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技術 キーマトリクス回路

出願人 株式会社富士通ゼネラル
発明者 田上泰生
出願日 2015年9月16日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2015-183251
公開日 2017年3月23日 (3年9ヶ月経過) 公開番号 2017-058959
状態 特許登録済
技術分野 キーボード等からの入力
主要キーワード キースキャン信号 キーマトリクス回路 通常ルート リターンライン キースイッチ間 非押下状態 出力ポート側 判定状態
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年3月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (20)

課題

3個以上のキー同時押下された場合でも、正確に押下されているキーを検出することが可能なマトリクス回路を、低コスト化が可能である通常のスイッチと外付け抵抗とを用いた構成で実現しつつ、実装スペースの増加を抑制する。

解決手段

本発明は、第1及び第2の出力信号線と、複数の入力信号線と、第1の出力信号線と各入力信号線を接続する第1のキースイッチ群と、第2の出力信号線と各入力信号線を接続する第2のキースイッチ群と、を備え、第1のキースイッチ群のキースイッチと第1の出力信号線との接続点P手前の複数の第1位置のうち、1つ以上の第1位置に設けた第1の信号制御抵抗と、第2のキースイッチ群のキースイッチと第2の出力信号線との接続点P手前の複数の第2位置であって同じ入力信号線に対応した第1位置に第1の信号制御抵抗が設けられていない第2位置には第1の信号制御抵抗と異なる抵抗値の第2の信号制御抵抗が設けられる。

概要

背景

近年普及している携帯電話カーナビゲーションのような電子機器類等の操作キー(例えば、テンキー)には、一般的にキーマトリクス回路が用いられている。このようなキーマトリクス回路が用いられている機器類は、その機能の向上に伴い操作が複雑化してきており、従来のようなキーを単独で使用するだけでは機器類が有する複数の機能全てに対応することが困難になってきている。

このため、キーを単独で使用するだけではなく、複数のキーを同時押下するような使い方を加えることで、キーの数を増やさずにより多くの機能に対応したキー操作を可能にすることが望まれている。しかしながら、キーマトリクス回路では、3個以上のキーを同時押下すると、押下されていない他のキーが押下された場合と、区別がつかなくなることがあり、正確に検出ができないという問題があった。

そのような課題を解決するために、従来、例えば、特許文献1には、全てのキースイッチに、抵抗入りのキースイッチを使用することで、3個以上のキーが同時押下されても、正確に押下されているキーを検出することが可能な構成が記載されている。

概要

3個以上のキーが同時押下された場合でも、正確に押下されているキーを検出することが可能なマトリクス回路を、低コスト化が可能である通常のスイッチと外付け抵抗とを用いた構成で実現しつつ、実装スペースの増加を抑制する。本発明は、第1及び第2の出力信号線と、複数の入力信号線と、第1の出力信号線と各入力信号線を接続する第1のキースイッチ群と、第2の出力信号線と各入力信号線を接続する第2のキースイッチ群と、を備え、第1のキースイッチ群のキースイッチと第1の出力信号線との接続点P手前の複数の第1位置のうち、1つ以上の第1位置に設けた第1の信号制御抵抗と、第2のキースイッチ群のキースイッチと第2の出力信号線との接続点P手前の複数の第2位置であって同じ入力信号線に対応した第1位置に第1の信号制御抵抗が設けられていない第2位置には第1の信号制御抵抗と異なる抵抗値の第2の信号制御抵抗が設けられる。

目的

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、3個以上のキースイッチが同時押下された場合でも、正確に押下されているキースイッチを検出することが可能なキーマトリクス回路を、低コスト化が可能である通常のキースイッチと外付け抵抗とを用いた構成で実現しつつ、実装スペースの増加を抑制することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

キーマトリクス回路であって、第1のキースキャン出力信号線と、第2のキースキャン出力信号線と、プルアップ抵抗を介して電源電圧印加された複数のキーリターン入力信号線と、前記第1のキースキャン信号線と各々の前記キーリターン信号線との間を電気的に接続する第1のキースイッチ群である複数のキースイッチと、前記第2のキースキャン信号線と各々の前記キーリターン信号線との間を電気的に接続する第2のキースイッチ群である複数のキースイッチと、前記第1のキースキャン信号線上には前記第1のキースキャン信号線に第1のキースイッチ群である複数のキースイッチがそれぞれ接続される複数の第1接続点と、前記第2のキースキャン信号線上には前記第2のキースキャン信号線に第2のキースイッチ群である複数のキースイッチがそれぞれ接続される複数の第2接続点と、を備え、隣り合う前記第1接続点間の位置をある第1位置とし、隣り合う前記第2接続点間の位置を第2位置としたときに、前記キースイッチを介し同じ前記キーリターン入力信号線に接続された前記第1位置または前記第2位置のいずれか一方の位置に信号制御抵抗が設けられ、かつ前記複数の第1位置に設けられた第1信号制御抵抗の抵抗値と前記複数の第2位置に設けられた第2信号制御抵抗の抵抗値とが異なることを特徴とするキーマトリクス回路。

請求項2

さらに、前記第1のキースキャン出力信号線、前記第2のキースキャン出力信号線に加え第3のキースキャン出力信号線が配置され、前記第3のキースキャン信号線と各々の前記キーリターン信号線との間を電気的に接続する第3のキースイッチ群である複数のキースイッチと、前記第3のキースキャン信号線上には前記第3のキースキャン信号線に第3のキースイッチ群である複数のキースイッチがそれぞれ接続される複数の第3接続点と、を備え、隣り合う前記第3接続点間の位置を第3位置としたときに、前記第3位置には1つおきに第3信号制御抵抗が設けられ、かつ前記第3信号制御抵抗の抵抗値は、前記第1信号制御抵抗の抵抗値と前記第2信号制御抵抗の抵抗値とのいずれとも異なることを特徴とする請求項1に記載のキーマトリクス回路。

請求項3

さらに、前記第1のキースキャン出力信号線、前記第2のキースキャン出力信号線、前記第3のキースキャン出力信号線に加え第4のキースキャン出力信号線が配置され、前記第4のキースキャン信号線と各々の前記キーリターン信号線との間を電気的に接続する第4のキースイッチ群である複数のキースイッチと、前記第4のキースキャン信号線上には前記第4のキースキャン信号線に第4のキースイッチ群である複数のキースイッチがそれぞれ接続される複数の第4接続点と、を備え、隣り合う前記第4接続点間の位置を第4位置としたときに、前記キースイッチを介し同じ前記キーリターン入力信号線に接続された前記第3位置に信号制御抵抗が設けられていない場合に前記第4位置に信号制御抵抗が設けられ、かつ前記第4信号制御抵抗の抵抗値は、前記第1信号制御抵抗の抵抗値、前記第2信号制御抵抗の抵抗値及び前記第3抵抗の抵抗値とのいずれとも異なることを特徴とする請求項2に記載のキーマトリクス回路。

