JPH0315853B2 - - Google Patents

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JPH0315853B2
JPH0315853B2 JP57175908A JP17590882A JPH0315853B2 JP H0315853 B2 JPH0315853 B2 JP H0315853B2 JP 57175908 A JP57175908 A JP 57175908A JP 17590882 A JP17590882 A JP 17590882A JP H0315853 B2 JPH0315853 B2 JP H0315853B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
key
output
sense amplifier
logic circuit
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57175908A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5965348A (ja
Inventor
Hiroshi Hasegawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOPURE KK
Original Assignee
TOPURE KK
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Publication date
Application filed by TOPURE KK filed Critical TOPURE KK
Priority to JP57175908A priority Critical patent/JPS5965348A/ja
Publication of JPS5965348A publication Critical patent/JPS5965348A/ja
Publication of JPH0315853B2 publication Critical patent/JPH0315853B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/975Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element
    • H03K17/98Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element having a plurality of control members, e.g. keyboard

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  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、キー操作を静電容量の変化で検出
する容量スイツチを用いたキヤパシテイブキーボ
ードに関する。
(従来の技術) 従来、たとえば多数のキーを平面的に配列し、
これらのキーに所定のアルフアベツト、数字、記
号、符号等のキヤラクタを割付け、これらのキー
の操作に応動して予め設定した上記キヤラクタに
対応するコード化した信号を送出するようにした
いわゆるキーボードが知られている。このような
キーボードの構造としては、一般に機械的な接点
を用いるようにしている。ところで近時、耐久性
が良好でキータツチも優れたキヤパシテイブスイ
ツチを用いたものも使用されている。このキヤパ
シテイブスイツチはキー操作による電極間の静電
容量の変化をセンスアンプで増幅し、当該キーの
オン、オフ信号を得るようにしている。従来、こ
のようなキヤパシテイブスイツチはセンスアンプ
により電極間の容量変化を電圧変化に変換して所
定電圧まで増幅する。そして、この増幅出力をヒ
ステリシス特性を有する比較回路へ与え、この比
較出力をキー押下の感知信号として出力するよう
にしている。
しかしながら、このようなキーボードでは、キ
ー操作を確実に検出できることが望まれ、特に同
一キーに対して複数回、キー押下を行なつた際に
も手ぶれ等による誤動作をすることなく、正確に
操作回数に対応した感知信号を得ることが要求さ
れる。
このためにキー押下の操作で得られた出力信号
を比較回路で比較し、比較出力を得ると、比較回
路のスレツシホールド電圧を可変して、たとえば
低い電圧に変化させ、一定時間後に、なおかつ比
較出力を得られた時に感知信号を出力するように
したものが考えられている。しかしながらこのよ
うにしても、特にキー押下の際に電極間の静電容
量の変化のゆるやかなものでは、誤感知信号が出
力される恐れがあつた。
