(57)【要約】【課題】スイッチ数を増やすことができると共に、オン・オフ状態の検出を安定して行うことが可能なマトリクススイッチ回路を提供すること。【解決手段】複数の出力ポートと複数の入力ポートとを有するスイッチマイクロコンピュータ（制御手段）２は、接点切替部（接点切替手段）２０ｊに切替信号を出力し、この接点切替部２０ｊは、切替信号に応じてマトリクス状に配置された複数のスイッチＳＡｉｊが有する第一接点ＳＡｉｊａ又は第二接点ＳＡｉｊｂのうちどちらか一方を有効にする。【選択図】図１
2009151520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置された複数のスイッチと、該複数のスイッチのオン・オフ状態を検出するためのスキャン信号を送信する複数の出力ポートと、前記複数のスイッチのオン・オフ状態を検出するためのトレース信号を受信する複数の入力ポートと、前記複数の出力ポート及び前記複数の入力ポートを有する制御手段とを備えたマトリクススイッチ回路であって、
前記複数のスイッチは、それぞれ第一接点と第二接点とを有し、
前記複数の入力ポートは、それぞれ対応するスイッチの第一接点及び第二接点に接点切替手段を介して接続され、
前記制御手段は、前記接点切替手段に切替信号を出力し、該接点切替手段は、前記切替信号に応じて前記第一接点又は前記第二接点のうちどちらか一方を有効にすることを特徴とするマトリクススイッチ回路。
【請求項２】
前記複数の出力ポートには、抵抗切替手段を介して接地されたプルダウン抵抗と、前記抵抗切替手段を介して電源接続されたプルアップ抵抗とが接続され、
前記抵抗切替手段は、前記接点切替手段に連動して前記プルダウン抵抗又は前記プルアップ抵抗のうちどちらか一方を有効にすることを特徴とする請求項１に記載のマトリクススイッチ回路。
【請求項３】
前記接点切替手段は、特性が互いに異なる第一、第二トランジスタを有し、
前記第一接点には、前記第一トランジスタが接続され、前記第二接点には、前記第二トランジスタが接続され、
前記制御手段から第一電圧値の切替信号が出力されると、前記第一トランジスタに電流が流れて前記第一接点が有効になり、第二電圧値の切替信号が出力されると、前記第二トランジスタに電流が流れて前記第二接点が有効になることを特徴とする請求項１又は２に記載のマトリクススイッチ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載の集中スイッチパネル等に用いられるマトリクススイッチ回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数のスイッチをマトリクス状に配置し、各スイッチのオン・オフ状態を検出するマトリクススイッチ回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このマトリクススイッチ回路では、制御手段が有する出力ポートと入力ポートとを切り替え可能とし、一方が出力ポートに設定された場合には他方を入力ポートとし、他方が入力ポートに設定された場合には他方を出力ポートとするようになっていた。
【特許文献１】特開２００７−９４７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のマトリクススイッチ回路では、入出力ポートを切り替えるごとに信号電流の向きが変わるので、スイッチのオン・オフ状態の検出を安定して行うことができないおそれがあった。
【０００５】
