JPS6029404B2 - デ−タ入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデータ入力装置に関し、更に詳細にはキーボー
ド等の入力装置から予め設定された所定の入力指令が与
えられた状態で、入力装置から形成されるコード信号に
更に特定の情報を付加して入力信号を形成するデータ入
力装置に関する。

最近多項目入力装置、漢字入力装置等非常に多くのキー
の中から特定のキーを選択して入力する装置の開発・研
究が盛んである。この種の装置において、多くのキーの
中にはそのキーに割当てられた情報の内容によって、常
に特定の性質を示すものがある。例えば漢字入力装置の
場合、パターンが複雑な漢字は全角の大きさで、数字或
いは英文字は半角の大きさで表わすことが自然な表示方
式であり、このような文字の大きさ情報、或いは空白部
は連続して出現する可能性が高いことからスべ−スをオ
ートリピートさせる情報等は、漢字キー、数字キー、英
文字キー及びスペースキー等の各キー操作によって固有
に形成される文字或いはファンクションコードに付加し
て、各キーの内容に関連付けられた特定の情報が付加さ
れることが必要になる。従来のデータ入力装置において
は上記のような情報ビットの付加はＣＰＵでの信号処理
によってなされるものであった。

本発明は上記従来装置に対して、用途に応じた設計が容
易に行える端末装置、入力装置側で情報ビットを付加す
ることができる装置を提供するものである。

次にスイッチェレメントがマトリクス構成からなる漢字
入力装置を実施例に挙げて説明する。

第１図は本発明によるキースイッチェレメント６４×６
４のマトリクス構成図、第２図はスィツチェレメントの
電極導体形状図、第３図はスイッチェレメントの６行６
列マトリクス構成例を示している。第１図においてスイ
ッチェレメントは６４×６４マトリクス構成であるが、
本実施例では１６×１６ェレメントを基本ブロックとし
て全体を１釣固のブロックに分割している。この場合の
周辺回路との接続線数は１６（行）十１６（列）十１６
（ブロック）＝４８４＄本必要になる。

処で６４×６４のマトリクスを行及び列によって選択す
る場合には１２８本の接続線数が必要になるが、本実施
例ではその約１／３で済み、走査ドライバー、センスア
ンプ数等の周辺回路を減少させることができる。第２図
に示す如く基本的な電極構造は、走査電極ＹＭ、センス
電極ＸＮに加えてブロック電極ＢＬが設けられた３電極
からなり、これらの電極はプリント基板の同一平面上に
エッチングによって同時に形成されている。

まず上記３電極構造のスイッチ動作原理を第３図を用い
て説明する。

第３図は６行６列のマトリクス構成であるが３×３マト
リクスを基本マトリクスとして、Ｂ〜＆の４このブロッ
クに分割されている。今、分割された各ブロックＢｏ〜
＆から導出された電極をＢＬｏ〜ＢＬ３とし、該ＢＬｏ
〜ＢＬ３及びＹｏ〜Ｙ２の電極を走査電極、Ｘｏ〜Ｘ２
をセンス電極として考える。通常状態（入力されていな
い時）では、センス電極ふ，Ｘ，，Ｘ２は、順次そのレ
ベルが検査され又、走査電極ＢＬｏ，ＢＬ，，ＢＬ２，
ＢＬ３ は順次走査され、交互にゼロ電位になっており
、又Ｙ電極は浮動電位とする（抵抗で高電位に繋いでも
よい）。

いま、図中第４図に示す操作パネｄ上からＡ領域に圧力
が印加され、電極上の導電性ゴムＣが導適状態になると
、走査電極ＢＬｏが選択された時センス電極ふはゼロ電
位状態になる。従ってブロック電極の走査で、ブロック
番地と、センス電極番地とを同時に知ることができる。
次に、フロック走査からＹ走査に切り換え、Ｙｏ，Ｙ，
，Ｙ２の順に走査し、センス電極〜のレベルを検査する
（今の場合にはｏを選択した時にセンス電極ふがゼロ電
位状態になる）。センス電極ふがゼロ電位状態になった
時、そのタイミングから走査電極Ｙの番地を知ることが
できる。この様に、電極走査をブロック走査、Ｙ走査の
２段階に分けて行うことによって、マトリクス上の任意
の入力位置を知ることができる。