(発明が解決しようとする問題点) 上記したように、正確にキー操作を検出するこ
とができないという欠点を除去するもので、正確
にキー操作を検出することができるキヤパシテイ
ブキーボードを提供することを目的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) この発明のキヤパシテイブキーボードは、複数
の行および列で構成したマトリクスの交点にキヤ
パシテイブスイツチを設けキーマトリクスの行お
よび列の一方を駆動信号で掃引し他方で検出した
静電容量の変化をセンスアンプへ与えて電圧信号
に変換しこの出力信号によつてマトリクス上の押
下されたキーを判定して対応するデータ信号を出
力するものにおいて、上記センスアンプの出力信
号とこの出力信号を第1の所定時間遅延した信号
との論理積を感知信号として出力する第1の論理
回路、およびこの第1の論理回路からの感知信号
が供給されている際に、上記センスアンプの出力
信号とこの出力信号を上記第1の所定時間よりも
短い第2の所定時間遅延した信号との論理積を感
知信号として出力する第2の論理回路を具備し、
上記1回目の掃引で第1の論理回路からの感知信
号が得られた時から予め定めた時間だけ遅延して
2回目の掃引をして、再度同一のキーに対する第
2の論理回路からの感知信号が得られた時、該キ
ーのデータ信号を出力するように構成されてい
る。
(作用) この発明は、各キーの静電容量の変化をセンス
アンプで電圧信号に変換し、この出力信号のパル
ス幅が所定値を越えているか否かを論理回路で判
定し、2回の掃引で同一のキーから第1及び第2
の論理回路の出力が得られた時、該キーのデータ
信号を出力するようにしたものである。
(実施例) 以下、この発明の一実施例について図面を参照
して説明する。
第1図はこの発明のキヤパシテイブキーボード
の構成を示すものである。すなわち、キーマトリ
クス1は、複数の行、および列の交点に各キーの
操作により静電容量が変化するキヤパシテイブキ
ーボード、C11,C12,……C65を設けている。な
お、このキーの数は行および列に応じて適宜に設
ければよく、また空所があつてもよいことは勿論
である。さらにこのキーの構造は固定電極とこの
固定電極にキー押下によつて接離する可動電極を
設け、一方の電極を行、他方の電極を列に接続す
れば良い。また、このキーの構造として一対の固
定電極を行および列に接続し、両電極から絶縁し
た可動電極を上記一対の固定電極に同時に接離さ
せるようにしても良い。
そして、上記各行をラインドライバー回路2に
より順次にかつ選択的に駆動する。また、各列を
マルチプレクサー3を介して順次かつ選択的にセ
ンスアンプ4に接続する。なお、この場合、ライ
ンドライバー回路2によつて特定の行を駆動して
いる間に、マルチプレクサー3は全ての列を1回
ずつ選択するようにし、かつこの駆動する列を更
新する毎にこれを繰返す。ラインドライバー回路
2の駆動信号により、キーの押下による静電容量
の変化に応じて生じる信号をマルチプレクサー3
を介してセンスアンプ4へ与える。センスアンプ
4はその信号を電圧信号に変換し、信号処理回路
5へ与える。なお、この場合、各列毎にセンスア
ンプ4を設け、この出力の論理和を信号処理回路
5へ与えても良い。
第2図は上記信号処理回路5の一例を示すもの
である。すなわち、上記キー押下に応じて生じた
静電容量の変化を電圧信号に変換したセンスアン
プ4の出力信号S−OUTと第1、第2の遅延素
子DLAY1,DLAY2を介して、第1、第2の
3入力ナンドゲートNAND1,NAND2の各第
1の入力へ与える。また、上記出力信号S−
OUTと上記各ナンドゲートNAND1,NAND
2の各第2の入力へ直接に与える。さらに、後述
する期間信号FBを第1のナンドゲートNAND1
の第3の入力へはインバータINVを介して、第
2のナンドゲートNAND2の第3の入力へ直接
に与える。そして、第1、第2の各ナンドゲート
NAND1,NAND2の各出力をオアゲートOR
の入力へそれぞれ与えてその論理和を得、感知信
号D−OUTとして出力する。
そして、上記信号処理回路5の感知信号D−
OUTをI/Oポート6へ入力する。I/Oポー
ト6は予め設定したプログラムによりCPU7で
制御する。すなわち、CPU7は、I/Oポート
6を介してラインドライバー回路2およびマルチ
プレクサー3へ信号を与えキーマトリクス1の各
行および各列を順次掃引する。
ここで、たとえばキーマトリクス1の行、列を
全て掃引するための周期をTとし、かつマルチプ
レクサー3による各キーの出力のサンプリング期
間をt1μsとするならば、第1の遅延素子DLAY1
の遅延時間はt2μs、第2の遅延素子DLAY2の遅
延時間はt3μsに設定し、それぞれT>t1>t2>t3
の関係が成立するようにしている。そして、第1