請求項4

前記第3のキースイッチ群及び前記第4のキースイッチ群のうち、同じキーリターン入力信号線に接続された2つのキースイッチと、前記同じキーリターン入力信号線に隣接しない別のキーリターン入力信号線に接続されたキースイッチであって前記2つのキースイッチが接続されるキースキャン出力信号線に接続されている一方と他方のキースイッチのうちの一方のキースイッチと、を経由する回り込みルート、及び、前記他方のキースイッチだけを経由する通常ルートにおいて、前記回り込みルートの全体での抵抗値と前記通常ルートの全体での抵抗値が異なる抵抗値となるように前記回り込みルート上及び前記通常ルート上に位置する前記第3信号制御抵抗及び前記第4信号制御抵抗の抵抗値が選択されていることを特徴とする請求項3に記載のキーマトリクス回路。

技術分野

0001

本発明は、キーマトリクス回路に関する。

背景技術

0002

近年普及している携帯電話カーナビゲーションのような電子機器類等の操作キー(例えば、テンキー)には、一般的にキーマトリクス回路が用いられている。このようなキーマトリクス回路が用いられている機器類は、その機能の向上に伴い操作が複雑化してきており、従来のようなキーを単独で使用するだけでは機器類が有する複数の機能全てに対応することが困難になってきている。

0003

このため、キーを単独で使用するだけではなく、複数のキーを同時押下するような使い方を加えることで、キーの数を増やさずにより多くの機能に対応したキー操作を可能にすることが望まれている。しかしながら、キーマトリクス回路では、3個以上のキーを同時押下すると、押下されていない他のキーが押下された場合と、区別がつかなくなることがあり、正確に検出ができないという問題があった。

0004

そのような課題を解決するために、従来、例えば、特許文献1には、全てのキースイッチに、抵抗入りのキースイッチを使用することで、3個以上のキーが同時押下されても、正確に押下されているキーを検出することが可能な構成が記載されている。

先行技術

0005

特開2009−32203号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、抵抗入りのキースイッチは、特殊な部品であるため高価であり、特許文献1に記載されている構成を採用すると、コストを低く抑えることが難しいという問題がある。一方で、通常のキースイッチに外付け抵抗を付加することで抵抗入りのキースイッチと同様の機能を実現するようにすれば安価に構成できる。このため、特許文献1に記載された抵抗入りのキースイッチを全て通常のキースイッチと外付け抵抗とを組み合わせた構成に置き換えれば、コストを低く抑えることが可能である。

0007

ところが、キーマトリクス回路が用いられる操作キー等には、広い実装スペース占有することが許されない場合が多く、このため、通常のキースイッチと外付け抵抗とを組み合わせた構成にすれば、新たに必要となる外付け抵抗の実装スペースの確保について問題が発生する。

0008

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、3個以上のキースイッチが同時押下された場合でも、正確に押下されているキースイッチを検出することが可能なキーマトリクス回路を、低コスト化が可能である通常のキースイッチと外付け抵抗とを用いた構成で実現しつつ、実装スペースの増加を抑制することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記した課題を解決するために本発明は以下の構成によって把握される。
(1)本発明のキーマトリクス回路は、キーマトリクス回路であって、第1のキースキャン出力信号線と、第2のキースキャン出力信号線と、プルアップ抵抗を介して電源電圧印加された複数のキーリターン入力信号線と、前記第1のキースキャン信号線と各々の前記キーリターン信号線との間を電気的に接続する第1のキースイッチ群である複数のキースイッチと、前記第2のキースキャン信号線と各々の前記キーリターン信号線との間を電気的に接続する第2のキースイッチ群である複数のキースイッチと、前記第1のキースキャン信号線上には前記第1のキースキャン信号線に第1のキースイッチ群である複数のキースイッチがそれぞれ接続される複数の第1接続点と、前記第2のキースキャン信号線上には前記第2のキースキャン信号線に第2のキースイッチ群である複数のキースイッチがそれぞれ接続される複数の第2接続点と、を備え、隣り合う前記第1接続点間の位置をある第1位置とし、隣り合う前記第2接続点間の位置を第2位置としたときに、前記キースイッチを介し同じ前記キーリターン入力信号線に接続された前記第1位置または前記第2位置のいずれか一方の位置に信号制御抵抗が設けられ、かつ前記複数の第1位置に設けられた第1信号制御抵抗の抵抗値と前記複数の第2位置に設けられた第2信号制御抵抗の抵抗値とが異なる。

0010

(2)上記(1)の構成に加え、第3のキースキャン出力信号線が配置され、前記第3のキースキャン信号線と各々の前記キーリターン信号線との間を電気的に接続する第3のキースイッチ群である複数のキースイッチと、前記第3のキースキャン信号線上には前記第3のキースキャン信号線に第3のキースイッチ群である複数のキースイッチがそれぞれ接続される複数の第3接続点と、を備え、隣り合う前記第3接続点間の位置を第3位置としたときに、前記第3位置には1つおきに第3信号制御抵抗が設けられ、かつ前記第3信号制御抵抗の抵抗値は、前記第1信号制御抵抗の抵抗値と前記第2信号制御抵抗の抵抗値とのいずれとも異なる。

0011

(3)上記(2)の構成に加え、第4のキースキャン出力信号線が配置され、前記第4のキースキャン信号線と各々の前記キーリターン信号線との間を電気的に接続する第4のキースイッチ群である複数のキースイッチと、前記第4のキースキャン信号線上には前記第4のキースキャン信号線に第4のキースイッチ群である複数のキースイッチがそれぞれ接続される複数の第4接続点と、を備え、隣り合う前記第4接続点間の位置を第4位置としたときに、前記キースイッチを介し同じ前記キーリターン入力信号線に接続された前記第3位置に信号制御抵抗が設けられていない場合に前記第4位置に信号制御抵抗が設けられ、かつ前記第4信号制御抵抗の抵抗値は、前記第1信号制御抵抗の抵抗値、前記第2信号制御抵抗の抵抗値及び前記第3抵抗の抵抗値とのいずれとも異なる。