これまでマトリクス電極をブロック化することによって
、キーボード周辺回路及び接続線数の減少に注目して説
明してきたが次の様に、キーボード‘こ入力されてから
、それを検知するまでの時間を大幅に減少させることが
できる。

行及び列の２電極方式は全てのセンス電極を同時に検査
していたとしても１回の検査に要する時間をＴｓ（秒）
とすれば、入力を検知するのにＴｓ×検査回路＝Ｔｓ×
走査回数＝６４×Ｔｓ（）必要とする。一方本実施例方
式では僅か１句固のセンス電極を同時に検査すればよく
、その時の所要時間はＴｓ×検査回教＝Ｔｓ×（ブロッ
ク走査回数＋Ｙ走査回数）＝３２×Ｔｓ（秒）となり１
／２の時間で十分である。第５図は上記キースイッチェ
レメントのマトリクス構成を利用したデータ入力装置の
ブロック図である。

キーボード１はこれまで述べた３電極構成によるマトリ
クスキーボードで、ブロック走査制御部２、Ｙ走査制御
部３、で駆動され、検出回路４でセンス電極の電位が検
出され、検出信号制御部５へ伝達される。検出信号制御
部５は、検出された信号を整形するとともにその信号が
ブロック走査によるものか、Ｙ走査によるものかを判定
する判定回路を有しており、次段の走査選択制御部６に
接続されている。該走査選択制御部６は検出信号制御部
５からの信号で上記ブロック走査制御部２、Ｙ走査制御
部３及び選択検出回路４の選択制御を行っている。７は
上記選択された電極位置信号が入力され、該入力された
信号に更に他の情報を付加するための情報ビット付加回
路で、情報が付加された出力信号は１／０インターフェ
ース回路８に出力され、本発明によるデータ入力装置を
他の電子周辺機器に関係付ける。

以下に入力信号の順を追って構造及び動作を詳細に説明
する。先ず平常状態（入力動作がない時）の動作から説
明する。

キーボード１のセンス電極Ｘ，〜Ｘ，６には入力に対応
する信号が出ないので、検出回路４の出力ｅは出ていな
い。この時、検出信号制御部５からの走査制御信号ｄは
通常走査を示す信号となり、走査選択制御部６に印加さ
れている。走査選択制御部６はｄが通常走査であること
を認識して、制御信号ａ，ｂ，ｃを出力する。通常走査
ではキー入力を探索する状態にあり、走査選択制御部６
は検出回路４からの信号を見ながら、ブロック走査制御
部２を活性化させ、ブロック走査電極ＢＬ，〜Ｂし，６
を順次走査させる様制御している。走査走査選択制御部
６から検出回路４への制御信号ｃはセンス電極からの信
号を選択する制御信号で、例えばブロック走査が１ステ
ップ増す毎にブロック走査電極（ＢＬ，→ＢＬ２）、セ
ンス電極Ｘ，〜Ｘ，６の信号を順次切り換え、電極電位
を検査する様働らく。この時Ｙ走査制御部３は、不活性
の状態に保持されており、Ｙ電極はフローティング又は
抵抗Ｒで電源に接続されている。キーボード１上のある
点Ａ（ｂｉ，ｙｊ，水）が、比較的硬い棒状のペン又は
指で押圧されると、その位置に相当するマトリクス電極
上の導電性ゴムの抵抗値が減少し、ブロック電極走査パ
ルスはこの導電性ゴムを通してセンス電極×に現われる
。

検出回路４で選択検出された信号ｅが検出信号制御部５
に入ると、検出信号制御部５の出力ｄは通常走査から列
（Ｙ）走査モード‘こ変化し、この信号を受けた走査選
択制御部６によってブロック走査制御部の走査回路２は
非活性となり、Ｙ（列）走査制御部３が活性化され、Ｙ
，，Ｙ２・・・・・・Ｙ，６の順に走査パルスが印加さ
れる。（この時、ブロック走査で入力信号が検出された
ブロック番地及びセンス電極番地は、それぞれブロック
走査制御部２及び選択検出回路４に設けられたレジスタ
にそれぞれｂｉ，ｘｋという座標データとし保持されて
いる。）Ａ点が押圧された状態が保持されている（普通
１０〜数十ｍｓｅｃ）と、Ｙ（列）走査パルスは、ブロ
ック走査時と同じセンス電極に再び現われるので、この
時のＹ電極の位置を（ｙｉ）としてＹ走査制御部３の中
のレジスタに保持する。（実際には、レジスタとして走
査位置カウンターを用いる場合が多いので、その時は走
査選択制御部６からの信号ｂによってカウンターの計数
動作を停止させ、データを保持する。）これまでの一連
の動作で押圧点Ａの座標位置はブ。