そこで、この発明は、スイッチ数を増やすことができると共に、オン・オフ状態の検出を安定して行うことが可能なマトリクススイッチ回路を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、この発明に係るマトリクススイッチ回路は、マトリクス状に配置された複数のスイッチと、該複数のスイッチのオン・オフ状態を検出するためのスキャン信号を送信する複数の出力ポートと、前記複数のスイッチのオン・オフ状態を検出するためのトレース信号を受信する複数の入力ポートと、前記複数の出力ポート及び前記複数の入力ポートを有する制御手段とを備え、前記複数のスイッチは、それぞれ第一接点と第二接点とを有し、前記複数の入力ポートは、それぞれ対応するスイッチの第一接点及び第二接点に接点切替手段を介して接続され、前記制御手段は、前記接点切替手段に切替信号を出力し、該接点切替手段は、前記切替信号に応じて前記第一接点又は前記第二接点のうちどちらか一方を有効にすることを特徴としている。
【０００７】
また、前記複数の出力ポートには、抵抗切替手段を介して接地されたプルダウン抵抗と、前記抵抗切替手段を介して電源接続されたプルアップ抵抗とが接続され、前記抵抗切替手段は、前記接点切替手段に連動して前記プルダウン抵抗又は前記プルアップ抵抗のうちどちらか一方を有効にすることを特徴としている。
【０００８】
また、前記接点切替手段は、特性が互いに異なる第一、第二トランジスタを有し、前記第一接点には、前記第一トランジスタが接続され、前記第二接点には、前記第二トランジスタが接続され、前記制御手段から第一電圧値の切替信号が出力されると、前記第一トランジスタに電流が流れて前記第一接点が有効になり、第二電圧値の切替信号が出力されると、前記第二トランジスタに電流が流れて前記第二接点が有効になることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、接点切替手段により、各スイッチの第一接点又は第二接点のうちどちらか一方を交互に有効にすることで、入力ポート及び出力ポートのポート数を増やすことなく、判別可能なスイッチ数を２倍にすることができる。
【００１０】
また、各スイッチのオン・オフ状態の検出を行うためのスキャン信号は常に出力ポートから送信され、トレース信号は常に入力ポートが受信する。すなわち、信号電流の向きは一定であり、オン・オフ状態の検出を安定して行うことが可能となる。
【００１１】
そして、出力ポートには接点切替手段に連動する抵抗切替手段を介して、プルダウン抵抗及びプルアップ抵抗が接続されているので、スキャン信号の電圧値を安定させ、オン・オフ検出の誤動作を防止することができる。
【００１２】
さらに、接点切替手段が特性の互いに異なる第一、第二トランジスタを有し、制御手段から第一電圧値の切替信号が出力されると、第一接点に接続された第一トランジスタに電流が流れてこの第一接点が有効になり、第二電圧値の切替信号が出力されると、第二接点に接続された第二トランジスタに電流が流れてこの第二接点が有効になるので、回路構成が簡易になり、製造コストの上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明に係るマトリクススイッチ回路の最良の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１に示す１は、本発明に係るマトリクススイッチ回路であり、例えば車両に搭載される集中スイッチパネル等に組み込まれるものである。
【００１５】
このマトリクススイッチ回路１は、スイッチマイクロコンピュータ（制御手段）２と、複数のスイッチＳＡｉｊ（ｉ，ｊは、１≦ｉ≦４，１≦ｊ≦４を満たす自然数）と、複数の接点切替部（接点切替手段）２０ｊ（ｊは、１≦ｊ≦４を満たす自然数）とを備えている。
【００１６】
スイッチマイクロコンピュータ２は、ここでは、２進数のデータを電気信号として入出力する８ビットの汎用データポートを有している。そして、この汎用データポートのうち、下位４ビットはスキャン信号を送信する４つの出力ポートＰＡ１〜ＰＡ４とし、上位４ビットはトレース信号を受信する４つの入力ポートＰＢ１〜ＰＢ４とする。