のナンドゲートNAND1の論理条件が成立して
感知信号D−OUTを出力すると、次回の各キー
の掃引動作の開始とともにI/Oポート6を介し
て信号処理回路5へ帰還信号FBを与える。それ
によつて帰還信号FBが“H”レベルになると、
第1のナンドゲートNAND1の第3の入力へ
“L”レベルの信号が与えられるので他の第1、
第2の入力の内容に関係なく論理条件は成立しな
くなる。そして、第2のナンドゲートNAND2
で論理条件が成立し、再び同一のキーからの感知
信号D−OUTが出力されると、この信号に対応
するキーマトリクス1の行、列に対応するキヤラ
クタの信号をI/Oポート6を介してデータ信号
DATAおよびストローブ信号STBとして出力す
る。
次に、このような構成において、第3図に示す
タイミングチヤートを参照しつつ動作を説明す
る。たとえば今、適宜なキーを押下すると、セン
スアンプ4の出力信号S−OUTが出力される。
この出力信号S−OUTは第1、第2の遅延素子
DLAY1,DLAY2でそれぞれ所定時間だけ遅
延して遅延信号を得る。なお、この時点では、
I/Oポート6を介して与えられる帰還信号FB
は“L”レベルであり、第2のナンドゲート
NAND2では論理条件は成立しない。したがつ
て、第1の遅延素子DLAY1の出力の前縁から
センスアンプ4の出力の後端までの間、第1のナ
ンドゲートNAND1の出力がI/Oポート6に
与えられる。そして、CPU7はこの第1のナン
ドゲートNAND1からオアゲートORを介して出
力される感知信号D−OUTに応動して、キーマ
トリクス1に対する次回の掃引開始とともに帰還
信号FBを出力し、“H”レベルとする。したがつ
て、第1のナンドゲートNAND1では論理条件
は成立しなくなり、次回のキーマトリクス1の掃
引動作において、第2のナンドゲートNAND2
で論理条件が成立し、再び同一のキーから感知信
号D−OUTを得られたときに該キーが押下され
たものと判定し、その行、列に対応するキヤラク
タのデータ信号DATAおよびストローブ信号
STBを出力する。
なお、通常のタイプ動作において、キーが押下
された場合、キー押下に対応してデータ信号
DATAを出力するために少なくとも数十ms必要
とする。この時間はキーマトリクス1の掃引周期
Tより2倍以上長い。したがつて、正常なキーの
押下による信号を2回のキー掃引の各回で得るこ
とができる。
また、第1のナンドゲートNAND1の論理条
件を得る際には、比較的、長い遅延時間の後で出
力信号を得るようにしているので誤信号でパルス
幅の狭いものは確実に除去することができる。
したがつて、キーの押下時間が極めて短く、上
記検出可能期間を僅かに越えるような場合には、
第2の遅延素子DELAY2の遅延時間を長くする
ことは好ましくない。したがつて、このような場
合には第2の遅延素子DELAY2の遅延時間は比
較的短くし、あるいは第2の遅延素子を設けなく
ても良い。
なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば1回目の感知信号D−OUT
を得られた後に、所定の遅延時間を経過して再び
同一の行、列を掃引して2回目の感知信号D−
OUTを得られるようにしても良い。また、この
場合、1回目の感知信号D−OUTを得られたな
らばCPU7に対して割込み動作を行なうように
しても良い。
また、キーの押下の検出を確実に行なうために
各キーに対して一定間隔で2回ずつ掃引を行なつ
て、それぞれに対して出力信号を得られたときに
キーデータ信号を出力するようにしても良い。
また、上記実施例では、第1のナンドゲート
NAND1の出力信号を所定時間遅延して帰還信
号FBを出力すること、および第2のナンドゲー
トNAND2の出力に応動して押下されたキーの
行、列に対応するキヤラクタをコード化したデー
タ信号の出力、ラインドライバー回路2、マルチ
プレクサー3の制御等をCPU7を用いてソフト
ウエアで行なうようにしている。しかしながら、
CPU7を用いずに論理回路を組合わせてこれら
を実施しても良い。たとえば、帰還信号FBを得
るためには遅延回路を用いても良い。また、デー
タ信号の出力はキーマトリクスの行、列の選択に
同期し、かつ第2のナンドゲートNAND2の論
理出力に応動して予めコード化したデータ信号を
出力する出力回路を設ければ良い。さらに、ライ
ンドライバー回路2、マルチプレクサー3は複数
ビツトのバイナリーカウンタを用い各ビツトのカ
ウント値を並列に出力するようにしても良い。さ
らに、上記実施例はセンスアンプの出力のサンプ
リングを2回、行なうようにしているが、このサ
ンプリング動作を3回以上任意の回数行なつても
良い。
[発明の効果] 以上詳述したようにこの発明によれば、キヤパ
シテイブスイツチを用いた場合にも確実にキー押
下を検出でき、しかも誘導、ノイズ等によつて生
