JPH0673254B2

JPH0673254B2 - キ−入力装置

Info

Publication number: JPH0673254B2
Application number: JP62132474A
Authority: JP
Inventors: 昭徳大塚; 康照藤井; 均栗田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1994-09-14
Anticipated expiration: 2009-09-14
Also published as: JPS63298930A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はメンブレン等のキー入力装置に関するものであ
る。

従来の技術近年、マイコンを含む制御回路を有している機器におい
ては、外部、特に操作者の意志を伝えるために第２図に
示すように入力用のキーボード６を備えた操作部を設け
ている。従来のキー入力方式においては、第８図（ａ）
に示すようにマイコン出力信号系と入力信号系とでマト
リックス回路を構成したものが主流となっている。この
キーマトリックス方式のキーボードのスイッチ部を構成
しているものとして、微少スイッチやメンブレン構成の
ものがある。

また第８図（ｂ）に示すようなアナログ・デジタル変換
入力（以後A/D入力と称す）を利用したキー入力方式も
考えられている。

発明が解決しようとする問題点しかし、前記マトリックス方式の場合、機器の操作内容
が複雑になればその分キーボード上のキー数が増え、い
くらマトリックス方式でも入出力端子数の増加を余義な
くされ、本来制御すべき内容の入出力端子が不足するこ
とになる。また、キーボードと本制御装置との信号ケー
ブルも増し、そのコネクタ・電線等によるコストアップ
になる。一般には最大,6出力×４入力の24キー構成まで
が限界と考えられている。

また、A/D入力方式の場合は、多数のキーを処理する場
合A/D入力の分解能とその端子数の増加が必要で、分解
能を上げるとかなり精度の良い抵抗で各キーの電圧を作
る必要がありコスト的にも実施性においても問題が多
い。またA/D入力端子の数をキー用に増加することは、
センサー等の入力に必要なため最大でも２本ぐらいと考
えられている。

本発明は上記従来の欠点を解消するもので、操作部のキ
ー入力方式においてキーマトリックス方式はA/D入力方
式に代って、有効なキーの読み取り方式を提供すること
を目的とする。

問題点を解決するための手段上記目的を達成するため、本発明のキー入力方式は、マ
イコンの一般入力端子とA/D入力端子を利用し、操作性
の良いメンブレンタイプのキーボード上に上記２種類の
端子に接続された接点シートとスペーサシートをはさし
その上部に導電シートと文字シートで構成し、キーが押
された時に導電シートがスペーサの空隙を通してパター
ンシートと接触し電気信号が上記２種類の端子に入りマ
イコンへ伝達されキーの種類を判断する構成である。

作用本発明は上記構成により外観は従来のメンブレンタイプ
のキーボードであるが、内部は従来の出力端子を使用し
たマトリックス方式でなく、一般入力端子とA/D入力端
子の２種類の入力端子によりマトリックスが構成されて
いるため、キーの増加に対してはA/D入力の分解能を１
レベル上げるだけで一般入力端子の数だけキー数が増
し、通常のキー数においては、入力端子数を少なくで
き、出力端子も使用しないので、余った出力端子の活用
により制御範囲を拡げることができ、仕様・性能面での
向上が図れる。又、マイコンのROM容量についも従来と
同等のステップに組める。

実施例以下、本発明の一実施例について、図面に基づいて説明
する。第２図において、本発明の一実施例の高周波加熱
装置の外観図を示す。１は高周波加熱装置の本体で、こ
の本体１内には、加熱室２が設けられている。加熱室２
内には、電波分布をより均一にし食品の仕上りを良くす
るために、スタラやターンテーブル（図示せず）が設け
られている。３は加熱室２の開口部に設けられた操作部
で、調理出力，時間等の調理シーケンスをユーザーが設
定するために設けられており、操作部４内には、マイコ
ン5aを含む制御回路装置５とマイコンにユーザーの意志
を伝えるキーボード６とが設けられている。キーボード
３より与えられたマイコン5aの入力信号・情報により、
マイコン5aは既にプログラムされた内容に従って調理シ
ーケンスを実行し、これを制御する。

第３図において本発明の一実施例の高周波加熱装置の本
体回路を示す。高周波発振器としてマグネトロン７を備
え、マグネトロン７に電力を供給するトランス8,及びト
ランス８に供給する電源を開閉させ、マグネトロン７の
高周波出力を断続させる開閉器９を設ける。また、マイ
コン5aには、通常入力端子K₁〜K₄,A/D入力端子A/D₁を備
えており、各端子はキーボード６の各キーに対応して結
線されており、マイコン5aの電源とともにA/D入力の電
源になる電圧（ここでは5Vとする）もキーボード６に
接続されている。キーボード６には、調理出力キーと
か、調理時間キー，スタートキーとかのキーが設けてあ
り、各キーには、それぞれ独立したスイッチ機能が設け
てあり、それぞれのスイッチ機能は、マイコン5aの入力
端子（K₁〜K₄,A/D₁）の開閉路を行なう構成になってい
る。