【００１７】
ここで、スキャン信号及びトレース信号は、複数のスイッチＳＡｉｊのオン・オフ状態を検出するための電気信号であり、第一電圧値（ここでは電源電圧値５Ｖ）のＨｉレベル信号と、第二電圧値（ここではグランド電圧値０Ｖ）のＬｏｗレベル信号とが任意のタイミングで送受信される。
【００１８】
そして、出力ポートＰＡ１にはスキャンラインＬＡ１が接続され、出力ポートＰＡ２にはスキャンラインＬＡ２が接続され、出力ポートＰＡ３にはスキャンラインＬＡ３が接続され、出力ポートＰＡ４にはスキャンラインＬＡ４が接続されている。
【００１９】
一方、入力ポートＰＢ１にはトレースラインＬＢ１が接続され、入力ポートＰＢ２にはトレースラインＬＢ２が接続され、入力ポートＰＢ３にはトレースラインＬＢ３が接続され、入力ポートＰＢ４にはトレースラインＬＢ４が接続されている。
【００２０】
さらに、このスイッチマイクロコンピュータ２は、切替信号出力部３を有している。この切替信号出力部３は、複数の接点切替部２０ｊ及び後述する抵抗切替部（抵抗切替手段）４に、第一電圧値（ここでは電源電圧値５Ｖ）の切替信号（以下、Ｈｉ信号という）と、第二電圧値（ここではグランド電圧値０Ｖ）の切替信号（以下、Ｌｏｗ信号という）とを適宜出力するものである。
【００２１】
そして、この切替信号出力部３には、セレクタラインＬＳｊａ，ＬＳｊｂ（ｊは、１≦ｊ≦４を満たす自然数）及び保護ラインＬＳ９，ＬＳ１０が接続され、これらを介してＨｉ信号及びＬｏｗ信号が送信されるようになっている。
【００２２】
なお、各セレクタラインＬＳｊａ，ＬＳｊｂは、トレースラインＬＢ１〜ＬＢ４のいずれかが接続した接点切替部２０ｊにそれぞれ接続されている。そして、セレクタラインＬＳｊａ，ＬＳｊｂ及び接点切替部２０ｊのそれぞれにおける「ｊ」は、接続されるトレースラインＬＢ１〜ＬＢ４の番号に準じて変化する。
【００２３】
また、ここで、Ｈｉ信号はセレクタラインＬＳｊａ及び保護ラインＬＳ９を介して送信され、Ｌｏｗ信号はセレクタラインＬＳｊｂ及び保護ラインＬＳ１０を介して送信される。
【００２４】
複数のスイッチＳＡｉｊは、マトリクス状に配置されており、それぞれ第一接点ＳＡｉｊａと第二接点ＳＡｉｊｂとを有している。
【００２５】
そして、各スイッチＳＡｉｊの第一、第二接点ＳＡｉｊａ〜ＳＡｉｊｂの入力端子は、スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４のいずれかに接続されている。
【００２６】
さらに、第一接点ＳＡｉｊａの出力端子は、選択ラインＬＣｊａ（ｊは、１≦ｊ≦４を満たす自然数）と接点切替部２０ｊとを順に介してトレースラインＬＢ１〜ＬＢ４のいずれかに接続され、第二接点ＳＡｊｂの出力端子は、選択ラインＬＣｊｂ（ｊは、１≦ｊ≦４を満たす自然数）と接点切替部２０ｊとを順に介してトレースラインＬＢ１〜ＬＢ４のいずれかに接続されている。
【００２７】
なお、スイッチＳＡｉｊにおける「ｉ」は、接続されるスキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４の番号に準じて変化し、「ｊ」は、接続されるトレースラインＬＢ１〜ＬＢ４の番号に準じて変化する。
【００２８】
また、選択ラインＬＣｊａ，ＬＣｊｂにおける「ｊ」は、接続される接点切替部２０ｊにおけるｊに準じて変化する。
【００２９】
すなわち、例えば、スイッチＳＡ１１は、第一接点ＳＡ１１ａ及び第二接点ＳＡ１１ｂを有しており、第一接点ＳＡ１１ａ及び第二接点ＳＡ１１ｂのそれぞれの入力端子がスキャンラインＬＡ１に接続されている。
【００３０】