じる誤信号を確実に除去することができるキヤパ
シテイブキーボードを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すブロツク
図、第2図は上記実施例の信号処理回路の一例を
示すブロツク図、第3図は上記実施例の動作を説
明するタイムチヤートである。 1……キーマトリクス、2……ラインドライバ
ー回路、3……マルチプレクサー、4……センス
アンプ、5……信号処理回路、6……I/Oポー
ト、7……CPU。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数の行および列で構成したマトリクスの交
    点にキヤパシテイブスイツチを設けキーマトリク
    スの行および列の一方を駆動信号で掃引し他方で
    検出した静電容量の変化をセンスアンプへ与えて
    電圧信号に変換しこの出力信号によつてマトリク
    ス上の押下されたキーを判定して対応するデータ
    信号を出力するものにおいて、 上記センスアンプの出力信号とこの出力信号を
    第1の所定時間遅延した信号との論理積を感知信
    号として出力する第1の論理回路と、 この第1の論理回路からの感知信号が供給され
    ている際に、上記センスアンプの出力信号とこの
    出力信号を上記第1の所定時間よりも短い第2の
    所定時間遅延した信号との論理積を感知信号とし
    て出力する第2の論理回路とを具備し、 上記1回目の掃引で第1の論理回路からの感知
    信号が得られた時、予め定めた時間だけ遅延して
    2回目の掃引をして、再度同一のキーに対する第
    2の論理回路からの感知信号が得られた時、該キ
    ーのデータ信号を出力することを特徴とするキヤ
    パシテイブキーボード。
JP57175908A 1982-10-06 1982-10-06 キヤパシテイブキ−ボ−ド Granted JPS5965348A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57175908A JPS5965348A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 キヤパシテイブキ−ボ−ド

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57175908A JPS5965348A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 キヤパシテイブキ−ボ−ド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5965348A JPS5965348A (ja) 1984-04-13
JPH0315853B2 true JPH0315853B2 (ja) 1991-03-04

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ID=16004336

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JP57175908A Granted JPS5965348A (ja) 1982-10-06 1982-10-06 キヤパシテイブキ−ボ−ド

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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0731570B2 (ja) * 1985-05-15 1995-04-10 沖電気工業株式会社 静電容量型キ−ボ−ドの制御方式
NL8901018A (nl) * 1989-04-24 1990-11-16 Philips Nv Electronisch telefoontoestel.
KR100799194B1 (ko) 2006-12-28 2008-01-29 삼성전자주식회사 전자 기기에서 키 입력 장치
JP5797973B2 (ja) * 2011-02-08 2015-10-21 ローム株式会社 容量電圧変換回路、それを用いた入力装置、電子機器、ならびに容量電圧変換方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036607B2 (ja) * 1978-10-04 1985-08-21 富士通株式会社 静電容量形キ−ボ−ド

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JPS5965348A (ja) 1984-04-13

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