JPH10340154A - キーボード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のキーボードは、タッチパッドからの絶
対座標をパソコン本体へ転送できず、デジタイザをタッ
チパッドとして搭載した場合、回路・装置構成が複雑に
なる。 【解決手段】 タッチパッド４は、キーボードコントロ
ーラ２を介してパソコン本体６から送られてくるコマン
ドに基づいて、相対座標データと絶対座標データのどち
らかを選択出力するようになされている。キーボードコ
ントローラ２は、タッチパッド４から相対座標データが
入力されたときは、相対座標データが示す移動量と予め
定めた分解能とから基本サイクルを算出し、基本サイク
ルずつ一定周期でカウントした値が所定値に達する毎に
バスインタフェースデータを出力し、また、キーマトリ
クス３をスキャンして得たデータを出力するインタフェ
ースを使用して、タッチパッド４から入力された絶対座
標データを転送出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はキーボードに係り、
特にコンピュータ装置の入力装置として用いられ、タッ
チパッドを搭載したキーボードに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来のタッチパッドを搭載したキ
ーボードの一例を用いたシステム構成図を示す。キーボ
ード１０は、ワンチップマイクロコンピュータであるキ
ーボードコントローラ１１と、キーマトリクス１２と、
指などによる接触位置の座標を入力するタッチ式のポイ
ンティングデバイスであるタッチパッド１３とから構成
されている。このキーボード１０はパソコン本体６に構
成されている。

【０００３】パソコン本体６は、少なくともキーボード
用入出力（Ｉ／Ｏ）チップ７と、バスマウス用Ｉ／Ｏチ
ップ８と、内部バス９とで構成されている。キーボード
１０とパソコン本体６との間で、ＫＢ−Ｄａｔａ、ＫＢ
−Ｃｏｍｍａｎｄ、Ｘａ、Ｘｂ、Ｙａ及びＹｂという信
号が送受される。

【０００４】キーボードコントローラ１１はキーマトリ
クス１２をスキャンし、検出したキーのオン／オフ情報
をＫＢ−Ｄａｔａ信号としてパソコン本体６内のキーボ
ード用Ｉ／Ｏチップ７にシリアル転送する。また、キー
ボードコントローラ１１は、キーボード用Ｉ／Ｏチップ
７からＫＢ−Ｃｏｍｍａｎｄ信号としてシリアル転送さ
れたコマンドを受信し、キーボードの状態を変更する。
これら一連の動作は、キーボードコントローラ１１に内
蔵してあるリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）１４に格
納されたファームウェア（Ｆ／Ｗ）で制御される。

【０００５】タッチパッド１３は、いわゆるバスインタ
フェースと呼ばれている方式を採用しており、指などの
接触位置の座標をＸａ、Ｘｂ、Ｙａ及びＹｂ信号として
バスマウス用Ｉ／Ｏチップ８に転送する。

【０００６】図６は上記のＸａ信号とＸｂ信号の動作例
を示すタイミングチャートである。同図に示すように、
Ｘａ信号とＸｂ信号の位相差によってＸ軸上の移動方向
を示す。例えば、同図（Ａ）のようにＸａ信号がＸｂ信
号より位相が進んでいるときには、＋方向移動時であ
り、同図（Ｂ）のようにＸａ信号がＸｂ信号より位相が
遅れているときには、−方向移動時であることを示す。
また、パルス列であるＸａ信号及びＸｂ信号をカウント
することにより、Ｘ軸方向の移動量がわかる。Ｙａ信号
及びＹｂ信号についても同様に、Ｙ軸上の移動方向と移
動量がわかる。

【０００７】図７はタッチパッド１３の一例の構造図を
示す。このタッチパッド１３は特開昭６１−２４３５２
１号公報に記載されている公知の入力装置である。図７
において、タッチパッド１３はシート体２１の下面に印
刷された導電体２２と、シート体２３の上面に印刷され
た抵抗体２４とで、感圧導電体２５を挟着する構造をし
ており、シート体２１の上面を指で押さえると、感圧導
電体２５の厚さ方向に圧力が加わり、導電性が生じるの
で、導電体２２と抵抗体２４との間の導電位置が指で押
圧した位置に応じて変化し、その変化位置を検出するこ
とで押圧位置の座標情報を得ることができる。タッチパ
ッド１３の構造としては、図７で説明した抵抗方式以外
にも導電体２２と抵抗体２４の容量変化を検出する静電
容量方式もある。