そして、このスイッチＳＡ１１の第一接点ＳＡ１１ａの出力端子は、選択ラインＬＣ１ａと接点切替部２０１とを順に介してトレースラインＬＢ１に接続され、第二接点ＳＡ１１ｂは、選択ラインＬＣ１ｂと接点切替部２０１とを順に介してトレースラインＬＢ１に接続されることとなる。
【００３１】
複数の接点切替部２０ｊは、切替信号出力部３から出力されたＨｉ信号又はＬｏｗ信号により、第一接点ＳＡｉｊａ又は第二接点ＳＡｉｊｂのうち、どちらか一方を有効にするものである。
【００３２】
ここで「有効にする」とは、トレースラインＬＢ１〜ＬＢ４と、第一接点ＳＡｉｊａ又は第二接点ＳＡｉｊｂのいずれかを通電可能状態にすることである。
【００３３】
そして、各接点切替部２０ｊは、それぞれ互いに特性の異なる第一トランジスタ２ｊａ（ｊは、１≦ｊ≦４を満たす自然数）と、第二トランジスタ２ｊｂ（ｊは、１≦ｊ≦４を満たす自然数）とを有している。
【００３４】
なお、ここでは、第一トランジスタ２ｊａは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであり、第二トランジスタ２ｊｂは、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。また、第一トランジスタ２ｊａ及び第二トランジスタ２ｊｂにおける「ｊ」は、接点切替部２０ｊにおけるｊに準じて変化する。
【００３５】
すなわち、例えば、接点切替部２０１は、第一トランジスタ２１ａと第二トランジスタ２１ｂとを有することとなる。
【００３６】
そして、第一トランジスタ２ｊａは、コレクタがトレースラインＬＢ１〜ＬＢ４のいずれかに接続され、ベースがセレクタラインＬＳｊａに接続され、エミッタが選択ラインＬＣｊａに接続されている。
【００３７】
また、第二トランジスタ２ｊｂは、コレクタがトレースラインＬＢ１〜ＬＢ４のいずれかに接続され、ベースがセレクタラインＬＳｊｂに接続され、エミッタが選択ラインＬＣｊｂに接続されている。
【００３８】
すなわち、例えば、接点切替部２０１の第一トランジスタ２１ａは、コレクタがトレースラインＬＢ１に接続され、ベースがセレクタラインＬＳ１ａに接続され、エミッタが選択ラインＬＣ１ａに接続され、第二トランジスタ２１ｂは、コレクタがトレースラインＬＢ１に接続され、ベースがセレクタラインＬＳ１ｂに接続され、エミッタが選択ラインＬＣ１ｂに接続されることとなる。
【００３９】
さらに、選択ラインＬＣｊａは、一端がグランドＧに接続された抵抗Ｒｊａ（ｊは、１≦ｊ≦４を満たす自然数）の他端に接続され、選択ラインＬＣｊｂは、一端が電源Ｖｃｃに接続された抵抗Ｒｊｂ（ｊは、１≦ｊ≦４を満たす自然数）の他端に接続されている。
【００４０】
ここで、抵抗Ｒｊａ，Ｒｊbにおける「ｊ」は、接続される選択ラインＬＣｊａ，ＬＣｊｂにおけるｊに準じて変化する。
【００４１】
抵抗切替部４は、切替信号出力部３から出力されたＨｉ信号又はＬｏｗ信号により、スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４の各々に接続されたプルダウン抵抗ＰＤｉ（ｉは、１≦ｉ≦４を満たす自然数）又はプルアップ抵抗ＰＵｉ（ｉは、１≦ｉ≦４を満たす自然数）のうちどちらか一方を有効にするものである。
【００４２】
ここで、スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４には、それぞれこの抵抗切替部４を介してグランドＧに接続されたプルダウン抵抗ＰＤｉと、この抵抗切替部４を介して電源Ｖｃｃ接続されたプルアップ抵抗ＰＵｉとが接続されている。
【００４３】
なお、プルダウン抵抗ＰＤｉ及びプルアップ抵抗ＰＵｉにおける「ｉ」は、接続されるスキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４の番号に準じて変化する。