0012

(4)上記(3)の構成において、前記第3のキースイッチ群及び前記第4のキースイッチ群のうち、同じキーリターン入力信号線に接続された2つのキースイッチと、前記同じキーリターン入力信号線に隣接しない別のキーリターン入力信号線に接続されたキースイッチであって前記2つのキースイッチが接続されるキースキャン出力信号線に接続されている一方と他方のキースイッチのうちの一方のキースイッチと、を経由する回り込みルート、及び、前記他方のキースイッチだけを経由する通常ルートにおいて、前記回り込みルートの全体での抵抗値と前記通常ルートの全体での抵抗値が異なる抵抗値となるように前記回り込みルート上及び前記通常ルート上に位置する前記第3信号制御抵抗及び前記第4信号制御抵抗の抵抗値が選択されている。

発明の効果

0013

本発明によれば、3個以上のキースイッチが同時押下された場合でも、正確に押下されているキースイッチを検出することが可能なキーマトリクス回路を、低コスト化が可能である通常のキースイッチと外付け抵抗とを用いた構成で実現しつつ、実装スペースの増加を抑制したキーマトリクス回路を提供することができる。

図面の簡単な説明

0014

本発明の第1実施形態のキーマトリクス回路の構成を示す図である。
(a)は第1実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第1変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第1変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第1変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第1変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第1変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第1変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第1変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第1変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
第1実施形態の第2変形例を示す図である。
第1実施形態の第3変形例を示す図である。
第1実施形態の第4変形例を示す図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第1実施形態の第3変形例を拡張した場合の問題点を説明する動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第2実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第2実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。
(a)は第2実施形態の動作説明の図であり、(b)は(a)の等価回路を示した図である。

発明の実施の形態

0015

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、本実施形態という)について詳細に説明する。なお、本実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

0016

(第1実施形態の構成)
図1に本実施形態のキーマトリクス回路10の構成が示されている。図1に示すように、本実施形態のキーマトリクス回路10は、キーマトリクス部11と、制御部12とにより構成される。

0017

キーマトリクス部11は、2つのキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A、スキャンラインKS_B)を有する。
以下では、説明の簡略化のために、特に断りの無い限り、スキャンラインKS_Aを第1のキースキャン出力信号線と呼び、スキャンラインKS_Bを第2のキースキャン出力信号線と呼んで説明を行うが、スキャンラインKS_Bを第1のキースキャン出力信号線とした場合は、スキャンラインKS_Aが第2のキースキャン出力信号線である。

0018

また、以降、このスキャンラインKS_A及びスキャンラインKS_Bを、それぞれ第1のキースキャン出力信号線及び第2のキースキャン出力信号線と呼ぶのに応じて、これらに関連する部分に関して、やはり「第1」、「第2」との名称で呼ぶ部分が出てくるが、この場合も、スキャンラインKS_Bを第1のキースキャン出力信号線とし、スキャンラインKS_Aを第2のキースキャン出力信号線と読み替える場合は、これらに関連する部分に関して付与される「第1」、「第2」の表現入れ替えるように解釈されるべきものである。

0019

図1に示されるように、キーマトリクス部11において、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)と第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)が配線されている。

0020

そして、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)と第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)に対して複数のキーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)が配線されている。

0021

さらに、キーマトリクス部11は、押下されることで第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)と各キーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)との間を電気的に接続するキースイッチ(A_SW1、A_SW2、A_SW3、A_SW4、A_SW5、A_SW6)を備えている。
なお、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)との間に電気的に接続されている、これらのキースイッチをまとめて呼ぶ場合には、第1のキースイッチ群と呼ぶことにする。

0022

具体的には、第1のキースイッチ群のそれぞれのキースイッチ(A_SW1、A_SW2、A_SW3、A_SW4、A_SW5、A_SW6)は、第1のキースイッチ群のそれぞれのキースイッチ(A_SW1、A_SW2、A_SW3、A_SW4、A_SW5、A_SW6)と、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)及びキーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)とを接続する配線Lによって電気的に接続されている。

0023

そして、第1のキースイッチ群のキースイッチ(A_SW1、A_SW2、A_SW3、A_SW4、A_SW5、A_SW6)からの配線Lと第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)との接続点P同士の間にある複数の第1位置には、信号制御抵抗(RA1、RA2、RA3、RA4、RA5、RA6)が設けられている。

0024

なお、この第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)上の第1位置に設けられる信号制御抵抗(RA1、RA2、RA3、RA4、RA5、RA6)のことを第1信号制御抵抗と呼ぶこととし、特に断らない限り、第1信号制御抵抗はいずれも同じ抵抗値であるものとして説明を進める。

0025

具体的には、キースイッチ(A_SW2)からの配線Lと第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)との接続点P同士の間にある第1位置には、第1信号制御抵抗(RA2)が設けられており、キースイッチ(A_SW3)からの配線Lと第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)との接続点P同士の間にある第1位置には、第1信号制御抵抗(RA3)が設けられており、順次、キースイッチ(A_SW4、A_SW5、A_SW6)についても、それぞれキースイッチ(A_SW3、A_SW4、A_SW5、A_SW6)からの配線Lと第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)との接続点P同士の間にある第1位置には、それぞれ第1信号制御抵抗(RA4、RA5、RA6)が設けられている。尚、第1信号制御抵抗RA1は、通常出力ポートKS_Aの起点に抵抗が設けられているため配置しなくともよい。

0026

また、キーマトリクス部11は、押下されることで第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)と各キーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)との間を電気的に接続するキースイッチ(B_SW1、B_SW2、B_SW3、B_SW4、B_SW5、B_SW6)を備えている。
なお、第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)との間に電気的に接続されている、これらのキースイッチをまとめて呼ぶ場合には、第2のキースイッチ群と呼ぶことにする。

0027

具体的には、第2のキースイッチ群のそれぞれのキースイッチ(B_SW1、B_SW2、B_SW3、B_SW4、B_SW5、B_SW6)は、第2のキースイッチ群のそれぞれのキースイッチ(B_SW1、B_SW2、B_SW3、B_SW4、B_SW5、B_SW6)と、第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)及びキーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)とを接続する配線Lによって電気的に接続されている。

0028

一方、本例では、第2のキースイッチ群のキースイッチ(B_SW1、B_SW2、B_SW3、B_SW4、B_SW5、B_SW6)からの配線Lと第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)との接続点P同士の間にある第2位置には、信号制御抵抗が設けられていない。

0029

図1に示すように、各キーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)には、それぞれプルアップ抵抗(R1、R2、R3、R4、R5、R6)を介して電源電圧VDDが印加されている。

0030

(キーマトリクス回路の基本動作
以下では、簡単に、上記構成において、どのようにしてキースイッチの押下状態(キースイッチがONの状態)、非押下状態(キースイッチがOFFの状態)が検出されるのかについて基本動作を説明する。

0031

先ず、各キーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)には、それぞれプルアップ抵抗(R1、R2、R3、R4、R5、R6)を介して電源電圧VDDが常に印加されている。