第４図において、キーボード６のキー部のスイッチ機能
の構成を示す。10はキー部の位置を明示し、又、外観部
を構成する文字シートパネルで、使用者に判りやすくデ
ザインされている。その下部にアルミ等の導電性材料の
ぬられた導電シート11と、その下部に、スイッチ機能の
接点を構成する接点シート13との接点ギャップを構成
し、かつキーの接点以外のところに絶縁を確保するため
に設けてあるスペーサ12があり、スペーサ12の接点部に
は導電シート11が接点シート13が直接対峠するように空
間部が設けてあり、キー部が押されると、接点シート上
に設けてある接点と導電シート11が接する構成になって
いる。更に全体を補強するために補強板14が設けてあ
る。

また、導電シート11は、高周波加熱装置本体の金属部に
ビス等で接し、かつ制御装置５も同様にビス等で本体に
接続され、電気的にはマイコン5aの＋5V電源が本体の金
属部を通してキーボード６の導電シート11と接続されて
いる。また、更に、高周波加熱装置本体はアースへ接続
され、導電シート11は、外部からの静電気対策としても
効果を生みだす。

またキーボード６の接点シート13の構成を第５図に示
す。図に示すように各キーの接点はP₁のパターンとP₂〜
P₅のパターンをくし状に配した構成になっており、P₁の
パターンの一部にカーボン等の抵抗値が大きい印刷され
たパターン抵抗（R₁，R₂，R₃）が形成されている。

第５図の場合は16キーの接点を持ち、A/D入力端子用パ
ターンP₁と一般入力端子用パターン４本（P₂，P₃，P₄，
P₅）で構成されており、本制御装置５への接続端子数は
５本ですむことになり従来マトリックス方式の８本より
少なくできコストメリットもできることになる。また、
A/D入力の分割電圧を発生する抵抗も上記のように３個
入れるだけで、上記のようにカーボン印刷でも充分対応
でき、こちらの面でもコスト的に非常に有理となる。

また、本発明は、キーが押されて、5Vが入っている導電
シート11がスペーサシート12を通して接点シート13に接
している時以外は、接点シート上のパターンには電圧が
かかっておらず、A/D用パターンP₁も一般入力用パター
ン（P₂，P₃，P₄，P₅）は全て同電位であるため、同パタ
ーンによく使用される銀材料に発生するマイグレーショ
ンも発生せず、非常に品質もよくなる構成である。

以下上記構成における作用について説明する。

加熱室２内に食品を入れ、調理時間や出力を設定するた
めに、操作部４のキーボード６上のそれぞれのキーを押
すと、押されたキーの位置の導電シート11がわん曲し、
接点シート13上に設けられている接点が、スペーサ12間
を通じ閉路する。例えば、パワー（Power）キーを押す
とすると、第４図よりマイコン5aの入力端子K₁と及びA/
D入力端子J₁にそれぞれに入力信号が与えられる。接点
シート13のキー接点部は＋OVに接続されており、接点が
閉路すると、第１より入力端子K₁には、“Hi"レベル
（＋5V）が入力され、他の入力端子K₂，K₃，K₄は、“l
o"レベル（OV）となっている。次に同一キー上に設けら
れている接点に接続しているA/D入力端子A/D₁は、キー
接点部よりラザー回路に＋5Vの電位が印加されることに
より、接点が閉路すると、A/Dレベルが入力され、その
レベル（レベル１）により、押されているキー（Power
キー）を判定する。今ラザー回路の分解能を４レベルに
設定する。マイコン5aは、入力端子K₁，K₂，K₃，K₄とA/
D入力端子A/D₁の表１の通りのマトリックス構成となる
プログラム処理を有しており、押されたキーにより、そ
れぞれの入力端子に入力が与えられ、それに応じて押さ
れたキーが何のキーであるかを判定し、これを読み取
る。この場合第１図より“Power"キーとなる。

次に第５図で各キーの判別方法を説明する。第１図に示
す抵抗値R₁，R₂，R₃，R_Xの抵抗によりマイコン5aのA/D₁
端子に入力されるA/D電圧は次の４種類になる。

また、一般の入力端子４本（K₁，K₂，K₃，K₄）にはそれ
ぞれ４つのキーが接続されているため、第５図のような
マトリックスの表が書けることになる。

つまり、前述の例でPOWERキーならば、レベル１でK₁入
力。またＳ₃₃であればレベル３でK₃入力ということにな
る。マイコン5aは、まず一般入力の種類（K₁〜K₄）を判
断し、次にA/D入力のレベルを判断しキーの種類を判断
する。また、レベル１の電圧に接続されているPOWER,S
₁₂，S₁₃，S₁₄のキーは、それぞれの列の中で優先的な位
置になる。例えば、POWERキーとS₂₁のキーを同時に入力
した場合、A/D₁の端子にはレベル１の電圧が発生するた
めで、レベル番号の小さいものほど優先順位が高い。故
に優先キーは、マトリックスの位置を決めるだけで実現
でき、プログラムで増加するROM容量,RAM容量は必要な
い。