【００４４】
また、「有効にする」とは、プルダウン抵抗ＰＤｉの場合では、スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４が各プルダウン抵抗ＰＤｉを介してグランドＧと通電することであり、プルアップ抵抗ＰＵｉの場合では、スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４が各プルアップ抵抗ＰＵｉを介して電源Ｖｃｃと通電することである。
【００４５】
そして、この抵抗切替部４は、互いに特性の異なるプルダウン用トランジスタ４ａと、プルアップ用トランジスタ４ｂとを有している。なお、ここでは、プルダウン用トランジスタ４ａは、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタであり、プルアップ用トランジスタ４ｂは、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。
【００４６】
そして、プルダウン用トランジスタ４ａは、コレクタがプルダウン抵抗ＰＤｉに接続され、ベースが保護ラインＬＳ９に接続され、エミッタがグランドＧに接続されている。
【００４７】
また、プルアップ用トランジスタ４ｂは、コレクタがプルアップ抵抗ＰＵｉに接続され、ベースが保護ラインＬＳ１０に接続され、エミッタが電源Ｖｃｃに接続されている。
【００４８】
すなわち、例えば、スキャンラインＬＡ１には、プルダウン抵抗ＰＤ１及びプルアップ抵抗ＰＵ１が接続されている。
【００４９】
そして、プルダウン抵抗ＰＤ１は、プルダウン用トランジスタ４ａを介してグランドＧに接続され、プルアップ抵抗ＰＵ１は、プルアップ用トランジスタ４ｂを介して電源Ｖｃｃに接続されることとなる。
【００５０】
次に、このマトリクススイッチ回路１において、複数のスイッチＳＡｉｊのオン・オフ状態を検出する手順を、図２に示すタイミングチャートに沿って説明する。
【００５１】
まず、スイッチマイクロコンピュータ２の切替信号出力部３から第一電圧値（電源電圧値５Ｖ）の切替信号であるＨｉ信号を出力する。なお、このＨｉ信号は、時間ｔ１〜時間ｔ５の間出力されつづける。
【００５２】
このＨｉ信号は、セレクタラインＬＳｊａを介して各接点切替部２０ｊの第一トランジスタ２ｊａに入力されると共に、保護ラインＬＳ９を介して抵抗切替部４のプルダウン用トランジスタ４ａに入力される。
【００５３】
第一トランジスタ２ｊａは、ベースにＨｉ信号が入力することにより、エミッタ−コレクタ間に電流が流れ、トレースラインＬＢ１〜ＬＢ４と、各スイッチＳＡｉｊの第一接点ＳＡｉｊａとが、選択ラインＬＣｊａを介して通電可能状態になる。すなわち、各スイッチＳＡｉｊのうち、第一接点ＳＡｉｊａが有効になる。
【００５４】
また、プルダウン用トランジスタ４ａは、ベースにＨｉ信号が入力することにより、エミッタ−コレクタ間に電流が流れ、スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４が各プルダウン抵抗ＰＤｉを介してグランドＧと通電する。すなわち、プルダウン抵抗ＰＤｉが有効になる。
【００５５】
次に、時間ｔ１〜ｔ２の間、出力ポートＰＡ１から第一電圧値（ここでは、電源電圧値５Ｖ）のＨｉレベルのスキャン信号が送信される。
【００５６】
これにより、スイッチＳＡ１１，ＳＡ１２，ＳＡ１３，ＳＡ１４のオン・オフ状態を検出（トレース）することが可能となる。
【００５７】
なお、このとき、出力ポートＰＡ２〜ＰＡ４は、ハイインピーダンス状態となっているため、スキャンラインＬＡ２〜ＬＡ４は電気的に絶縁された状態になり、スイッチＳＡ２１〜ＳＡ４４のオン・オフ状態を検出することはできない。
【００５８】