【０００８】図８は従来のタッチパッドの一例としての
デジタイザをホストコンピュータと共に示すブロック図
である。このデジタイザ３１は特開平４−１６９９２３
号公報記載の構成であり、ホストコンピュータ３２に接
続されている。デジタイザ３１は、二相パルス列発生回
路３３と、中央処理装置（ＣＰＵ）である符号回路３４
と、出力ポート３５とから構成されており、ホストコン
ピュータ３２に接続されている。

【０００９】ホストコンピュータ３２は、二相パルス列
を計数する計数回路３６と、転送期間内において所定の
読み取り間隔で逐次計数回路３６のリセットを行い、読
み取られた計数分が零になった時その計数分の合算を行
い受け入れたパルスエッジの個数の確定を行うＣＰＵに
より読み取り回路３７と、入力ボート３８とから構成さ
れている。

【００１０】二相パルス列発生回路３３と計数回路３６
は、Ｘ方向とＹ方向のそれぞれ二相パルス列信号で接続
されており、前述したバスインタフェース方式である。
また、出力ポート３５と入力ポート３８は、シリアルデ
ータ信号であるＳ１とＳ２で接続されている。このデジ
タイザ３１は、検出された移動量が相対座標の場合、出
力ポート３５と入力ポート３８を使用してデータ転送す
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図５に示し
た従来のキーボードでは、パソコン本体６へタッチパッ
ド１３からの絶対座標を転送する手段がないため、タッ
チパッド１３からの絶対座標をパソコン本体６へ転送で
きない。

【００１２】また、図５に示した従来のキーボードに、
図８に示したデジタイザ３１をタッチパッド１３として
搭載した場合、タッチパッドからの絶対座標をパソコン
本体６へ転送する特殊なハードウェア信号を追加しなけ
ればならないため、回路・装置構成が複雑になるという
問題がある。

【００１３】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
タッチパッドからの絶対座標をパソコン本体に転送し得
るキーボードを提供することを目的とする。

【００１４】また、本発明の他の目的は、特殊なハード
ウェア信号を追加することなく、簡単な構成により、絶
対座標データを転送し得るキーボードを提供することに
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、複数のキーをマトリクス状に配置したキ
ーマトリクスと、相対座標データと絶対座標データの一
方のデータを、モード切り替えコマンドの入力に応じて
選択出力するタッチパッドと、キーマトリクスを制御す
ると共に、外部から入力されたコマンドに基づきモード
切り替えコマンドをタッチパッドに転送し、タッチパッ
ドから出力された座標データが相対座標データのとき
は、移動量からバスインタフェースデータに変換して出
力し、絶対座標データのときはその絶対座標データを出
力するキーボードコントローラとを有する構成としたも
のである。

【００１６】この発明では、タッチパッドが相対座標デ
ータと絶対座標データの両方を出力可能な構成とされ、
外部から入力されるモード切り替えコマンドに応じて相
対座標データと絶対座標データの一方を選択出力でき
る。

【００１７】また、本発明におけるキーボードコントロ
ーラは、タッチパッドから相対座標データが入力された
ときは、相対座標データが示す移動量と予め定めた分解
能とから基本サイクルを算出する手段と、基本サイクル
ずつ一定周期でカウントした値が所定値に達する毎にバ
スインタフェースデータを出力するデータ変換手段とを
有することを特徴とする。

【００１８】更に、本発明では、キーボードコントロー
ラは、キーマトリクスをスキャンして得たデータを出力
するインタフェースを使用して、タッチパッドから入力
された絶対座標データを転送出力することを特徴とす
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になるキーボード
の一実施の形態をパソコン本体と共に示すブロック図で
ある。同図中、図５と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。図１において、キーボード１
は少なくともワンチップマイコンであるキーボードコン
トローラ２と、キーをマトリクス状に構成したキーマト
リクス３と、タッチパッド４から構成されており、従来
と同一構成のパソコン本体６に接続されている。

【００２０】キーボードコントローラ２は、キーマトリ
クス３をスキャンするキースキャン信号を出力し、キー
マトリクス３からスキャンイン信号を入力する。また、
キーボードコントローラ２は、タッチパッド４からのデ
ータ信号（ＰＤ−Ｄａｔａ信号）を受信し、タッチパッ
ド４にコマンド（ＰＤ−Ｃｏｍｍａｎｄ信号）を発行
し、キーボード用Ｉ／Ｏチップ７にキーコード信号（Ｋ
Ｂ−Ｄａｔａ信号）を出力し、キーボード用Ｉ／Ｏチッ
プ７からコマンド（ＫＢ−Ｃｏｍｍａｎｄ信号）を受信
し、更にバスマウス用Ｉ／Ｏチップ８にＸａ、Ｘｂ、Ｙ
ａ及びＹｂの各データ信号を出力する。また、キーボー
ドコントローラ２は、キーボードコントローラ２を制御
するファームウェア（Ｆ／Ｗ）を格納しているリード・
オンリ・メモリ（ＲＯＭ）５を内蔵している。