ック走査制御部２、Ｙ走査制御部３及び検出回路４のそ
れぞれのレジスタにｂｉ，ｙｊ，ｘｋとして保持されて
おり、又、同時に情報ビット付加回路７に与えられてい
る。情報ビット付加回路７の入力データｇ，ｈ，ｉはそ
れぞれ点のブロック番地、列番地及び行番地を示してお
り、点の位置座標が，ｙｉ，ｘｋを表わしている。付加
回路７の役割りは上記の確定されたＡ点の位置座標を任
意の文字（又は項目名）コード｝こ変換することと特定
の文字あるいは特定の領域にある文字群に特定の情報ビ
ットを付加することであり、ダイオードマトリクス、Ｐ
ＲＯＭ等で構成される。

特定の情報とし文字処理装置においては例えば、半角文
字、全角文字、禁則文字の情報更に、連続して同一文字
が入力されることを許すオートリピート情報等がある。
第６図にその具体例を示す。（６−Ｘ）はＡ点の座標を
Ａ（２，１，３）とした時のビット列で、付加回路７の
入力となっている。（６一２）は、上位４ｂｉｔを付加
情ビットに、下位１かｉｔを文字コー日こ割り当てた時
のビット列で、文字盤上のＡ点が「漢」の文字であった
場合に、座標コード（２１３），６を文字コード（５２
６），６に変換したことを示している。付加情報として
（６一２）に示す如く「禁則」「全角」「半角」「オー
トリピート」の４種の情報を４ビットのそれぞれ単独の
ビットに割り当てているが、「漢」の場合にはこの例で
は、いずれの情報も付加されていないことを示している
。（６一３）は文字盤上のＡ点が「スペース」である場
合で、座標コード（２１３），６を文字コード（０４０
）．６に変換するとともに、上位４ｂｉｔの付加ビット
の内最下位ビットに〔１〕が付加されており「スペース
」にオートリピート情報が付加されたことを示している
。これらのコード変換及び情報ビットの付加は、第７図
の例の様に３２ｋｂｉｔ（４０９６×桝ｉｔ）のＥ．Ｐ
ＲＯＭ２個を接ぐことによって実現できる。ここで入力
Ａｏ〜Ａ，．は、文字盤座標でありＤｏ〜Ｄ，５は、情
報ビットが付加された文字コードである。記のように特
定の情報が付加された文字コードは、外部とのインタフ
ェース回路８に印加され、検出信号制御部５からのスト
ｏーブ信号ｆによって、インタフェース回路８に取り込
まれる。インタフェース回路８は外部回路（例えばＣＰ
Ｕなど）とのデータ及びコントロール信号０（データ要
求、割り込み要求等）の制御を行う回路である。

第５図に示した本実施例では外部とのやりとりの信号と
してＤａｔａ（１）、ｍＴ（ｍ）：割り込み要求信号、
Ａｃｋ（ｎ）：割り込み解除信号の３種のみを挙げた。
キー入力装置においては１回のキー入力に対して１回の
データを出力するのが一般的である。

第５図において、キー入力が検知され、座標データが文
字コードに変換されてインタフェース回路８に取り込ま
れると、ｍＴ信号（ｍ）を出し、外部回路に、データ入
力があったことを知らせる。外部回路は、適当な時期に
Ｄａねを受け入れ、データ受け取り完了信号Ａｃｋを出
す。インタフェース回路８は、データ受け取り完了信号
Ａｃｋを受けるとｍＴ信号を解除し、次のキー入力に備
える。ここまではごく普通に行われている動作であるが
、先に述べた特定の情報が付加された文字コードーこ対
しては特別な動作をさせることができる。その１例が第
８図である。図の左側のｆ，ｅ，ｋ，ｊは、第５図のｆ
，ｅ，ｋ，ｊと同一の信号でｋにはオートリピート情報
が付加されているとする。図中のフリツプフロツプＦは
、ィンタラプトリクエストフラツグで、インタフェース
内のレジスタバツフアのストローブ信号で、リクエスト
を発し外部からの解除信号Ａｃｋでこれを解除する。さ
て、同図で、オートリピート機能をいかに動作させるか
以下に説明する。