また、スキャンラインＬＡ２〜ＬＡ４は、それぞれプルダウン抵抗ＰＤｉを介してグランドＧと通電しているため、出力ポートＰＡ２〜ＰＡ４ではグランド電圧が保持される。これにより、スキャン信号の電圧値が安定され、オン・オフ検出の誤動作を防止することができる。
【００５９】
一方、ここでは、上述のように各スイッチＳＡｉｊのうち、第一接点ＳＡｉｊａが有効になっている。
【００６０】
つまり、この時刻ｔ１〜ｔ２の間では、スイッチＳＡ１１，ＳＡ１２，ＳＡ１３，ＳＡ１４のうち、第一接点ＳＡ１１ａ，ＳＡ１２ａ，ＳＡ１３ａ，ＳＡ１４ａのオン・オフ状態を検出することができる。
【００６１】
そして、入力ポートＰＢ１〜ＰＢ４にてトレース信号を受信し、受信したトレース信号の電圧レベルによってオン・オフ状態を判定する。
【００６２】
すなわち、例えば、第一接点ＳＡ１１ａがオフ状態である場合には、トレースラインＬＢ１に接続された選択ラインＬＣ１ａが、一端がグランドＧに通電された抵抗Ｒ１ａに接続されているため、トレースラインＬＢ１の電位は０Ｖになり、入力ポートＰＢ１にて受信するトレース信号はＬｏｗレベルとなる。
【００６３】
一方、第一接点ＳＡ１１ａがオン状態である場合には、トレースラインＬＢ１は選択ラインＬＣ１ａ、スイッチＳＡ１１ａを介してスキャンラインＬＡ１と通電し、トレースラインＬＢ１の電位が５Ｖになり、入力ポートＰＢ１にて受信するトレース信号はＨｉレベルとなる。
【００６４】
スイッチＳＡ１２，ＳＡ１３，ＳＡ１４においても同様である。オン状態である場合には入力ポートＰＢ２〜ＰＢ４にて受信するトレース信号がＨｉレベルとなり、オフ状態である場合にはトレース信号がＬｏｗレベルとなる。
【００６５】
そして、時間ｔ２〜ｔ３の間では、出力ポートＰＡ２からＨｉレベルのスキャン信号が送信され、スイッチＳＡ２１，ＳＡ２２，ＳＡ２３，ＳＡ２４のうち、第一接点ＳＡ２１ａ，ＳＡ２２ａ，ＳＡ２３ａ，ＳＡ２４ａのオン・オフ状態を検出する。
【００６６】
また、このとき、出力ポートＰＡ１，ＰＡ３，ＰＡ４はハイインピーダンス状態である。
【００６７】
そして、時間ｔ３〜ｔ４の間では、出力ポートＰＡ３からＨｉレベルのスキャン信号が送信され、スイッチＳＡ３１，ＳＡ３２，ＳＡ３３，ＳＡ３４のうち、第一接点ＳＡ３１ａ，ＳＡ３２ａ，ＳＡ３３ａ，ＳＡ３４ａのオン・オフ状態を検出する。
【００６８】
また、このとき、出力ポートＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ４はハイインピーダンス状態である。
【００６９】
そして、時間ｔ４〜ｔ５の間では、出力ポートＰＡ４からＨｉレベルのスキャン信号が送信され、スイッチＳＡ４１，ＳＡ４２，ＳＡ４３，ＳＡ４４のうち、第一接点ＳＡ４１ａ，ＳＡ４２ａ，ＳＡ４３ａ，ＳＡ４４ａのオン・オフ状態を検出する。
【００７０】
また、このとき、出力ポートＰＡ１〜ＰＡ３はハイインピーダンス状態である。
【００７１】
全てのスイッチＳＡ１１〜ＳＡ４４の第一接点ＳＡ１１ａ〜ＳＡ４４ａのオン・オフ検出が終了すると、切替信号出力部３から第二電圧値（グランド電圧値０Ｖ）の切替信号であるＬｏｗ信号を出力する。なお、このＬｏｗ信号は、時間ｔ５〜時間ｔ９の間出力されつづける。
【００７２】
このＬｏｗ信号は、セレクタラインＬＳｊｂを介して各接点切替部２０ｊの第二トランジスタ２ｊｂに入力されると共に、保護ラインＬＳ１０を介して抵抗切替部４のプルアップ用トランジスタ４ｂに入力される。
【００７３】
第二トランジスタ２ｊｂは、ベースにＬｏｗ信号が入力することにより、エミッタ−コレクタ間に電流が流れ、トレースラインＬＢ１〜ＬＢ４と、各スイッチＳＡｉｊの第二接点ＳＡｉｊｂとが、選択ラインＬＣｊｂを介して通電可能状態になる。すなわち、各スイッチＳＡｉｊのうち、第二接点ＳＡｉｊｂが有効になる。