0032

制御部12には、図示を省略した6個のA/D(Analog/Digital)入力ポートを有するマイコン実装されており、その入力ポートに、それぞれの各キーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)が接続されている。
従って、いずれのキースイッチもOFFの場合、つまり、押下されていない場合には、それぞれの入力ポートでは、印加されている電源電圧VDDに応じた電圧値電位差)、つまり、電圧値がHighの状態が検出される。

0033

一方、2つのキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A、スキャンラインKS_B)では、スキャンを行いたいキースキャン出力信号線の電圧値をLowとし、他方のキースキャン出力信号線の電圧値をHighとする。この動作は、一定の時間間隔切り替えが行われている。

0034

つまり、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)の電圧値がLowで第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)の電圧値がHighの状態が一定時間あり、このときにはスキャンを行っているキースキャン出力信号線は、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)である。

0035

一定時間経過後、今度は、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)の電圧値がHighで第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)の電圧値がLowの状態とされ、このときにはスキャンを行っているキースキャン出力信号線は、第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)である。
このように、キースキャン出力信号線のスキャンは、ある時間間隔で交互に繰り返されている。

0036

ここで、スキャンを行っているキースキャン出力信号線が第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)である場合について以下で説明する。
この場合、A_SW1、A_SW2、A_SW3、A_SW4、A_SW5、A_SW6のいずれのキースイッチもOFF、つまり、押下されていない時には、やはり、それぞれの入力ポートでは、印加されている電源電圧VDDに応じた電圧値(電位差)、つまり、電圧値がHighの状態が検出されている。

0037

一方、例えば、キースイッチA_SW2がON、つまり、押下されると、キースイッチA_SW2を介して、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)とリターンラインKR2のキーリターン入力信号線とは導通することになる。
このため、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)の電圧値Lowを受けてリターンラインKR2のキーリターン入力信号線の電圧値もLowとなる。

0038

リターンラインKR2のキーリターン入力信号線には、A_SW2とB_SW2のキースイッチが接続されているが、スキャン中のキースキャン出力信号線は、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)であるので、これに対応したキースイッチはA_SW2である。

0039

従って、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)をスキャンしている時に、リターンラインKR2のキーリターン入力信号線の電圧値(電位差)が変化すると、キースイッチA_SW2がON、つまり、押下されていることが検出される。
同様に、キースイッチA_SW1だけがON、つまり、押下されている場合も、基本的には上記キースイッチA_SW2の動作と同じ動作でキースイッチA_SW1が押下さられていることが検出されることになる。

0040

その他のキースイッチが押下されている場合も、基本的な動作、つまり、どのキースキャン出力信号線をスキャンしている時に、どのキーリターン入力信号線の電圧値(電位差)の変化が検出されるのかによって、どのキースイッチがON、つまり、押下されているのかが判断される。

0041

(複数のキースイッチが同時押下された時の動作)
本発明の基本的な動作は、上記で説明した通りであり、以下では、同時に複数のキースイッチがON、つまり、押下される場合について説明する。

0042

図2(a)は、図1と基本的に同じ回路図を示しているが、信号の流れを見やすくするために、キースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A、KS_B)とキーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)の部分だけを主に示し、制御部12及びプルアップ抵抗(R1、R2、R3、R4)などを省略して図示している。
なお、以降の図においても、図2(a)と同様に、制御部12及びプルアップ抵抗(R1、R2、R3、R4)などを省略して図示を行う。

0043

まず、隣接する4つのキースイッチA_SW1、A_SW2、B_SW1、B_SW2のうちの複数(3つ)のキースイッチが同時押下されている場合の動作について説明を行う。

0044

最初に、図2(a)の斜めのハッチングが施されているキースイッチA_SW1、A_SW2、B_SW1が同時押下されている状況を想定して説明を進める。
なお、上記のキーマトリクス回路の基本動作では、電圧値が変化していく様子で説明したが、説明の簡略化のため、スキャン信号という表現を用いて、信号の流れとして説明を行う。
また、以降の図において、押下されているキースイッチについては斜めのハッチングを設け、そうでないキースイッチにはハッチングを設けないものとする。

0045

図2には図示していないが、スキャンラインKS_Aをスキャンする場合、つまり、スキャンラインKS_Aにスキャン信号が出力された場合には、そのスキャン信号の流れ(電圧の変化の流れ)は、キースイッチA_SW1とキースイッチA_SW2を、それぞれ経由してキーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2)に入力されることになる。

0046

この場合には、スキャンラインKS_Aをスキャンしている時に、押下されているキースイッチA_SW1、A_SW2に対応したキーリターン入力信号線(リターンラインKR1、KR2)にスキャン信号が入力される(電圧値(電位差)の変化が検出される)ことになり、キースイッチA_SW1、A_SW2が押下されていると判定される。これは、正しい判定状態であるので何ら問題はない。

0047

一方、図2(a)に示されるように、スキャンラインKS_Bをスキャンするために、スキャンラインKS_Bからスキャン信号を出力(スキャンラインKS_Bの電圧値Low)すると、キーリターン入力信号線のリターンラインKR2にスキャン信号が入力される経路は、B_SW2が1つだけ押下された場合と、A_SW1、A_SW2及びB_SW1の3つが同時に押下された場合の2通りが考えられる。以下それぞれの場合について詳述する。

0048

まず、通常の1つのキースイッチが押下される場合でリターンラインKR2にスキャン信号が入力されるのは、図2(a)に示す実線の経路を経由する時、つまり、キースイッチB_SW2が押下されている場合である。
なお、1つのキースイッチを押下する場合の方が一般的であるため、以降では、この場合のスキャン信号の経路のことを通常ルートと呼ぶ。

0049

一方、図2(a)を見るとわかるとおり、この3つのキースイッチ(A_SW1、A_SW2、B_SW1)を同時押下した場合には、スキャン信号は、点線で示す経路を経由してリターンラインKR2に入力される。
なお、以降では、このような複数のキースイッチを経由するスキャン信号の経路のことを回り込みルートと呼ぶ。

0050

今、実際に、押下されているのは、キースイッチ(A_SW1、A_SW2、B_SW1)であるが、キースイッチB_SW2は押下されているものと同じ回路となり、キースイッチA_SW1、A_SW2、B_SW1の同時押下なのか、B_SW2の1つだけの押下なのか判定ができない(検出不能)ことになる。

0051

以下では、上記のような検出不能の可能性がある2つのルートが存在する時の本構成の動作について、さらに説明する。
図2(b)にスキャン信号の経路を直線的に示した等価回路を示しており、図2(b)でもプルアップ抵抗R1や制御部12等を省略して図示している。
なお、以降の図において(b)として示す図は、特に断らない限り同図(a)の等価回路を示す図である。

