JP2839304B2 - キーボード装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンピュータ端末機などに用いられるキー
ボード装置に関するものであり、特にキースイッチの多
重押し時に発生する電流回り込みによる誤操作防止を実
現できるキーボード装置に関するものである。

従来の技術 マトリクス状にキースイッチが配置されたキーボード
装置において、キーの多重押しをした場合、電流の回り
込みが課題となる。

第５図は従来のキースイッチ部における回り込み状態
を説明する図である。第５図において、キー1,2,3が押
下されキー４が開放状態にある場合、Y1ラインを選択す
ると破線で示すような電流の回り込みが生じ、あたかも
キー４が押下されているかのように検出される。これが
いわゆるファントム状態であり、このキー４をファント
ムキーと呼ぶ。熟練したオペレータなどは高速でキー操
作を行うため同時に３キー以上押されるような場合、い
わゆる多重押しがしばしばあり、その多重押しされたキ
ーが上記位置関係にあるとファントム状態が発生する。
このファントムキーは実際には押されていないキーであ
り、このキーのオンコードがシステムの本体側に出力さ
れると誤動作などの不都合が生じてしまう。

このため従来より、電流の回り込みを防ぐために第
６図に示すように各キーにそれぞれに逆流防止用のダイ
オードを設け、Ｎキーロールオーバーを実現するダイオ
ード方式や、マイコン等で押下キー数をカウントし、
３キー以上の同時押下を認めない２キーロックアウト方
式、米国特許第4420744号に記載されているようにキ
ーが多重押しされた場合、その状態がファントム状態か
どうかを判断してファントム状態に関与しないキーのみ
出力する（第５図において、キー1,2が押下されてお
り、さらにキー３が押下された場合、キー３およびファ
ントムキーとなるキー４のキーコードは出力しない）と
いう方法をとることにより、誤動作を防止する疑似Ｎキ
ーロールオーバー方式などを採用したキーボード装置が
知られている。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のダイオード方式では、各キー
それぞれにダイオードが必要であり、部品点数の増大、
製造工数の増加等によるコストアップが問題となる。
の２キーロックアウト方式はダイオードが不要で低コス
トであるが、高速のキー操作に追従しきれないという問
題がある。またの疑似Ｎキーロールオーバー方式では
ファントム状態になった場合、必要キーを押したにも関
わらず何も出力されないため文字抜け等の入力ミスが生
じ、このミス修正のために時間と手間がかかると共に操
作者のリズミカルなキー入力が妨げられ、あるいは入力
ミスが発見しにくいなどの問題がある。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであ
り、電流回り込み防止用のダイオードを用いず、生産性
が高く安価で、操作性の良好な疑似的にＮキーロールオ
ーバーを実現できる優れたキーボード装置を提供するこ
とを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記問題を解決するために、今回検出したキ
ー情報と前回のキー情報を比較して回り込みを検出する
ファントム状態検出手段を設け、ファントム状態を検出
した場合、ファントム状態の原因となった最後のキーお
よびファントム状態によって誤検出されるファントムキ
ーのオンコードは出力せずに、オフコードを出力するよ
うにしたものである。また、キーボード装置またはシス
テム本体に警報手段を設けることにより、操作者に対し
てファントム状態を認識させることができるようにした
ものである。

作 用 上記構成により、ファントム状態を検出した場合、フ
ァントム状態の原因となった最後のキーおよびファント
ム状態によって誤検出されるファントムキーのオンコー
ドは出力せずに、オフコードを出力するので、システム
本体の誤動作を確実に防止でき、しかも従来のような電
流回り込み防止用のダイオードを必要とせず、したがっ
て、生産性が高く安価でかつ操作性の良好な疑似的にＮ
キーロールオーバーを実現できる。さらに、キーボード
装置またはシステム本体側に警告音を発するなどの警報
手段を用いることにより、操作者にファントム状態を知
らせるなどの対応策をとることが可能となり、ミス修正
などが容易にできるとともに、ファントム状態にならな
い限り全てのキーを処理できるため疑似的にＮキーロー
ルオーバーを実現できる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例のキーボード
装置の構成を示すブロックおよびキースイッチ図であ
る。第１図において、11はキーマトリクスのスキャン手
段、キーコード出力手段、ファントム状態検出手段、記
憶部などを備えた制御手段、12はキーマトリクスをスキ
ャンするためのデコーダ、13は複数の行線と列線とから
構成されるキーマトリクス、14は行線と列線の交差部分
に設けたキースイッチ、15はシステム本体とのインター
フェースである。