【００７４】
また、プルアップ用トランジスタ４ｂは、ベースにＬｏｗ信号が入力することにより、エミッタ−コレクタ間に電流が流れ、スキャンラインＬＡ１〜ＬＡ４が各プルアップ抵抗ＰＵｉを介して電源Ｖｃｃと通電する。すなわち、プルダウン抵抗ＰＵｉが有効になる。
【００７５】
次に、時間ｔ５〜ｔ６の間、出力ポートＰＡ１から第二電圧値（ここでは、グランド電圧値０Ｖ）のＬｏｗレベルのスキャン信号が送信される。
【００７６】
これにより、スイッチＳＡ１１，ＳＡ１２，ＳＡ１３，ＳＡ１４のオン・オフ状態を検出（トレース）することが可能となる。
【００７７】
なお、このとき、出力ポートＰＡ２〜ＰＡ４は、ハイインピーダンス状態となっているため、スキャンラインＬＡ２〜ＬＡ４は電気的に絶縁された状態になり、スイッチＳＡ２１〜ＳＡ４４のオン・オフ状態を検出することはできない。
【００７８】
また、スキャンラインＬＡ２〜ＬＡ４は、それぞれプルアップ抵抗ＰＵｉを介して電源Ｖｃｃと通電しているため、出力ポートＰＡ２〜ＰＡ４では電源電圧が保持される。これにより、スキャン信号の電圧値が安定され、オン・オフ検出の誤動作を防止することができる。
【００７９】
一方、ここでは、上述のように各スイッチＳＡｉｊのうち、第二接点ＳＡｉｊｂが有効になっている。
【００８０】
つまり、この時刻ｔ５〜ｔ６の間では、スイッチＳＡ１１，ＳＡ１２，ＳＡ１３，ＳＡ１４のうち、第二接点ＳＡ１１ｂ，ＳＡ１２ｂ，ＳＡ１３ｂ，ＳＡ１４ｂのオン・オフ状態を検出することができる。
【００８１】
そして、入力ポートＰＢ１〜ＰＢ４にてトレース信号を受信し、受信したトレース信号の電圧レベルによってオン・オフ状態を判定する。
【００８２】
すなわち、例えば、第二接点ＳＡ１１ｂがオフ状態である場合には、トレースラインＬＢ１に接続された選択ラインＬＣ１ｂが、一端が電源Ｖｃｃに通電された抵抗Ｒ１ｂに接続されているため、トレースラインＬＢ１の電位は５Ｖになり、入力ポートＰＢ１にて受信するトレース信号はＨｉレベルとなる。
【００８３】
一方、第一接点ＳＡ１１ｂがオン状態である場合には、トレースラインＬＢ１は選択ラインＬＣ１ｂ、スイッチＳＡ１１ｂを介してスキャンラインＬＡ１と通電し、トレースラインＬＢ１の電位が０Ｖになり、入力ポートＰＢ１にて受信するトレース信号はＬｏｗレベルとなる。
【００８４】
スイッチＳＡ１２，ＳＡ１３，ＳＡ１４においても同様である。オン状態である場合には入力ポートＰＢ２〜ＰＢ４にて受信するトレース信号がＬｏｗレベルとなり、オフ状態である場合にはトレース信号がＨｉレベルとなる。
【００８５】
そして、時間ｔ６〜ｔ７の間では、出力ポートＰＡ２からＬｏｗレベルのスキャン信号が送信され、スイッチＳＡ２１，ＳＡ２２，ＳＡ２３，ＳＡ２４のうち、第二接点ＳＡ２１ｂ，ＳＡ２２ｂ，ＳＡ２３ｂ，ＳＡ２４ｂのオン・オフ状態を検出する。
【００８６】
また、このとき、出力ポートＰＡ１，ＰＡ３，ＰＡ４はハイインピーダンス状態である。
【００８７】
そして、時間ｔ７〜ｔ８の間では、出力ポートＰＡ３からＬｏｗレベルのスキャン信号が送信され、スイッチＳＡ３１，ＳＡ３２，ＳＡ３３，ＳＡ３４のうち、第二接点ＳＡ３１ｂ，ＳＡ３２ｂ，ＳＡ３３ｂ，ＳＡ３４ｂのオン・オフ状態を検出する。
【００８８】
また、このとき、出力ポートＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ４はハイインピーダンス状態である。
【００８９】
そして、時間ｔ８〜ｔ９の間では、出力ポートＰＡ４からＬｏｗレベルのスキャン信号が送信され、スイッチＳＡ４１，ＳＡ４２，ＳＡ４３，ＳＡ４４のうち、第二接点ＳＡ４１ｂ，ＳＡ４２ｂ，ＳＡ４３ｂ，ＳＡ４４ｂのオン・オフ状態を検出する。
【００９０】
