JPH04113367A - スイッチ入力検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機、ファクシミリ装置等のように複数の
操作スイッチを有する電子機器等におけるスイッチ入力
検出装置に関する。

（従来の技術） 複写機等のように多数の操作スイッチを有する電子機器
では、各操作スイッチごとにスイッチの０Ｎ１０ＦＦを
検出するための検出線を設けるとハーネスの本数が多く
なりすぎ、装置のコストアップを避けることができなく
なる。

そこで、従来は、第５図に示すようなスイッチ入力回路
を有するスイッチ入力検出装置を設けていた。このスイ
ッチ入力回路は、多数の抵抗Ｒ＋〜Ｒ０が電源端子■、
。ずに直列に接続されている。また、同数の操作スイッ
チＳ　Ｗ　＋〜ＳＷｎの一端がそれぞれこれら抵抗Ｒ１
−Ｒｎ聞及び抵抗Ｒｒｌの他端に接続されている。そし
て、これら操作スイッチＳＷ１〜ＳＷｏの他端側は、共
通線１によって互いに接続され、さらに抵抗Ｒ１８１を
介して接地されている。

上記のような従来のスイッチ入力回路は、いずれかの操
作スイッチｓｗ１が操作されてＯＮになると、電源端子
Ｖｌ＠（からの電流が抵抗Ｒ１〜Ｒ１と操作スイッチＳ
Ｗ１と抵抗Ｒ１１１１を通って接地電源に流れ込むこと
になる。従って、このときに共通線１に接続された出力
端子■。、ｔの電圧（Ｖｏｕｔ）は、抵抗Ｒ１〜Ｒ１の
抵抗値の総和をΣＲ１とすると、次式で表すことができ
る。

Ｖ　ｏｕｔ＝　（Ｒ１２１／　（ΣＲ＋＋Ｒ＋ｉｎ）　
）　Ｘ　Ｖｒｅｒそして、この出力端子■。、ｔの電圧
は、第６図に示すように、電源端子ｖ　ｒ６．により近
い操作スイッチＳＷをＯＮにしたときほど電圧が高くな
る。このため、出力端子■。ｕｔの電圧を図示しない電
圧判定回路で判定することにより、いずれの操作スイッ
チＳＷが操作されたかを検出することができる。

なお、前記第５図に示したスイッチ入力回路を複数設け
、各電源端子Ｖｒｅｊに走査によって電源を順に印加す
ることにより、さらに多数の操作スイッチＳＷの入力検
出を行うようにしている場合もある。

（発明か解決しようとする課題） 上記従来のスイッチ入力検出装置は、前記第５図に示す
ように、電源端子■、。ｆに近い操作スイッチＳＷＩ等
を操作した場合には、隣接する操作スイッチＳＷに対し
て出力端子■。ｕｔの電圧変化△■も大きくなり、容易
に操作スイッチＳＷの判定を行うことができる。しかし
ながら、電源端子■１゜ｔから遠い操作スイッチＳＷｏ
等を操作したときは、出力端子■。ｕｔの電圧変化△Ｖ
が小さ（なり、しかも、出力端子■。ｕｔの電圧を決定
するΣＲ１が多数の抵抗Ｒ１〜Ｒ１の抵抗値を合計した
ものとなるために、各抵抗Ｒ１〜Ｒ，の抵抗値の誤差が
累積されて電圧のバラツキも大きくなる。このため、従
来のスイッチ入力検出装置は、各抵抗Ｒ１〜Ｒ１、ＲＩ
ｉｌ＋や電圧判定回路におけるＡ／Ｄ変換器に精度の高
いものを使用したり、さもなければ、電源端子ｖ　ｒ、
、と接地電源間に接続する操作スイッチＳＷの数を制限
する必要があるという問題点があった。

また、操作スイッチＳＷを安定して動作させるためには
、ＯＦＦ時における接点間電圧とＯＮ時に接点に流れる
電流とが所定値以上の値になるようにする必要がある。

ところが、従来のスイッチ入力検出装置では、操作スイ
ッチＳＷの接点に流れる電流が電源端子ｖ　ｒｏｒから
遠い操作スイッチＳＷはど小さくなるので、このような
操作スイッチＳＷの操作時における動作が不安定になり
易いという問題も生じていた。

本発明は、上記事情に鑑み、スイッチ入力回路の抵抗と
操作スイッチに定電流が流れるようにすることにより、
操作スイッチの操作を電圧判定回路によって確実に判定
することができるスイッチ入力検出装置を提供すること
を目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明のスイッチ入力検出装置は、他端側を共に出力端
子に接続された複数の操作スイッチの一端か、電源の一
方端に直列に接続された複数の抵抗の抵抗間又は抵抗端
にそれぞれ接続され、該操作スイッチの他端側の出力端
子が定電流回路を介して電源の他方☆：１′４に接続さ
れると共に、該出力端子に電圧判定回路が接続されてお
り、そのことにより上記目的が達成される。