入力された文字コード‘こオートリピート情報が付加さ
れている場合信号ｋは、前述の様に″１″状態を保持し
ている。

キーオベレータが引きつづき同一文字を押圧していると
検出回路４の出力ｅは“１”状態を保持し続ける。従っ
て、信号ｅとｋとの論理積は“１”となり、（同図ＡＮ
Ｄゲート出力）、発振器ＯＳの発振を起動させる（論理
積“０”は発振を停止させる）。この発振器ＯＳの出力
は、ィンタラプトリクェストフラグＦの直接セット端子
に接続されており、同フラッグが解除信号Ａｃｋでリセ
ットされても、すぐに発振器からの出力でセットされ、
ＷＴ信号を発生する。従って、この場合にはしジスタバ
ッフア内の同一データをキーの押圧が解除されるまで、
外部に出力するいわゆるオートリピート機能が実現でき
る。

一般に外部には人間の操作スピードに比較して非常に高
速の処理回路が繋がれるため、このままでは非常にオー
トリピート動作となり、使いにくい場合が生じる。

そのため、図中の発振器の発振周波数を５〜１粥ｓに選
び、人間の操作スピードに合わせたオートリピート機能
を実現している。もちろん、外部回路でＡｃｋ信号の周
期をこの目的に合わせることも、可能であり、方法を制
限するものではない。次に、オートリピート情報が付加
されていない文字が入力された場合を考えると、信号ｅ
はオペレータの押圧の持続により“１”状態を保持して
いるが、信号ｋが、“０”状態となり、発振器の発振は
起動されない。

このため、レジスタバッフアのストローブ信号が発生し
てレジスタバッフアから文字データが出力されるが、最
初のＡｃｋ信号でｍＴは解除され、オペレータの押圧が
持続されても、再びＩＮＴ信号が発生することはなく、
通常のキー入力動作となる。以上本発明によれば、デー
タ入力装置として入力信号に対応したコード信号に更に
特定の情報を付加する手段及び特定の動作を行わせる手
段を設けることにより、端末装置側で適宜使用に応じた
機能を持たせた装置を得ることができ、極めて簡単な回
路構成で、非常に大きな効果が得られ入力装置の小型化
、低価格化機能向上に果す役割大である。

さらに又、本発明によれば、入力装置にブロック電極を
設けてマトリクス電極をブロック化したから、キーボー
ド‘こ入力における選択時間が短縮化できると共に、入
力装置の回路と周辺回路との接続線数が少なくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるキースイッチェレメントのマトリ
クス構成図、第２図は同キースイッチェレメントの要部
拡大図、第３図は同キースイッチェレメントのマトリク
ス導体形状図、第４図はキースィツチの斜視図、第５図
は本発明による入力データの処理回路を示すブロック図
、第６図は同ブロック図を説明するための入力信号図、
第７図は同ブロック図の要部の実施例を示す図、第８図
は同ブロック図の要部の詳細回路図である。 Ｙｏ〜Ｙ２…Ｙ走査電極、ふ〜Ｘ２…センス電極、ＢＬ
ｏ〜ＢＬ３・・ワロック走査電極、１・・・キーボード
、２…フロツク走査制御部、３…Ｙ走査制御部、４・・
・選択検出回路、６・・・走査選択制御部、７・・・情
報ビット付加回路、８…１／０インタフェース回路。第
１図 第２図 第３図 第４図 第７図 第５図 第６図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ キーボードと前記キーボードで形成された文字信号
   が記憶されるところの該文字信号を外部に出力するレジ
   スタバツフアと、 前記キーボード上の同一キーが押圧
   されている状態を検出する検出手段と、 前記キーボー
   ドで形成された文字信号が予め設定された所定のコード
   であると該文字信号に特定情報を付加する情報ビツト付
   加手段と、 前記検出手段の状態検出出力と前記情報ビ
   ツト付加手段の特定情報が付加された文字信号の出力の
   論理積をとるゲートと、 前記ゲートの出力に応答し発
   振起動する発振器と、 前記発振器の出力がセツト端子
   に接続されているフラグであつて、セツト時に外部へ割
   り込み要求信号を出力するフラグと を備え、前記キー
   ボードの同一キーの押圧が解除されるまで前記レジスタ
   バツフア内の同一文字信号から成るデータを外部に出力
   する様にしたことを特徴とするデータ入力装置。