また、このとき、出力ポートＰＡ１〜ＰＡ３はハイインピーダンス状態である。
【００９１】
このように、この発明に係るマトリクススイッチ回路１では、切替信号出力部３から出力される切替信号に基づいて、接点切替部２０ｊにより、各スイッチＳＡｉｊの第一接点ＳＡｉｊａ又は第二接点ＳＡｉｊｂのうちどちらか一方を交互に有効にすることで、出力ポートＰＡ１〜ＰＡ４及び入力ポートＰＢ１〜ＰＢ４のポート数を増やすことなく、判別可能なスイッチ数を２倍にすることができる。
【００９２】
また、各スイッチＳＡｉｊのオン・オフ状態の検出を行うためのスキャン信号は電圧レベルに関わらず常に出力ポートから送信され、トレース信号は電圧レベルに関わらず常に入力ポートが受信する。すなわち、信号電流の向きは一定であり、オン・オフ状態の検出を安定して行うことが可能となる。
【００９３】
特に、上述の実施の形態では、接点切替部２０ｊがそれぞれ特性の互いに異なる第一トランジスタ２ｊａと第二トランジスタ２ｊｂとを有し、切替信号出力部３からＨｉ信号が出力されると、第一接点ＳＡｉｊａに接続された第一トランジスタ２ｊａに電流が流れてこの第一接点ＳＡｉｊａが有効になり、切替信号出力部３からＬｏｗ信号が出力されると、第二接点ＳＡｉｊｂに接続された第二トランジスタ２ｊｂに電流が流れてこの第二接点ＳＡｉｊｂが有効になる。
【００９４】
これにより、各スイッチＳＡｉｊの第一接点ＳＡｉｊａ又は第二接点ＳＡｉｊｂのうちどちらか一方を交互に有効にするための回路構成が簡易になり、製造コストの上昇を抑えることができる。
【００９５】
さらに、上述の実施の形態では、出力ポートＰＡ１〜ＰＡ４には、接点切替部２０ｊに連動する抵抗切替部４を介して、プルダウン抵抗ＰＤｉ及びプルアップ抵抗ＰＵｉが接続されている。
【００９６】
これにより、各出力ポートＰＡ１〜ＰＡ４がハイインピーダンス状態のときに、この各出力ポートＰＡ１〜ＰＡ４では、グランド電圧又は電源電圧が保持される。
【００９７】
そのため、送信されるスキャン信号の電圧値を安定させ、オン・オフ検出の誤動作を防止することができる。
【００９８】
以上、この発明にかかる実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施の形態に限らない。この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等はこの発明に含まれる。
【００９９】
例えば、上述の実施の形態では、汎用データポートが８ビットとされているが、これに限らず、一般には２ビット以上であれば上述のマトリクススイッチ回路１とほぼ同様にしてマトリクススイッチ回路を構成することができる。
【０１００】
また、上述のマトリクススイッチ回路１では、８ビットの汎用データポートを４ビットの出力ポートＰＡ１〜ＰＡ４と４ビットの入力ポートＰＢ１〜ＰＢ４とに分割したが、任意のビット数で２分割しても、上述のマトリクススイッチ回路１とほぼ同様にしてマトリクススイッチ回路を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明に係るマトリクススイッチ回路を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るマトリクススイッチ回路の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１          マトリクススイッチ回路
２          スイッチマイクロコンピュータ（制御手段）
２０ｊ      接点切替部（接点切替手段）
ＳＡｉｊ    スイッチ
ＳＡｉｊａ  第一接点
ＳＡｉｊｂ  第二接点
【図１】
2009151520.tif 000003
【図２】
2009151520.tif 000004