【００２１】また、この実施の形態において用いるタッ
チパッド４は、相対座標を示す座標データと絶対座標を
示す座標データのどちらも出力できる構成とされてお
り、キーボードコントローラ２を介してパソコン本体６
から送られてくるコマンド（ＫＢ−Ｃｏｍｍａｎｄ信
号）に基づいて、相対座標を示す座標データと絶対座標
を示す座標データのどちらを出力するかが切り替え制御
されるようになされており、通常は相対座標データを出
力するように設定されている。なお、タッチパッド４が
相対座標を示す座標データと絶対座標を示す座標データ
のどちらも出力できる構成自体は、図８に示した公知の
デジタイザ３１の構成などを用い得る。

【００２２】図２は図１のタッチパッド４とキーボード
コントローラ２とキーボード用Ｉ／Ｏチップ７とバスマ
ウス用Ｉ／Ｏチップ８との間の通信を示すシーケンス図
である。図３は図１のキーボードコントローラ２内のＲ
ＯＭ５に格納されているファームウェア５の一部の動作
を説明するフローチャートである。これは図２におい
て、受信したタッチパッド４のシリアルデータをバスデ
ータに変換するフローチャートである。

【００２３】次に、図１乃至図３と共にこの発明の実施
の形態の動作について説明する。

【００２４】通常の相対座標モードでは、図３（Ａ）及
び（Ｂ）に示すフローチャートに従った動作を行う。す
なわち、キーボードコントローラ２は、図２に４１で示
すように、タッチパッド４から相対座標のタッチパッド
データ（ＰＤ−Ｄａｔａ信号）をシリアルに受信すると
（ステップ５１）、そのタッチパッドデータ（ＰＤ−Ｄ
ａｔａ信号）から移動量データ（Ｎ）を検出し（ステッ
プ５１）、この移動量データ（Ｎ）を予め定めた分解能
（Ｐ）で除算することにより基本サイクル（Ｓ）を算出
した後（ステップ５２）、基本サイクルカウント値Ｃ及
び割り込みカウント値Ｉをそれぞれ０にリセットし（ス
テップ５３）、割り込みタイマをスタートさせる（ステ
ップ５４）。ここで、例えば移動量Ｎは２以上の整数、
分解能ＰはＮより大なる整数であり、基本サイクルＳは
１より小なる実数である。

【００２５】この割り込みタイマは、図１では図示を省
略したが、ワンチップマイクロコンピュータであるキー
ボードコントローラ２に内蔵されているハードウェア又
はソフトウェアを使用する。このタイマ割り込みにより
図３（Ｂ）のフローチャートに従った処理が行われる。
すなわち、まずタイマ割り込みがあると（ステップ６
１）、キーボードコントローラ２内の割り込みカウンタ
において、カウント値Ｉが”１”だけインクリメントさ
れ（ステップ６２）、続いて、基本サイクルカウンタの
カウント値Ｃを、前記基本サイクルＳの値だけカウント
アップする（ステップ６３）。

【００２６】続いて、このカウントアップ後の基本サイ
クルカウント値Ｃが”１”以上であるかどうか、すなわ
ちオーバーフローしているかどうか検出される（ステッ
プ６４）。割り込みがスタートしたときには、基本サイ
クルカウント値Ｃが”１”未満であるので、図３（Ｂ）
のステップ６９に進んで、割り込みカウント値Ｉが前記
分解能Ｐと同一であるか、すなわち相対座標データ転送
終了かどうか判断する。割り込みがスタートした直後で
は、割り込みカウント値Ｉは分解能Ｐより小なる値であ
るので、この割り込みルーチンを一旦終了する（ステッ
プ７１）。