また、本発明のスイッチ入力検出装置は、複数の操作ス
イッチのいずれが操作されたことを出力端子に現れる電
圧と判定レベルとを比較することにより検出するスイッ
チ入力検出装置であって、該操作スイッチのうちの所定
のものが操作された時の出力端子の電圧を検出する電圧
検出手段、及び該検出された電圧に基づいて他の操作ス
イッチに対する判定レベルを修正する判定レベル修正手
段を備えている。

（作用） 上記構成により、ある操作スイッチが操作されてＯＮに
なると、この操作スイッチよりも電源の一方端側に接続
された全ての抵抗に電流が流れる。

しかも、これらの抵抗には定電流回路によって一定の電
流が流れるので、電源電圧を■、。「とし、定電流Ｉ８
が流れる抵抗における抵抗値の総和をΣＲとすれば、出
力端子の電圧■。、ｔは、次式で示され、Ｖ　ｏｕｔ＝
Ｖ　ｒｅｒ−Σ　ＲＸＩ［ｌ抵抗値の総和ΣＲに比例す
ることになる。従って、操作ス、イッチが電源の一方端
に近いか遠いかにかかわりなく、隣接する操作スイッチ
に対して出力端子の電圧を十分に変化させることができ
るため、電圧判定回路によって確実な判定を行うことが
できるようになる。また、操作スイッチにおけるＯＦＦ
時の接点間電圧とＯＮ時に接点に流れる電流が電源の一
方端からの遠近にかかわらず常に一定となるので、各操
作スイッチが安定した動作を行うことができるようにな
る。

なお、電源の一方端から遠い操作スイッチがＯＮとなっ
た場合には、多数の抵抗の抵抗値の総和によって出力端
子の電圧が決定されるため、使用する抵抗の抵抗値の誤
差が累積される。このため、例えば各抵抗の抵抗値を電
源の一方端から遠ざかるほど徐々に大きくなるようにし
て電圧判定回路による判定に余裕を持たせるようにする
こともできる。

また、電圧検出手段に依って出力電圧が検出されると、
各抵抗における抵抗値の誤差や経年変化又は操作スイッ
チにおける接点抵抗の変化等を考慮して、判定レベル修
正手段に依ってこの検出電圧に基づいて随時判定レベル
が修正される。

（実施例） 本発明を実施例について以下に説明する。

第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図はスイッチ入力検出装置におけるスイッチ入
力回路の回路図、第２図はスイッチ入力検出装置におけ
る電圧判定回路のブロック図、第３図は各操作スイッチ
の操作と出力電圧との関係を示すグラフ、第４図は電圧
判定回路における判定レベルの許容範囲を示すグラフで
ある。

なお、前記第５図に示した従来例と同様の機能を有する
構成部材には同じ符号を付する。

本実施例は、複写機に用いられるスイッチ入力検出装置
である。このスイッチ入力検出装置におけるスイッチ入
力回路には、第１図に示すように、多数の抵抗Ｒ１〜Ｒ
，が電源端子ｖ　ｒ、、に直列に接続されている。また
、同数の操作スイッチＳ　Ｗ　Ｉ−、ＳＷｎの一端がそ
れぞれこれら抵抗Ｒ１−Ｒｎ間及び抵抗Ｒ１の他端に接
続されている。そして、これら操作スイッチＳ　Ｗ　１
〜ＳＷｎの他端側は、共通線１によって互いに接続され
ている。この共通線１は、出力端子Ｖ。ｕｔに接続され
ると共に、定電流回路２を介して接地されている。

定電流回路２は、演算増幅器２ａ（オペアンプ）とトラ
ンジスタ２ｂと抵抗Ｒ２１！ｔ〜Ｒ２８４とからなる回
路であり、上記共通線１には、トランジスタ２ｂのコレ
クタ端子が接続され、このトランジスタ２ｂのエミッタ
端子が抵抗Ｒ２１！１を介して接地されている。演算増
幅器２ａは、非反転入力子に電源端子■、。ｆの電圧が
抵抗Ｒ２θ２と抵抗Ｒ２１１３とによって分圧されて入
力されると共に、反転入力−に抵抗Ｒ２θ１での電圧降
下が入力されるようになっていて、出力が抵抗Ｒ２１＋
４を介してトランジスタ２ｂのベース端子に接続されて
いる。従って、演算増幅器２ａは、イマジナリショート
（仮想短絡）により抵抗Ｒ２ｉ１１での電圧降下が抵抗
Ｒ２１１２・Ｒ２Ｂ３での分圧電圧に等しくなるように
トランジスタ２ｂを制御し、この結果、共通線１に流れ
る電流が定電流となるようにしている。