上記構成によれば制御手段11は内部にキーマトリクス
13に対応してキースイッチ14のオン・オフ情報を記憶す
る記憶部を持ち、キーマトリクス13をデコーダ12を通し
てスキャンし、得られたキースイッチ14の情報を随時こ
の記憶部に書き込んでいく。たとえばキースイッチ14の
オンを検出すると、対応するビットを１にし、オフを検
出すると０にする。そして得られた情報をキーコードに
変換しキーボードインターフェース15を通してシステム
本体に出力する。

次に上記実施例の動作について第２図のフローチャー
トを用いて詳しく説明する。制御手段11は先ずスキャン
に必要な内部の記憶部の初期設定を行う（ステップ
１）。次にデコーダ12をセレクトし、Ｙライン（YO〜Y
N,Nは任意の整数）の内の１ラインだけに走査信号を出
力する（ステップ２）。この時のＸライン（XO〜XM,Mは
任意の整数）の状態を一度に読み込むことにより１ライ
ン分のキー群の情報を得る（ステップ３）。この読み取
ったラインの情報を前回の同一ラインの情報と比較し
（ステップ４）、状態の変化したキーがあるかどうかチ
ェックする（ステップ５）。変化キーがなければ次のラ
インのスキャンを行う。変化キーが有ればそのキーはオ
フからオンに変化したか、オンからオフに変化したかを
チェックする（ステップ６）。オフに変化したキーなら
そのキーのオフコードを出力する（ステップ11）。オン
に変化したキーならそのラインの中でオンしているキー
の数をカウントし（ステップ７）、１キーのみであれば
そのキーのオンコードを出力し（ステップ８）、今回の
状態を記憶部に記憶する（ステップ９）。１ラインの中
でオンと検出されたキーが２キー以上であった場合、フ
ァントム状態が発生している可能性があるためファント
ム状態判定を行う。以下にこの判定の手順を述べる。Ｘ
ラインを読み込み２キー以上のオンを検出したならば、
この情報を記憶部内のレジスタに一時退避しておき、こ
の退避データと他の残りのＹラインの現在のキー情報と
比較する（ステップ12）。このときデータが一致すれば
ファントム状態が発生していると判断する。残りのすべ
てのＹラインと比較し、一致するラインがなければファ
ントム状態は発生していないと判断し、上記で述べた１
キーのみオンの時と同様の処理手段を用い、各々のキー
のコード処理を行う（ステップ13）。ファントム状態と
判断しかつ前回はオフで、今回はオフからオンに変化し
たキーであるならばシステム側にファントムキーである
ことを知らせるため、そのキーのオンコードではなくオ
フコードを出力する（ステップ14）。また、ファントム
状態と判断したならば記憶部のマトリクスの更新は行わ
ず、記憶部のマトリクスにはオンが確定しているキーの
情報のみを書き込む、ファントム状態の判定が終了する
と、全ラインのスキャンが終了したかどうかチェックし
（ステップ10）、まだ終了していなければステップ２に
戻り、次のラインのスキャンを行う。全ラインのスキャ
ンが終了したならば、ステップ１に戻って初期設定を行
い、最初からスキャンを始める。

このように上記実施例によれば、回り込みによりファ
ントム状態が発生した場合、ファントム状態の原因とな
った最後のキーおよびファントム状態によって誤検出さ
れるファントムキーのオンコードは出力せず、オフコー
ドを出力するためシステム本体の誤動作を防ぎ、システ
ム本体にファントムキーの存在を知らしめることができ
る。また、ファントム状態にならない限り全てのキーを
処理できるため、疑似的にＮキーロールオーバーを実現
できるという効果を有する。

また、上記の実施例では回り込みによりファントム状
態が発生した場合、ファントム状態の原因となった最後
のキーおよびファントム状態によって誤検出されるファ
ントムキーのオンコードは出力せずオフコードを出力す
るようにしているが、たとえばこのキーがシフトキーあ
るいはコントロールキーなどのようにシステム本体にお
いてモードを変えてしまうようなキーの場合、オフコー
ドを送ることによりモードが変わってしまい、その後の
入力が正常に行われないという問題が起こりうる。そこ
でファントム状態のキーがこのような特殊キーの場合、
そのキーのオフコードではなく、その他のモード変更な
どに無関係の任意のキーのオフコードを出力するように
してもよい。これによりシステム本体のモード変化など
の誤動作を防止することができる。また専用のファント
ムコードを予め定めておきオフコードの代わりに出力す
るようにしてもよい。

なお、上記の実施例ではファントム状態以外の押下キ
ーに対してはオンコードを出力するようにしているが、
操作性を考慮してファントム状態になりオフコードを出
力した後またファントム状態が続いている場合、ファン
トム状態が解除するまでキー入力を受け付けずコード出
力をしないという手段を用いてもよい。この場合操作者
にとって、キーの入力もれがすぐに解りキーの再入力か
その都度でき修正作業が容易になるという効果を有す
る。また、キーマトリクス13の走査をデコーダ12を通し
て行っているが制御手段11が直接走査してもよい。この
場合部品点数削減などの効果を有する。