【００２７】図３（Ｂ）に示す割り込みルーチンは、一
定周期で割り込み起動されるため、再びタイマ割り込み
が開始され（ステップ６１）、以下上記のステップ６
２、６３、６４、６９及び７１の処理が行われる。以
下、これらのステップ６１〜６４、６９及び７１が一定
の割り込み周期で繰り返され、ステップ６４でＣ≧１と
検出されると、キーボードコントローラ２はタッチパッ
ド４に対してある方向の移動指示入力があったと判断し
て、基本サイクルカウント値Ｃから”１”を差し引いて
リセット時又はそれに近い値にした後（ステップ６
５）、タッチパッドデータ（ＰＤ−Ｄａｔａ信号）の値
の変化に基づき移動方向を検出する（ステップ６６）。
その移動方向が予め定めた正（＋）方向であると判断し
たときは、その＋方向に応じたデータをセットし（ステ
ップ６７）、負（−）方向であると判断したときは、そ
の−方向に応じたデータをセットする（ステップ６
８）。この時点でキーボードコントローラ２が出力する
Ｘａ、Ｘｂ、Ｙａ及びＹｂの各信号が変化する。

【００２８】上記の移動方向に応じたデータセットが終
ると、キーボードコントローラ２は、割り込みカウント
値Ｉが前記分解能Ｐと等しいかどうか判断し（ステップ
６９）、等しくないときにはこの割り込み処理を一旦終
了する（ステップ７１）。

【００２９】このようにして、一定の割り込み周期で割
り込み処理が繰り返され、基本サイクルカウント値Ｃ
が”１”以上になる度に、キーボードコントローラ２が
Ｘａ、Ｘｂ、Ｙａ及びＹｂの各信号を出力し、全体の割
り込み起動回数が分解能Ｐに達した時点で、一連のデー
タ転送終了と判断して前記割り込みタイマを停止し（ス
テップ６９、７０）、割り込み処理を終了する（ステッ
プ７１）。

【００３０】このようにして、キーボードコントローラ
２は、タッチパッドデータに基づき、Ｘａ、Ｘｂ、Ｙａ
及びＹｂの各信号を相対座標を示すバスインタフェース
データとして生成して、図１のバスマウス用Ｉ／Ｏチッ
プ８へ転送する（図２のステップ４２）。

【００３１】次に、絶対座標モードについて説明する。
パソコン本体６は絶対座標データをキーボード１から受
けようとするときには、そのキーボード用Ｉ／Ｏチップ
７からモード切り替え用のコマンド（ＫＢ−Ｃｏｍｍａ
ｎｄ信号）をキーボード１内のキーボードコントローラ
２へ転送する（図２のステップ４３）。すると、キーボ
ードコントローラ２はタッチパッド４に対して、モード
切り替えを指示するコマンド（ＰＤ−Ｃｏｍｍａｎｄ）
を発行する（図２のステップ４４）。

【００３２】これにより、タッチパッド４は公知の手段
により絶対座標データを出力するモードに切り替わり、
タッチパッド４上の指等で押圧された絶対座標データ
を、タッチパッドデータ（ＰＤ−Ｄａｔａ信号）として
シリアルにキーボードコントローラ２へ転送する（図２
のステップ４５）。キーボードコントローラ２は、入力
されたタッチパッドデータを絶対座標データとして、キ
ーマトリクス３をキースキャンして得られたキーボード
データを転送するインタフェースを利用して、シリアル
にパソコン本体６内のキーボード用Ｉ／Ｏチップ７へ転
送する（図２のステップ４６）。なお、このとき、キー
ボードデータと識別するために、予め決められたヘッダ
やＩＤを絶対座標データに付加してもよい。

【００３３】このように、この実施の形態によれば、特
殊なハードウェア信号を付加することなく、タッチパッ
ド４からも絶対座標データを出力できる。

【００３４】

【実施例】次に、実施例について説明する。図４は図１
のキーボード１の相対座標モード時の一実施例の動作を
説明するタイミングチャートである。いま、タッチパッ
ド４から移動量データＮが「５」でＸの＋方向の移動を
示すデータを、キーボードコントローラ２が受信したも
のとする。また、前記分解能Ｐを「５００」とすると、
キーボードコントローラ２は前記ステップ５２により基
本サイクルＳとして０．０１（＝５／５００）を算出す
る。

【００３５】その後、キーボードコントローラ２は図３
（Ｂ）の割り込みルーチンを一定周期で起動する毎に、
割り込みカウント値Ｃを「０．０１」ずつカウントアッ
プしていき、割り込みルーチンの起動回数が１００回に
なるとＣ≧１になるので、Ｃの値を０にすると共に＋方
向データをセットしてＸａ、Ｘｂ信号を出力する（前記
ステップ６４〜６７）。これが図４（Ｃ）にで示した
タイミングであり、同図（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、そ
れぞれ信号Ｘａがハイレベル、信号Ｘｂがローレベルと
され、同図（Ｄ）に示すように、基本サイクルカウント
値Ｃが０にされる。