0052

図2(b)の左側は、通常ルートの場合の等価回路を示しており、一方、図2(b)の右側は、回り込みルートの等価回路を示している。
図2(b)に示す通り、本発明の構成では、通常ルートには信号制御抵抗が存在せず、一方、回り込みルートには、第1信号制御抵抗RA2が存在する。
従って、リターンラインKR2に入力されるスキャン信号は、通常ルートと回り込みルートとでは、この信号制御抵抗の有無の影響を受けるので異なる電圧値(電位差)として検出される。

0053

そして、このキースイッチA_SW1、A_SW2、B_SW1、B_SW2において、スキャンラインKS_Bをスキャンする時に、押下される可能性のあるキースイッチは、B_SW1とB_SW2であるので、この電圧値(電位差)の違いによって、どちらのキースイッチが押下されているのかが判断できるので検出不能を回避することができる。

0054

ここで、キースイッチA_SW1、A_SW2、B_SW1の同時押下が検出できる原理図2に沿って説明する。まずキースイッチA_SW1の押下はKS_Aラインから出力されたLow信号が抵抗RA1とキースイッチA_SW1を経由しKR_1に入力され、KR_1は図示しない電源電圧VDDでプルアップされたプルアップ抵抗と抵抗RA1で分圧された電位となることによって検出される。またキースイッチA_SW2の押下はKS_Aラインから出力されたLow信号が抵抗RA2とキースイッチA_SW2を経由しKR_2に入力され、KR_2は図示しない電源電圧VDDでプルアップされたプルアップ抵抗と抵抗RA2で分圧された電位となることによって検出される。さらにキースイッチB_SW1の押下はKS_Bラインから出力されたLow信号がキースイッチB_SW1を経由しKR_2に入力され、KR_1はLowレベルになることにより検出される。尚、KS_AラインとKS_Bラインから出力されるLow信号は、出力タイミングを異ならせる。

0055

次に、図3(a)の斜めのハッチングが施されているキースイッチA_SW1、A_SW2、B_SW2が同時押下されている状況を想定した場合について見てみる。
ここでも、図示を省略しているが、スキャンラインKS_Aをスキャンする時には、先ほど説明したのと同様の結果が得られるので正しい判定状態であり、何ら問題はない。
一方、スキャンラインKS_Bをスキャンする場合には、図3(a)に示すように、やはり、キーリターン入力信号線(リターンラインKR1)に入力されるルートとして2つのルート、つまり、実線で示す通常ルートと点線で示す回り込みルートとが存在する。

0056

しかしながら、本発明の構成では、図3(b)に示すように、通常ルートの場合(図左側)には信号制御抵抗が存在せず、一方、回り込みルートの場合(図右側)には、第1信号制御抵抗RA2が存在する。
従って、キーリターン入力信号線(リターンラインKR1)に入力されるスキャン信号は、通常ルートと回り込みルートとでは、異なる電圧値(電位差)が検出されることになるので、この電圧値(電位差)によって、どちらのキースイッチが押下されているのかが判断でき、検出不能を回避することが可能である。

0057

次に、上記と同様に、隣接する4つのキースイッチA_SW1、A_SW2、B_SW1、B_SW2において、キースイッチB_SW1及びB_SW2が押下されるとともに、キースイッチA_SW1又はA_SW2のいずれか1つが押下される複数(3つ)のキースイッチが同時押下されている場合の動作について説明を行う。
この場合、先ほどとは逆に、スキャンラインKS_Bをスキャンする場合には、検出不能を起こすような回り込みルートが発生しないため、問題はスキャンラインKS_A側となる。

0058

図4は、キースイッチA_SW2、B_SW1、B_SW2を同時押下した場合を示しており、先ほどと同様に図4(a)で通常ルートと回り込みルートを示し、図4(b)で通常ルートと回り込みルートの等価回路を示している。
この場合、図4(b)を見るとわかるように、通常ルートでは、第1信号制御抵抗RA1だけが存在するに対して回り込みルートでは第1信号制御抵抗RA1及びRA2が存在するため、やはり、検出不能を回避することが可能である。

0059

同様に、図5に、キースイッチA_SW1、B_SW1、B_SW2を同時押下した場合を示しているが、この場合でも、通常ルートでは第1信号制御抵抗RA1及びRA2が存在するのに対し、回り込みルートでは、第1信号制御抵抗RA1だけとなるため、やはり、検出不能を回避することが可能である。

0060

なお、上記では、キースイッチA_SW1、A_SW2、B_SW1、B_SW2のうちの3つのキースイッチを同時押下する場合について示してきたが、キースイッチA_SW2、A_SW3、B_SW2、B_SW3の場合であっても、同様に通常ルートと回り込みルートで抵抗の状態が異なることになるため、検出不能を回避することが可能である。

0061

つまり、キースイッチA_SW2、A_SW3、B_SW2、B_SW3において、キースイッチA_SW2、A_SW3が押下されるとともに、キースイッチB_SW2、B_SW3のいずれか1つが押下される場合には、スキャンラインKS_Bをスキャンする場合に回り込みルートが発生するが、キースイッチB_SW2が押下されている場合は、通常ルート(キースイッチB_SW3だけを経由するルート)では、信号制御抵抗が存在しない一方、回り込みルートでは第1信号制御抵抗RA3が存在することになる。

0062

逆に、キースイッチB_SW3の方を押下し、キースイッチB_SW2を押下しない場合には、通常ルート(キースイッチB_SW2だけを経由するルート)では、信号制御抵抗が存在しない一方、回り込みルートでは第1信号制御抵抗RA3が存在することになる。

0063

同様に、キースイッチA_SW2、A_SW3、B_SW2、B_SW3において、キースイッチB_SW2、B_SW3が押下されるとともに、キースイッチA_SW2、A_SW3のいずれか1つが押下される場合には、スキャンラインKS_Aをスキャンする場合に回り込みルートが発生するが、この場合も通常ルートと回り込みルートとでは、介在する第1信号制御抵抗の数が異なることになるので検出不能を回避することができる。

0064

具体的には、キースイッチB_SW2、B_SW3が押下されるとともに、キースイッチB_SW2を押下した場合には、通常ルート(キースイッチA_SW3だけを経由するルート)では、第1信号制御抵抗RA1、RA2、RA3が存在するのに対し、回り込みルートでは第1信号制御抵抗RA1、RA2だけが存在することになる。

0065

キースイッチB_SW2、B_SW3が押下されるとともに、キースイッチB_SW3を押下した場合には、通常ルート(キースイッチA_SW2だけを経由するルート)では第1信号制御抵抗RA1、RA2だけが存在するのに対し、回り込みルートでは第1信号制御抵抗RA1、RA2、RA3が存在することになる。