このように本実施例によれば、従来のキーマトリックス
方式に比べ、マイコン5aのキースキャン用の入力端子を
減すことができると共に、A/D入力のA/D分解能を増やす
ことにより、キーボードのキー数の増加についても、容
易に対応できる。又、マイコン5aのキースキャン出力の
出力端子を使用しないで済むために、センサや開閉器等
の外部機器の活用や制御機能を拡大することができる。
合わせて、余裕のあるマイコン5aの出力端子が確保でき
ることで、マイコン5aのプログラム設計上において、設
計自由度が拡大され、その結果、マイコン5aのROM容量
の余裕度を生み出すという効果を有する。

なお、第６図は本発明の第２の実施例を示す説明図であ
り、第７図はそのパターン図である。

発明の効果（１）従来のキーマトリックス方式に比べ、マイコン入
力端子数を減らすことができると共に、A/D入力端子の
分解能レベルを増すことにより、キーボードのキー数の
増加に容易に対応することができる。

（２）一般入力端子とA/D入力端子でキーマトリックス
を構成しているため、キー数の増加にはどちらか余裕の
ある端子を増加するだけでキー数の増加が容易に実現で
きる。

（３）一般入力端子とA/D入力端子でキーマトリックス
を構成しているため、従来のA/D入力端子のみでキー入
力を構成するのと比べA/Dの精度を上げなくてよいため
メンブレンの中にパターン抵抗を構成でき容易にコスト
アップなしに実現できる。

（４）従来のキーマトリックス方式に比べ、マイコン出
力端子を全く使用しないために、これらを使用してセン
サーや開閉器等の外部機器等の活用，増設等の制御機能
を拡大することができ、きめ細かい対応も可能になる。

（５）従来のキーマトリックス方式に比べ、引き出しパ
ターンの数が減るため、メンブレンとＰ板を接続するコ
ネクタのピン数が削減できる。

（６）本発明の構成では、キーが押されて初めて電圧が
印加されるため、キーが押されていない時は電位差がな
いためパターン間のマイグレーションも発生しないため
メンブレンのパターン設計が容易である。

（７）従来のキーマトリックス方式に比べ、マイコンの
キースキャン用の出力端子を全く使用しないために、キ
ースキャン用のプログラムを省略できるため、マイコン
のROM容量の余裕度を上げることができる。

（８）優先順位の強いキーを配置だけで構成できプログ
ラムのROMに負担をかけずに実現できる。

（９）導電シートが文字シートの下に全面にあり、直接
機器と接続されているため、外部からの静電気等のノイ
ズにも強い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるキー入力装置の構成
図、第２図は同装置を設けた高周波加熱装置の外観図、
第３図は同高周波加熱装置の回路図、第４図は同キー部
の分解斜視図、第５図は同動作説明図、第６図は本発明
の第２の実施例の動作説明図、第７図は同パターン図、
第８図は従来例のキー入力装置の構成図である。１……本体、４……操作部、5a……マイコン、６……キ
ーボード、10……キーパネル、11……導電シート、12…
…スペーサシート、13……接点シート。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アナログ・デジタル変換入力端子および一
般入力端子と、プログラム機能を有するマイクロコンピ
ュータを含む制御回路装置と、前記マイクロコンピュー
タに入力信号を送るメンブレンタイプのキーボードとを
有し、前記キーボードは、キー部の位置を明示し外観部
を構成する文字シートと、その下部に導電性の材料で構
成された導電シートと、更にその下部に各キーの位置に
空間部が設けられたスペーサシートと、更にその下部に
各キー毎に２種類の接点群の設けられた接点シートとで
構成され、前記接点シート上に設けられた各キー毎の第
１の接点群は低抵抗のパターンで前記マイクロコンピュ
ータの一般入力端子に接続され、第２の接点群は同じ接
点シート上に印刷されたカーボン等の数種類の抵抗値が
発生する抵抗群を介して前記マイクロコンピュータのア
ナログデジタル変換入力に接続され、また前記導電シー
トの一部は前記マイクロコンピュータの電源に接続さ
れ、前記文字シートを加圧されることによりキー部に設
けてある前記スペーサシートの空間部を通して前記導電
シートと、接点シートが接触し、電源が前記接点シート
上の２種類の接点に同時に印加される構成としたキー入
力装置。
【請求項２】接点シート上に構成された数種類の抵抗値
の抵抗群は接点群のあきスペースに集めて連続印刷する
構成とした特許請求の範囲第１項記載のキー入力装置。
【請求項３】接点シート上に構成された２種類の接点群
にはキーが押されていない場合は電源が印加されず同電
位となる構成とした特許請求の範囲第１項記載のキー入
力装置。
【請求項４】導電シートは前記マイクロコンピュータの
電源に接続されると供に、このキーボードの使用されて
いる装置のアースとにも接続される構成とした特許請求
の範囲第１項記載のキー入力装置。