【００３６】以下、同様にして、図４（Ｃ）に、、
で示すように、割り込みルーチンの起動回数（割り込
みカウンタのカウント値Ｉ）が２００、３００、４００
になる毎にＣ≧１になるので、同図（Ｄ）に示すように
Ｃの値を０にすると共に、＋方向データをセットして図
４（Ａ）、（Ｂ）に示す如くにＸａ、Ｘｂ信号が出力さ
れる。そして、図４（Ｃ）にで示すように、割り込み
ルーチンの起動回数（割り込みカウンタのカウント値
Ｉ）が５００になった時点でＣ≧１になり、かつ、Ｉ＝
Ｐとなるので、＋方向データをセットして同図（Ａ）、
（Ｂ）に示す如くにＸａ、Ｘｂ信号を出力すると共に、
同図（Ｄ）に示すようにＣの値を０にすると共に、割り
込みタイマを停止する（ステップ７０）。このようにし
て、信号Ｘａ及びＸｂの一方のレベルが上記の〜の
各時点で変化し、タッチパッドデータがバスインタフェ
ースデータとして転送される。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タッチパッドが相対座標データと絶対座標データの両方
を出力可能な構成とされ、外部から入力されるモード切
り替えコマンドに応じて相対座標データと絶対座標デー
タの一方を選択出力できるため、タッチパッドからの絶
対座標データを転送できると共に、相対座標データもバ
スインタフェースデータに変換して転送できる。

【００３８】また、本発明によれば、絶対座標データは
キーボードコントローラがキーマトリクスからのデータ
を出力するインタフェース信号を利用してタッチパッド
からの絶対座標データをそのまま転送出力するようにし
たため、キーボードとパソコン本体を接続する特殊なハ
ードウェア信号を用いることなく絶対座標データを転送
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるキーボードの一実施の形態をパソ
コン本体と共に示すブロック図である。

【図２】図１の動作説明用シーケンス図である。

【図３】図１の動作説明用フローチャートである。

【図４】図１の相対座標モード時の一実施例の動作を説
明するタイミングチャートである。

【図５】従来のキーボードの一例をパソコン本体と共に
示すブロック図である。

【図６】Ｘａ信号とＸｂ信号の動作例を示すタイミング
チャートである。

【図７】タッチパッドの一例の構造図である。

【図８】従来のタッチパッドの一例としてのデジタイザ
をホストコンピュータと共に示すブロック図である。

【符号の説明】

１ キーボード ２ キーボードコントローラ ３ キーマトリクス ４ タッチパッド ５ ファームウェア（Ｆ／Ｗ）格納リード・オンリ・メ
モリ（ＲＯＭ） ６ パソコン本体 ７ キーボード用入出力（Ｉ／Ｏ）チップ ８ バスマウス用入出力（Ｉ／Ｏ）チップ ９ 内部バス １３ タッチパッド ３１ デジタイザ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のキーをマトリクス状に配置したキ
   ーマトリクスと、 相対座標データと絶対座標データの一方のデータを、モ
   ード切り替えコマンドの入力に応じて選択出力するタッ
   チパッドと、 前記キーマトリクスを制御すると共に、外部から入力さ
   れたコマンドに基づき前記モード切り替えコマンドを前
   記タッチパッドに転送し、前記タッチパッドから出力さ
   れた座標データが前記相対座標データのときは、移動量
   からバスインタフェースデータに変換して出力し、前記
   絶対座標データのときは該絶対座標データを出力するキ
   ーボードコントローラとを有することを特徴とするキー
   ボード。
2. 【請求項２】 前記キーボードコントローラは、前記タ
   ッチパッドから前記相対座標データが入力されたとき
   は、該相対座標データが示す移動量と予め定めた分解能
   とから基本サイクルを算出する手段と、前記基本サイク
   ルずつ一定周期でカウントした値が所定値に達する毎に
   前記バスインタフェースデータを出力するデータ変換手
   段とを有することを特徴とする請求項１記載のキーボー
   ド。
3. 【請求項３】 前記キーボードコントローラは、前記キ
   ーマトリクスをスキャンして得たデータを出力するイン
   タフェースを使用して、前記タッチパッドから入力され
   た前記絶対座標データを転送出力することを特徴とする
   請求項２記載のキーボード。