0066

さらに、上下2つの隣接する4つのキースイッチ間(例えば、キースイッチA_SW3、A_SW4、B_SW3、B_SW4の間や、キースイッチA_SW4、A_SW5、B_SW4、B_SW5の間など)でも同様のことが起こるので、検出不能を回避することが可能になっている。

0067

次に、離れた位置での3つのキースイッチの同時押下について見てみる。
図6及び図7はキースイッチA_SW1、A_SW3、B_SW1、B_SW3において、キースイッチA_SW1、A_SW3を押下するとともに、キースイッチB_SW1、B_SW3のどちらか一方を押下するスキャンラインKS_Bをスキャンするときに回り込みが発生する場合を示す図であるが、この場合でも通常ルートには、信号制御抵抗が存在せず、一方、回り込みルートでは第1信号制御抵抗RA2、RA3が存在し、検出不能を回避することが可能である。

0068

なお、より離れたキースイッチ、例えば、キースイッチA_SW1、A_SW4、B_SW1、B_SW4の間であったとしても、キースイッチA_SW1、A_SW4を押下するとともに、キースイッチB_SW1、B_SW4のどちらか一方を押下する場合には、上記と同様に回り込みが発生するスキャンラインKS_Bをスキャンするときの通常ルートには信号制御抵抗が存在せず、回り込みルートには第1信号制御抵抗が存在することになるので検出不能を回避することが可能であり、この状態は、さらに、離れたキースイッチ間(例えば、キースイッチA_SW1、A_SW5、B_SW1、B_SW5の間や、キースイッチA_SW1、A_SW6、B_SW1、B_SW6の間)でも同様であり、検出不能を回避することが可能になっている。

0069

一方、図8及び図9はキースイッチA_SW1、A_SW3、B_SW1、B_SW3において、キースイッチB_SW1、B_SW3を押下するとともに、キースイッチA_SW1、A_SW3のどちらか一方を押下するスキャンラインKS_Aをスキャンするときに回り込みが発生する場合を示す図であるが、この場合でも通常ルートと回り込みルートとでは存在する第1信号制御抵抗の数が異なることになるので、検出不能を回避することが可能である。

0070

なお、より離れたキースイッチ、例えば、キースイッチA_SW1、A_SW4、B_SW1、B_SW4の間であったとしても、キースイッチB_SW1、B_SW4を押下するとともに、キースイッチA_SW1、A_SW4のどちらか一方を押下する場合には、上記と同様に回り込みが発生するスキャンラインKS_Aをスキャンするときの通常ルートと回り込みルートとでは、存在する第1信号制御抵抗の数が異なることになるので、検出不能を回避することが可能である。

0071

図2から図9を参照して、第1のキースイッチ群のキースイッチ(A_SW1、A_SW2、A_SW3、A_SW4、A_SW5、A_SW6)からの配線Lと第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)との接続点Pの手前(出力ポート側)の第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)上の複数の第1位置に信号制御抵抗(RA1、RA2、RA3、RA4、RA5、RA6)を設けた場合について見てきた。

0072

しかしながら、第1実施形態のキースキャン出力信号線が、2つのキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A、スキャンラインKS_B)である場合では、信号制御抵抗の配置は、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)上の第1位置に限定されるものではない。

0073

上記の第1信号制御抵抗(RA1、RA2、RA3、RA4、RA5、RA6)のいずれかを省略(例えば、RA4、RA5、RA6)して、代わりに、図10に示すように、第2のキースイッチ群のキースイッチ(B_SW1、B_SW2、B_SW3、B_SW4、B_SW5、B_SW6)からの配線Lと第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)との接続点Pの手前(出力ポート側)の第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)上の複数の第2位置であって、同じキーリターン入力信号線(KR4、KR5、KR6)に対応した第1位置に第1信号制御抵抗が設けられていない第2位置、つまり、省略され存在しなくなった第1信号制御抵抗(RA4、RA5、RA6)に対応する第2位置に第1信号制御抵抗(RA1、RA2、RA3)と異なる抵抗値の第2信号制御抵抗(RB4、RB5、RB6)が設けられるようになっていれば良い。

0074

以下、具体的に、図10に示す信号制御抵抗の配置を変更した第1変形例について、検出不能を回避できることについて見ていくことにする。
まず、図10に示すように、先ほどの第1の信号制御抵抗RA4、RA5、RA6を省略し、その第1信号制御抵抗RA4、RA5、RA6の設けられていた第1位置に対応する同じキーリターン入力信号線(KR4、KR5、KR6)に対応した第2位置(第2のキースイッチ群のキースイッチ(B_SW4、B_SW5、B_SW6)からの配線Lと第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)との接続点Pの手前(出力ポート側)の位置)に信号制御抵抗RB4、RB5、RB6を設けた場合について見ていく。
なお、この第2のキースキャン出力信号線上に設けられる信号制御抵抗を第2信号制御抵抗と呼ぶこととする。

0075

図10から図13は、まず、上下2つの隣接する4つのキースイッチのうち3つのキースイッチを同時押下した場合を示すものであり、スキャンラインKS_Bをスキャンするときに回り込みルートが発生する場合を示している。

0076

キースイッチA_SW1、A_SW2、A_SW3、B_SW1、B_SW2、B_SW3の部分については、先ほどまでと変わるところが無いので、そこから右側の場合について順次押下する上下2つの隣接する4つのキースイッチのグループシフトさせていった場合を示している。

0077

図10から図13に示すように、いずれの場合においても通常ルートと回り込みルートとで抵抗の状態が異なることになり、検出不能を回避できることがわかる。
なお、さらに、上下2つの隣接する4つのキースイッチのグループを右側にシフトしても同様に通常ルートと回り込みルートとで抵抗の状態が異なる状態が続く。

0078

次に、図10から図13と同様の信号制御抵抗の配置において、上下2つの隣接する4つのキースイッチのうち3つのキースイッチを同時押下した場合にスキャンラインKS_Aをスキャンするときに回り込みルートが発生する場合を、図10から図13と同様に、上下2つの隣接する4つのキースイッチのグループをシフトさせていった場合について、図14から図17に示しているが、この場合でも通常ルートと回り込みルートとで抵抗の状態が異なることになり、検出不能を回避できることがわかる。
なお、さらに、上下2つの隣接する4つのキースイッチのグループを右側にシフトしても同様に通常ルートと回り込みルートとで抵抗の状態が異なる状態が続く。