上記出力端子■。ｕｔは、第２図に示すように、電圧判
定回路を構成するマイクロコンピュータ３におけるアナ
ログ入力部３ａのアナログ入力端子ＡＮに接続されてい
る。また、マイクロコンピュータ３のアナログ入力部３
ａは、アナログ電源端子ＶＡＮに上記電源端子■、。ｆ
を接続すると共に、アナログ接地端子ＧＮ　Ｄ　ＡＮを
接地して第１図の回路における電源端子ｖ　ｒ、、の電
圧が基準電圧として入力されるようになっている。この
マイクロコンピュータ３のアナログ入力部３ａは、入力
電圧をＡ／Ｄ変換によりディジタルデータに変換し、Ｉ
１０ポートを介してＣＰＵに入力するアナログインター
フェイスである。そして、このマイクロコンピュータ３
は、アナログ入力端子ＡＮから入力した出力端子■。ｕ
ｔの電圧を内部のＲＯＭ又はＲＡＭに記憶した各判定レ
ベルと比較することにより、スイッチ入力回路における
いずれの操作スイッチＳＷがＯＮとなったかを判定でき
るようになっている。

なお、上記第１図に示したスイッチ入力回路を複数設け
、それぞれの出力端子■。ｕｔをマイクロコンピュータ
３のアナログ入力端子ＡＮに接続すると共に、各回路の
電源端子Ｖ　ｒ　ｅ　ｒに走査によって電源を順に印加
することにより、さらに多数の操作スイッチＳＷの入力
検出を行うようにすることもできる。

上記構成のスイッチ入力検出装置は、いずれかの操作ス
イッチＳ　Ｗ　＋が操作されてＯＮになる払電源端子Ｖ
、。ｆからの電流が、抵抗Ｒ１〜Ｒ１と操作スイッチＳ
Ｗ＋を通り定電流回路２を介して接地電源に流れ込むこ
とになる。従って、このときに共通線１に接続された出
力端子■。ｕｔの電圧（■。ｕｔ）は、電源電圧をＶ　
ｒｅｌとし、定電流回路２の定電流をＴ、とじ、抵抗Ｒ
１〜Ｒ１の抵抗値の総和をΣＲとすると、次式で表され
る。

Ｖ　ｏｕｔ−Ｖ　ｔａｒ−ΣＲ，ＸＩｇこのため、出力
端子■。ｕｉからは、ＯＮとなった操作スイノチＳＷが
電源端子Ｖ　ｒ　ｅ　ｆに近いほと高い電圧が出力され
ることになる。そして、マイクロコンピュータ３では、
この出力端子Ｖ。、ｔの電圧を各操作スイッチＳＷに応
じて設定された判定レベルと比較することにより、いず
れの操作スイッチＳＷがＯＮとなったかを判定する。な
お、同時に２以上の操作スイッチＳＷが操作された場合
には、電源端子■、。「に最も近い操作スイッチｓｗの
操作が検出される。

上記スイッチ入力検出装置の動作の際、出力端子■。、
ｔの電圧は、上式に示すように、抵抗値の総和ΣＲ，に
比例して低下することになる。従って、例えば各抵抗Ｒ
、−Ｒｏを同じ抵抗値にしておけば、この出力端子■。

、ｔの電圧は、第３図に示すように、各操作スイッチＳ
Ｗ＋〜ＳＷｎの操作に対して電圧変化Δ■が等しくなる
。従って、マイクロコンピュータ３では、ＯＮとなった
操作スイッチｓｗの電ｔＸ端子■１゜ｆからの遠近にか
かわらず、この操作スイッチＳＷを確実に判定すること
ができる。

また、各操作スイッチＳＷにおけるＯＦＦ時の＝１２ 接点間型圧とＯＮ時に接点に流れる電流が電源端子ｖ　
ｒ、ｒからの遠近にかかわらず常に一定となるので、各
操作スイツチＳＷが安定した動作を行うことかできるよ
うになる。この結果、マイクロコンピュータ３のＡ／Ｄ
変換器が８ビツトの分解能を有するとすると、電源の安
定性、操作スイッチＳＷの接点抵抗の変化及び操作スイ
ッチＳＷの必要最低電流値等を考慮した場合、前記第５
図に示した従来のスイッチ入力回路では通常１ラインあ
たり４〜５個の操作スイッチＳＷが接続可能であったの
に対して、本実施例では、１ラインに１３〜１５個の操
作スイッチＳＷを接続することができるようになる。

