときよりも更に定電圧源Ｖｃｃの側の抵抗値が低下し、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮの電圧はＳＷ５が操作されたときの電圧（２．２０Ｖ）よりも更に定電圧源Ｖｃｃに近い２．６２Ｖとなる。
【００２２】
スイッチＳＷ２が操作されると、グランド側の抵抗値が低下し、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮの電圧は１．６５Ｖよりも低い１．１０Ｖとなる。また、スイッチＳＷ３が操作されると、スイッチＳＷ２が操作されたときよりも更にグランド側の抵抗値が低下し、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮの電圧はＳＷ２が操作されたときの電圧（１．１０Ｖ）よりも更にグランドに近い０．６８Ｖとなる。
【００２３】
以上のように、スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮには、スイッチの操作状況に応じて異なる電圧が発生する。従って、スイッチ回路１００を備える電子機器の制御部は、当該スイッチ信号ラインＳＷ−ＩＮに発生する電圧を取得し、図２の表に示す対応関係に従って何れのスイッチが操作されたか判別することができる。
【００２４】
以上説明した本実施形態にかかるスイッチ回路によれば、従来のスイッチ回路の構成であれば、６つのスイッチを備える場合は同数の６つの抵抗を必要としていたところ、６つのスイッチを備える場合に４つの抵抗で構成することができる。すなわち、従来のスイッチ回路と本実施形態にかかるスイッチ回路とを比較すると図３に示すようになる。同図に示すように、従来のスイッチ回路であれば、スイッチ数と同数の抵抗を必要としていたが、本実施形態にかかるスイッチ回路では、スイッチ数が２つ増加するごとに必要な抵抗数が１つ増加する。従って、スイッチ数が４以上になると本実施形態にかかるスイッチ回路にて必要とする抵抗数は従来のスイッチ回路よりも少なくなり、それ以降は、スイッチ数が増加するほど必要な抵抗数の差は開く一方となる。
【００２５】
（２）変形例： 
なお、上述の実施形態にかかるスイッチ回路では、例えば組スイッチの両方が同時押しされた場合に定電圧源Ｖｃｃとグランドとが短絡され、過電流が発生する可能性がある。そこで、以下の図４、図５に示す回路構成としてもよい。
【００２６】
図４に示す回路では、定電圧源Ｖｃｃと、組スイッチと定電圧源Ｖｃｃとの間に抵抗Ｒ５を介挿してある。当該抵抗Ｒ５は、同図に示す各抵抗が各抵抗に付記した抵抗値の場合に数百オーム程度とすることができる。当該構成によれば、何れのスイッチが操作されても定電圧源Ｖｃｃとグランドとが短絡されることは無い。
【００２７】
図５に示す回路では、定電圧源Ｖｃｃの伝送ラインに過電流検出回路を設けてある。同図に示す構成によれば、組スイッチの両方が同時押しされて過電流が発生すると、当該過電流検出回路が動作する。過電流検出時の動作としては各種の態様が考えられるが、例えば、所定時間以上の過電流を検出すると電子機器をシャットダウンしたり、所定の表示部に警告を行ったり、過電流が検出されなくなるまでリレー回路等によりスイッチ回路を切り離したり、する動作が考えられる。
【００２８】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。当業者であれば言うまでもないことであるが、
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１００…スイッチ回路、Ｒ１〜Ｒ５…抵抗、ＳＷ１〜ＳＷ６…スイッチ、２００…スイッチ回路、Ｒ２１〜Ｒ２６…抵抗、ＳＷ２１〜ＳＷ２６…スイッチ、ＳＷ−ＩＮ…スイッチ信号ライン、Ｖｃｃ…定電圧源。
【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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