0079

また、図示は省略するが、図6から図9を参照して説明した離れた位置で3つのキースイッチの同時押下の場合でも通常ルートと回り込みルートとで抵抗の状態が異なることを確認しており、検出不能を回避できるようになっている。
さらに、図18(第2変形例)、図19(第3変形例)、図20(第4変形例)に示す信号制御抵抗(第1信号制御抵抗及び第2信号制御抵抗)の配置においても、同様に上下2つの隣接する4つのキースイッチのグループ内、並びに、離れた位置での3つのキースイッチの同時押下のどちらの場合においても通常ルートと回り込みルートとで抵抗の状態が異なることを確認しており、検出不能を回避できるようになっている。

0080

例えば、図19(第3変形例)の信号制御抵抗の配置の場合について、検出不能を回避することができることについて、念のため示しておく。
この図19に示す第3変形例の信号制御抵抗の配置は、第1のキースイッチ群のキースイッチ(A_SW1、A_SW2、A_SW3、A_SW4、A_SW5、A_SW6)からの配線Lと第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)との接続点Pの手前(出力ポート側)の第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)上の複数の第1位置は、第1信号制御抵抗(RA1、RA3、RA5)を有する第1位置と第1信号制御抵抗を有しない第1位置が交互に現れるようになっている。

0081

そして、第2のキースイッチ群のキースイッチ(B_SW1、B_SW2、B_SW3、B_SW4、B_SW5、B_SW6)からの配線Lと第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)との接続点Pの手前(出力ポート側)の第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)上の複数の第2位置であって同じキーリターン入力信号線(KR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)に対応した第1位置に第1信号制御抵抗が設けられていない第2位置、つまり、キーリターン入力信号線(KR2、KR4、KR6)に対応する第2位置には、第1信号制御抵抗と異なる抵抗値の第2の信号制御抵抗(RB2、RB4、RB6)が設けられている。

0082

このような信号制御抵抗の配置である場合に、上下2つの隣接する4つのキースイッチのグループ内の3つのキースイッチの同時押下、及び、離れた3つのキースイッチの同時押下のあり得る基本的なパターンの全てについて、信号の経路を示す図及び等価回路図を示し、検出不能が回避できるようになっていることを以下に示す。

0083

図21から図26は、上下2つの隣接する4つのキースイッチのグループの場合において、スキャンラインKS_Bをスキャンするときに回り込みルートが発生する場合を示しており、左側のキースイッチ(A_SW1、B_SW1)側からそれ以上4つのキースイッチのグループを右側にシフトさせても、それまでに示すのと同じ状態の繰り返しとなる状態までの一連のパターンを示したものになっている。

0084

同様に図27から図32は、スキャンラインKS_Aをスキャンするときに回り込みルートが発生する場合について、それ以上4つのキースイッチのグループを右側にシフトさせても、それまでに示すのと同じ状態の繰り返しとなる状態までの一連のパターンを示したものになっている。

0085

さらに、図33から図40は、離れた位置での3つのキースイッチの同時押下する場合を示しており、スキャンラインKS_Bをスキャンするときに回り込みルートが発生するキースイッチの一連のパターンを示したものになっており、図41から図48は、同様にスキャンラインKS_Aをスキャンするときに回り込みルートが発生するキースイッチの一連のパターンを示したものになっている。

0086

これら図21から図48を見るとわかるように、第1信号制御抵抗(RA1、RA3、RA5)と第2信号制御抵抗(RB2、RB4、RB6)が異なる抵抗値とされているので基本的に通常ルートと回り込みルートとの抵抗値(合成抵抗)が異なることになり、検出不能を回避することができる。

0087

なお、図37に示すような場合がまれにあるので、第1信号制御抵抗(RA1、RA3、RA5)の抵抗値BRを基準に第2信号制御抵抗(RB2、RB4、RB6)は1/2倍及び2倍の抵抗値((1/2)×BR、2×BR)を除く、第1信号制御抵抗と異なる抵抗値とすることが望ましい。

0088

(第2実施形態)
第1実施形態では、2つのキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A、スキャンラインKS_B)の場合について示してきたが、第2実施形態では、キースキャン出力信号線が4つの場合(スキャンラインKS_A、スキャンラインKS_B、スキャンラインKS_C、スキャンラインKS_D)に拡張する方法について説明する。

0089

例えば、詳細に示した図19の場合のスキャンラインKS_A、スキャンラインKS_Bをもう一セット増やすようにして図49のように、4つのキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A、スキャンラインKS_B、スキャンラインKS_C、スキャンラインKS_D)とした場合、図49に示すように、通常ルートと回り込みルートとで同じ抵抗値となる場合が生じるため、検出不能を起こすことになる。

0090

そこで、図50に示すように、追加した2つのキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C、スキャンラインKS_D)においては、信号制御抵抗をキースキャン出力信号線上ではなく、キースイッチとキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C、スキャンラインKS_D)及びキーリターン入力信号線(KR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)とを接続する配線に信号制御抵抗を挿入するように設ける。

0091

なお、キースイッチを基準とするとキースイッチとキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C、スキャンラインKS_D)及びキーリターン入力信号線(KR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)とを接続する配線は、キースイッチからキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C、スキャンラインKS_D)に向かう配線Lとキースイッチからキーリターン入力信号線(KR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)に向かう配線Lとがあるが、挿入される信号制御抵抗はどちらに向かう配線側に設けられても良い。

0092

具体的には、図50では、第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)の隣に配置されるように第3のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C)を設け、押下されることで第3のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C)と各キーリターン入力信号線(KR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)とを電気的に接続するキースイッチ(C_SW1、C_SW2、C_SW3、C_SW4、C_SW5、C_SW6)を設けるようにしている。
なお、第3のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C)との間に電気接続されている、これらのキースイッチをまとめて呼ぶ場合には、第3のキースイッチ群と呼ぶことにする。

0093

但し、図50では、第2のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_B)の隣に配置されるように第3のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C)を設けているが、第1のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_A)の隣に配置されるように第3のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C)を設けるようにしても良い。

0094

また、第3のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C)の隣に配置されるように第4のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_D)を設け、押圧されることで第4のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_D)と各キーリターン入力信号線(KR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)とを電気的に接続するキースイッチ(D_SW1、D_SW2、D_SW3、D_SW4、D_SW5、D_SW6)を設けるようにしている。
なお、第4のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_D)との間に電気接続されている、これらのキースイッチをまとめて呼ぶ場合には、第4のキースイッチ群と呼ぶことにする。

0095

その上で、第3のキースイッチ群のキースイッチ(C_SW1、C_SW2、C_SW3、C_SW4、C_SW5、C_SW6)と第3のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C)及びキーリターン入力信号線(KR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)とを接続する配線には、第3信号制御抵抗(RC1、RC3、RC5)が挿入されている配線と第3信号制御抵抗が挿入されていない配線とが交互に設けられているようになっている。