第３図（ａ）（ｂ）は本発明の第２の実施例のキーボ
ード装置のブロック図およびキースイッチ図を示し、キ
ーボード装置内部にファントム状態の警報手段を備えた
ことを特徴とする。第３図において、16はファントム状
態発生を知らせるための警報手段であり、制御手段11に
より制御される。この警報手段16にブザー等を設け、フ
ァントム状態発生時に警告音などを発することにより操
作者に聴覚的に認識させることができる。ブザーの代わ
りにLED等を設けることにより視覚的に認識させること
も可能である。

第４図は本発明の第３の実施例であり、キーボード装
置からのファントム状態発生によるオフコードが入力さ
れたときに、システム本体は内蔵の警報手段を用いて操
作者にファントム状態を認識させるようにしたことを特
徴とする。第４図において、キーボード装置21に接続さ
れたシステム本体22は、キーボード装置８と接続される
本体インターフェース23とキーボード装置21からのデー
タを処理するI/O制御手段24とシステム全体を制御する
内部制御手段25とファントム状態発生の警報手段26を備
えている。したがってこのようにシステム本体22にファ
ントム状態発生の警報手段26を設けることによっても、
ファントムキーによるシステム本体の誤動作を防止でき
るとともに、操作者にファントム状態の有無を認識させ
ることができる。この警報手段にブザー等を設けるファ
ントム状態発生時に警告音などを発することにより操作
者に聴覚的に認識させることができる。ブザーの代わり
にLED等を設ける、またはディスプレイ上にファントム
状態発生を示すことにより視覚的に認識させることも可
能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、ファントム状態の原因
となった最後のキーおよびファントム状態によって誤検
出されるファントムキーのオンコードは出力せずオフコ
ードを出力するので、システム本体の誤動作を防ぐこと
ができるとともにシステム本体にファントムキーの存在
を知らしめることができる。また、キーボード装置また
はシステム本体側はこのとき警告音を発するなどの警告
手段を用いることにより、操作者にファントム状態を知
らせるなどの対応策をとることが可能となり、ミス修正
などが容易にできるという効果を有する。さらにファン
トム状態にならない限り全てのキーを処理できるため疑
似的にＮキーロールオーバーが実現でき、しかも従来で
はＮキーロールオーバーを実現する際に必要なキー数分
のダイオードを必要としないため、生産性の高い安価な
キーボード装置を提供できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例のキーボード装
置の概略ブロック図およびキースイッチ図、第２図は同
キーボード装置における制御手段のキーコード処理を示
すフローチャート、第３図（ａ）（ｂ）はファントム状
態発生の警報手段を設けた本発明の他の実施例を示すキ
ーボード装置の概略ブロック図およびキースイッチ図、
第４図はシステム本体に設けたファントム状態発生の警
報手段を利用する本発明のさらに他の実施例を示すブロ
ック図、第５図は従来のキーボード装置のキースイッチ
部における回り込み状態を説明する図、第６図は回り込
み防止用のダイオードを設けた従来のキーボード装置の
スイッチ部の構成図である。 11……制御手段、12……デコーダ、13……キーマトリク
ス、14……キースイッチ、15……キーボードインターフ
ェース、16……警報手段、21……キーボード装置、22…
…システム本体、23……本体インターフェース、24……
I/O制御手段、25……内部制御手段、26……警報手段。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の行線と列線とから構成されマトリク
   ス状に配列されたキースイッチ群と、このキースイッチ
   群をスキャンすることにより各キーの押下状態を検出す
   る手段と、上記スキャンにより新たな状態変化キーを検
   出したとき、押下時に前記押下キーによるオンコード
   を、押下解除時に前記キーによるオフコードを出力する
   手段と、今回検出したキー情報と前記のキー情報を比較
   して回り込みを検出するファントム状態検出手段とを備
   え、回り込みを検出したとき、回り込みの原因となった
   最後のキーおよび回り込みによって誤検出されるファン
   トムキーのオンコードは出力せずオフコードを出力する
   ように構成したキーボード装置。
2. 【請求項２】回り込みを検出したとき出力するオフコー
   ドを、最後のキーおよびファントムキーのオフコードで
   はなく任意のキーのオフコードを出力するように構成し
   た請求項１記載のキーボード装置。
3. 【請求項３】回り込みを検出したとき、操作者に視聴覚
   的に回り込み発生を認識させる手段を備えた請求項１ま
   たは２記載のキーボード装置。
4. 【請求項４】回り込み検出によるオフコード出力に対応
   して操作者に視聴覚的に回り込み発生を認識させる手段
   を持つシステム本体に接続され、ファントム状態の発生
   を認識させるようにした請求項１または２記載のキーボ
   ード装置。