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designideas
2004年2月号
低コスト・キーボードの改善案

マーチン・オハラ 英テレマティカ・システムズ社
Martin O'Hara Telematica Systems Ltd.
 以前、本誌にキーボードを低コストで実現するアイデアが掲載された*1)。今回は、このアイデアの改善案を提案する。従来よりも、抵抗器の配列がシンプルになり、さらにはスイッチ間のタイミング・バランスが良くなるというメリットがある(図1)
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 抵抗器には、抵抗値が同じものを複数個使う。これをチェーン状に直列接続し、スイッチ抵抗(R1〜RX)として利用する。以前のアイデアでは、すべて異なる値の抵抗器を使っていた。例えば、4つのキーで構成するキーパッドは、R1が1kΩ、R2が2.2kΩ、R3が3.9kΩ、R4が8.2kΩという具合だ。
 抵抗値が同じ抵抗器を使うメリットは多い。1つは、タイミングに関するパラメーターが単純な形で表現できることだ。従って、部品コストを下げられる。2つ目は、スイッチ間のタイミング・バランスがより均等になることである。キーボードの拡張が簡単に行えるようになる。3つ目は、高速動作もしくは低速動作のどちらのマイコンにも簡単に適用できることである。スイッチ抵抗値や容量値を変更するだけで、回路の充放電特性を変えられるからだ(図2)。4つ目は、キーパッドのきょう体への組み込みが簡単になることである。スイッチと抵抗器という2つの部品を表面実装するだけだからだ。特にメンブレン・タイプのキーパッドの場合に効果を発揮する。
 以前に紹介されたアイデアでは、複数のキーが同時に押された場合に誤動作が起こる可能性があった。並列抵抗による合成抵抗値が、選択していないキーの抵抗値(タイミング)と同じになることが起こり得るからだ。図1では、最も低い番号のキーが支配的である。すなわちこのキーパッドは、ハードウエアで優先度が設定される。従って、常に選択したキーのタイミング(抵抗値)が得られる。中間のタイミングは発生しない。

用語解説 / 会社情報
*1)参考文献
ジャンジャック・テブナン、「キーボードを低コストで実現するアイデア」、EDN Japan、2003年7月号、no.29、p.95.
http://www.ednjapan.com/content/issue/2003/07/designi0307.html
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