0096

また、第3のキースイッチ群のキースイッチ(C_SW1、C_SW2、C_SW3、C_SW4、C_SW5、C_SW6)と第3のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C)及びキーリターン入力信号線(KR1、KR2、KR3、KR4、KR5、KR6)とを接続する配線Lに第3信号制御抵抗が設けられていない配線で第3のキースイッチ群のキースイッチ(C_SW2、C_SW4、C_SW6)が接続されているキーリターン入力信号線(KR2、KR4、KR6)に対応した第4のキースイッチ群のキースイッチ(D_SW2、D_SW4、D_SW6)と第4のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_D)及びキーリターン入力信号線(KR2、KR4、KR6)とを接続する配線Lには、第4信号制御抵抗(RD2、RD4、RD6)が挿入された配線が設けられているようになっている。
このようにすることで、図50に示す通り、図49で示した検出不能を回避することが可能となる。

0097

ところで、図50に示した信号制御抵抗の配置の場合、図51に示すような3つのキースイッチを同時押下する場合、通常ルートには第3の信号制御抵抗(RC1)が存在し、回り込みルートには第2の信号制御抵抗(RB2)が存在するが、これらの信号制御抵抗が同じ抵抗値を有する場合、検出不能が発生することになる。

0098

このような場合が発生することを回避するために、第3信号制御抵抗(RC1、RC3、RC5)は、第1信号制御抵抗(RA1、RA3、RA5)や第2信号制御抵抗(RB2、RB4、RB6)と異なる抵抗値のものとする。
同様に、第4信号制御抵抗(RD2、RD4、RD5)についても、第1信号制御抵抗(RA1、RA3、RA5)、第2信号制御抵抗(RB2、RB4、RB6)及び第3信号制御抵抗(RC1、RC3、RC5)と異なる抵抗値のものとする。

0099

また、図52に示すように、第3のキースイッチ群(C_SW1、C_SW2、C_SW3、C_SW4、C_SW5、C_SW6)及び第4のキースイッチ群(D_SW1、D_SW2、D_SW3、D_SW4、D_SW5、D_SW6)のうち、同じキーリターン入力信号線(KR4)に接続された2つのキースイッチ(C_SW4、D_SW4)と、同じキーリターン入力信号線(KR4)に隣接しない別のキーリターン入力信号線(KR2)に接続されたキースイッチ(A_SW2、B_SW2、C_SW2、D_SW2)であって先の2つのキースイッチ(C_SW4、D_SW4)が接続されるキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C、スキャンラインKS_D)に接続されている一方と他方のキースイッチ(C_SW2、D_SW2)のうちの一方のキースイッチ(C_SW2)と、を経由する回り込みルート、及び、他方のキースイッチ(D_SW2)だけを経由する通常ルートにおいては、回り込みルート上に1つの第4信号制御抵抗(RD4)が存在し、通常ルートに1つの第4信号制御抵抗(RD2)が存在しているだけのため、回り込みルートの全体での抵抗と通常ルートの全体での抵抗とが同じ抵抗値となり、検出不能を起こすことになる。

0100

なお、本例では、回り込みルートも通常ルートも1つの第4信号制御抵抗だけが存在する場合になっているが、例えば、C_SW3、D_SW3、D_SW5を同時押下した場合には、第3のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_C)をスキャンするときの回り込みルート(C_SW3→D_SW3→D_SW5を経由するルート)及び通常ルート(C_SW5)に、それぞれ1つの第3信号制御抵抗だけが存在する状態となり、検出不能を起こすことになる。

0101

このような特異な個所においては、回り込みルートの全体での抵抗と通常ルートの全体での抵抗値が異なる抵抗値となるように回り込みルート上及び通常ルート上に位置する第3信号制御抵抗及び第4信号制御抵抗の抵抗値を選択するようにすれば良い。

0102

以上のように、具体的に実施形態に基づいて説明してきた通り、外付け抵抗(信号制御抵抗)を上述のような配置とすることで、キースイッチの複数同時押下時の検出不能を回避できるとともに、必要とされる信号制御抵抗の数をキースイッチの数に対してほぼ半分の数に減らすことが可能である。
したがって、低コスト化が可能である通常のスイッチと外付け抵抗とを用いた構成でありながら、実装スペースの増加を大幅に抑制することができる。
また、検出不能を回避するために必要な信号制御抵抗の種類(抵抗値が異なる信号制御抵抗)も大幅に少なくて良いため、この点からも低コスト化が行い易い。

0103

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。
例えば、図50に示した態様では、第3のキースイッチ群のうちのキースイッチC_SW1、C_SW3、C_SW5のところに第3信号制御抵抗(RC1、RC3、RC5)を設け、第4のキースイッチ群のうちのキースイッチD_SW2、D_SW4、D_SW6のところに第4信号制御抵抗(RD2、RD4、RD6)を設けるようにしているが、この関係は逆であっても良い。

0104

つまり、第3のキースイッチ群のうちのキースイッチC_SW2、C_SW4、C_SW6のところに第3信号制御抵抗(RC2、RC4、RC6)を設け、第4のキースイッチ群のうちのキースイッチD_SW1、D_SW3、D_SW5のところに第4信号制御抵抗(RD1、RD3、RD5)を設けるようにしても良い。

0105

さらに、上記第2実施形態では、キースキャン出力信号線を4つに拡張した場合について示したが、第4のキースキャン出力信号線(スキャンラインKS_D)を省略し、3つのスキャン出力信号線だけの状態としても良い。

0106

このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかであり、その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

0107

10…キーマトリクス回路、11…キーマトリクス部、12…制御部、KS_A,KS_B,KS_C,KS_D…スキャンライン(第1〜4のキースキャン出力信号線)、KR1〜KR6…リターンライン(キーリターン入力信号線)、A_SW1,A_SW2,A_SW3,A_SW4,A_SW5,A_SW6…キースイッチ(第1のキースイッチ群)、B_SW1,B_SW2,B_SW3,B_SW4,B_SW5,B_SW6…キースイッチ(第2のキースイッチ群)、C_SW1,C_SW2,C_SW3,C_SW4,C_SW5,C_SW6…キースイッチ(第3のキースイッチ群)、D_SW1,D_SW2,D_SW3,D_SW4,D_SW5,D_SW6…キースイッチ(第4のキースイッチ群)、RA1,RA2,RA3,RA4,RA5,RA6,RB2,RB3,RB4,RB5,RB6,RC1,RC3,RC5,RD2,RD4,RD5…信号制御抵抗(第1〜4信号制御抵抗)、P…接続点、L…配線(キースキャン信号線又はキーリターン信号線とスイッチとを接続する配線)

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