電源端子Ｖｒ６（から遠い操作スイッチｓＷがＯＮとな
った場合には、多数の抵抗Ｒ１〜Ｒ１の抵抗値の総和に
よって出力端子Ｖｏｕｔの電圧が決定されるので、使用
する抵抗Ｒ１〜Ｒ１の抵抗値の誤差が累積される。この
ため、各抵抗Ｒ１〜Ｒ，の抵抗値を電源端子■、。ｒか
ら遠ざかるほど徐々に大きくなるようにすると共に、マ
イクロコンピュータ３における各操作スイッチＳＷに応
じた判定レベルを第４図に示すように、電源端子Ｖｒｅ
ｒから遠い操作スイッチＳＷはど広い許容範囲を有する
ように設定しておけば、より確実な判定を行うことがで
きるようになる。ただし、操作スイッチＳＷごとの各許
容範囲は、互いに重複することがないように、ある程度
以上の間隔を開けて設定する必要がある。

また、本実施例では、使用する抵抗Ｒ１〜Ｒ１、Ｒ２８
１〜Ｒ２８４の抵抗値の誤差の他に、これら抵抗値の経
年変化又は操作スイッチＳＷにおける接点抵抗の変化等
を考慮して、上記のようにマイクロコンピュータ３にお
ける各操作スイッチＳＷの判定レベルにある程度の許容
範囲を設ける必要がある。このため、電源端子Ｖ４．「
と接地間の１ラインに接続することができる操作スイッ
チｓＷの数は、従来よりも増加させることができても、
この数には限度がある。そこで、操作スイッチＳＷが操
作されて出力端子■。ｕｔの電圧がマイクロコンピュタ
３によって判定される度に、このマイクロコンピュータ
３かそのときの電圧値を中央値とするように判定レベル
を補正すれば、抵抗値の誤差や経年変化等に対応した判
定を行うことができるようになる。そして、これにより
マイクロコンピュータ３における判定レベルの許容範囲
の幅を狭めることができるので、さらに多くの操作スイ
ッチを接続して検出することが可能となる。また、この
判定レベルの補正を各操作スイッチＳＷが操作される度
に行うのではなく、いずれか１の操作スイッチＳＷが操
作された場合、又は、複写機の電源ＯＮ時に最初に操作
された操作スイッチＳＷについてのみ行うようにすれば
、マイクロコンピユータ３の負担を軽減することができ
る。この場合、１の操作スイッチＳＷにおける変化は全
ての操作スイッチＳＷについても同様に影響が及ぶ場合
が多いので、対象外の操作スイッチＳＷの判定レベルも
、対象となる操作スイッチＳＷの判定レベルの補正にス
ライドして補正すればよい。補正の対象となる１の操作
スイッチＳＷは、電源端子■、。

ｆから最も遠い操作スイッチＳＷｏに設定しておけば、
抵抗Ｒ１〜Ｒｏの全ての経年変化等に対応することがで
きる。また、複写機において頻繁に使用されるコピーキ
ーやクリアキー等に設定しておいてもよい。

（発明の効果） 以上の説明から明かなように、本発明のスイッチ入力検
出装置によれば、各操作スイッチの０Ｎ１０ＦＦを確実
に検出することが可能となり、抵抗や電圧判定回路等に
高価な精度の高い部品を使用する必要がなくなり、また
、電源間に接続する操作スイッチの数を増加してハーネ
スの本数をさらに削減することができるようになるので
、装置のコストダウンを図ることができる。

４、図　の。　な説Ｉ 第１図乃至第４図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図はスイッチ入力検出装置におけるスイッチ入
力回路の回路図、第２図はスイッチ入力検出装置におけ
る電圧判定回路のブロック図、第３図は各操作スイッチ
の操作と出力電圧との関係を示すグラフ、第４図は電圧
判定回路における判定レベルを示すグラフ、第５図及び
第６図は従来例を示すものであって、第５図はスイッチ
入力検出装置におけるスイッチ入力回路の回路図、第６
図は各操作スイッチの操作と出力電圧との関係を示すグ
ラフである。

２・・・定電流回路、３・・・マイクロコンピュータ（
電圧判定回路、判定レベル修正手段）、■。。ｔ・・・
出力端子、ＳＷ・・・操作スイッチ、Ｖｒ６ｒ・・・電
源、Ｒ１−Ｒｎ・・・抵抗。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、他端側を共に出力端子に接続された複数の操作スイ
   ッチの一端が、電源の一方端に直列に接続された複数の
   抵抗の抵抗間又は抵抗端にそれぞれ接続され、該操作ス
   イッチの他端側の出力端子が定電流回路を介して電源の
   他方端に接続されると共に、該出力端子に電圧判定回路
   が接続されているスイッチ入力検出装置。 ２、複数の操作スイッチのいずれが操作されたことを出
   力端子に現れる電圧と判定レベルとを比較することによ
   り検出するスイッチ入力検出装置であって、 該操作スイッチのうちの所定のものが操作された時の出
   力端子の電圧を検出する電圧検出手段、及び 該検出された電圧に基づいて他の操作スイッチに対する
   判定レベルを修正する判定レベル修正手段 を備えているスイッチ入力検出装置。