マイクロコンピュータシステム
【課題】マイクロコンピュータでのスイッチの状態を検出する際の処理を簡素化することが可能な技術を提供する。
【解決手段】各押下式スイッチＳＷＡＢには、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２のいずれか一つと、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２のいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられている。各押下式スイッチＳＷＡＢに関して、当該押下式スイッチＳＷＡＢがオン状態となると、当該押下式スイッチＳＷＡＢに割り当てられている入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢが互いに電気的に接続されて、当該入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルがそれぞれ反転する。マイクロコンピュータ２０１は、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルに基づいて、各押下式スイッチＳＷＡＢの状態を検出する。
【解決手段】各押下式スイッチＳＷＡＢには、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２のいずれか一つと、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２のいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられている。各押下式スイッチＳＷＡＢに関して、当該押下式スイッチＳＷＡＢがオン状態となると、当該押下式スイッチＳＷＡＢに割り当てられている入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢが互いに電気的に接続されて、当該入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルがそれぞれ反転する。マイクロコンピュータ２０１は、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルに基づいて、各押下式スイッチＳＷＡＢの状態を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロコンピュータのポートを使用して複数のスイッチの状態を検出するマイクロコンピュータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１にも記載されているように、マイクロコンピュータのポートを使用して複数のスイッチの状態を検出するマイクロコンピュータシステムに関して、従来から様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５５９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
消費電力を低減するために、マイクロコンピュータでのスイッチの状態を検出する際の処理をできるだけ簡素化することが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものでありそこで、マイクロコンピュータでのスイッチの状態を検出する際の処理を簡素化することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の一実施形態に係るマイクロコンピュータシステムは、抵抗を介して第１の電位に設定された複数の第１入力ポートと、抵抗を介して第２の電位に設定された複数の第２入力ポートとを有するマイクロコンピュータと、複数のスイッチとを備え、前記複数のスイッチのそれぞれには、前記複数の第１入力ポートのいずれか一つと、前記複数の第２入力ポートのいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられており、前記複数のスイッチのそれぞれに関して、当該スイッチがオン状態となると、当該スイッチに割り当てられている前記第１及び第２入力ポートが互いに電気的に接続されて、当該第１及び第２入力ポートの入力レベルがそれぞれ反転し、前記マイクロコンピュータは、前記複数の第１及び第２入力ポートの入力レベルに基づいて、前記複数のスイッチの各々の状態を検出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の押下式スイッチのそれぞれには、２つの第１入力ポートのいずれか一つと、２つの第２入力ポートのいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられており、各押下式スイッチに関して、当該押下式スイッチがオン状態となると、当該押下式スイッチに割り当てられている第１及び第２入力ポートが互いに電気的に接続されて、当該第１及び第２入力ポートの入力レベルのそれぞれが反転するため、マイクロコンピュータは入力ポートだけを使用して各押下式スイッチのオン状態を検出することができる。よって、マイクロコンピュータは、出力ポートを通じて信号を出力することなく各押下式スイッチの状態を検出することができる。その結果、マイクロコンピュータでの各押下式スイッチの状態を検出する際の処理が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る押下式スイッチの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、押下式スイッチが押下された際の入力ポートの入力レベルを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの変形例の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの変形例において、押下式スイッチが押下された際の入力ポートの入力レベルを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの他の変形例の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る押下式スイッチの変形例の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、押下式スイッチが押下された際の入力ポートの入力レベルを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの変形例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムの変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。本実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムは、例えば、テレビ等の家電機器の赤外線リモコン装置や、携帯電話装置、携帯端末装置等のキーボタン入力部に使用することができる。
【００１０】
図１に示されるように、本実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムは、ＣＰＵやメモリなどで構成されるマイクロコンピュータ１と、複数の押下式スイッチ（「キースイッチ」とも呼ばれる）ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４とを備えており、これらはリモコン装置等の筺体内に収納される。
【００１１】
マイクロコンピュータ１は、複数の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４を備えている。入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４は、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４の入力端子にそれぞれ接続されており、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力信号は、それぞれ入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４を介して、マイクロコンピュータ１内の所定の回路に入力される。入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４は、それぞれ抵抗Ｒ１〜Ｒ４を介して電源電位ＶＤＤにプルアップされている。したがって、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４には、それぞれ抵抗Ｒ１〜Ｒ４を介して電源電位ＶＤＤが印加される。以後、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４を特に区別する必要がないときには、それぞれを「入力ポートＩＰ」と呼ぶ。また、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４を特に区別する必要がないときには、それぞれを「入力バッファＩＢ」と呼ぶ。
【００１２】
押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４のそれぞれは、押下部１０と、当該押下部１０が押下されると当該押下部１０と接触する固定部１１とを備えており、押下部１０と固定部１１とが電気的に接触することによって導通状態（オン状態）となる。固定部１１は、押下部１０と接触する複数の接点１１ａ〜１１ｃを有している。接点１１ａ，１１ｂのそれぞれは、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のいずれか一つに接続されており、接点１１ｃは、基準電位ＧＮＤに接続されて電位固定されている。押下部１０が固定部１１の接点１１ａ〜１１ｃに接触すると、接点１１ａ〜１１ｃは互いに電気的に接続されるようになり、接点１１ａ，１１ｂには基準電位ＧＮＤが印加される。以後、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４を特に区別する必要がないときには、それぞれを「押下式スイッチＳＷ」と呼ぶ。
【００１３】
各押下式スイッチＳＷには、複数の入力ポートＩＰの組み合わせに係る複数種類の組み合わせパターンのいずれか一つが、互いに異なるように割り当てられている。ここで、入力ポートＩＰの組み合わせには、入力ポートＩＰが一つの場合も含まれるものとする。つまり、一つの入力ポートＩＰでも一つの組み合わせパターンが構成されるものとする。本実施の形態１に係るマイクロコンピュータ１には４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４が設けられていることから、当該入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の組み合わせパターンは１５（＝２4−１）種類存在することになる。
【００１４】
本実施の形態１では、押下式スイッチＳＷの数は６個であり、４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４がとり得る組み合わせパターンの総数（１５種類）よりも少ない。そこで、本実施の形態１では、各押下式スイッチＳＷには、４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の組み合わせパターンのうち、２つの入力ポートＩＰから成る組み合わせパターンを、互いに異なるように割り当てる。例えば、押下式スイッチＳＷ１２には、入力ポートＩＰ１と入力ポートＩＰ２の組み合わせパターンを割り当て、押下式スイッチＳＷ１３には、入力ポートＩＰ１と入力ポートＩＰ３の組み合わせパターンを割り当てる。また、押下式スイッチＳＷ１４には、入力ポートＩＰ１と入力ポートＩＰ４の組み合わせパターンを割り当て、押下式スイッチＳＷ２３には、入力ポートＩＰ２と入力ポートＩＰ３との組み合わせパターンを割り当てる。そして、押下式スイッチＳＷ２４には、入力ポートＩＰ２と入力ポートＩＰ４との組み合わせパターンを割り当て、押下式スイッチＳＷ３４には、入力ポートＩＰ３と入力ポートＩＰ４の組み合わせパターンを割り当てる。
【００１５】
そして、各押下式スイッチＳＷでは、固定部１１の２つの接点１１ａ，１１ｂは、当該押下式スイッチＳＷに割り当てられている入力ポートＩＰの組み合わせパターンにおける２つの入力ポートＩＰがそれぞれ接続されている。つまり、押下式スイッチＳＷ１２における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ１，ＩＰ２がそれぞれ接続されており、押下式スイッチＳＷ１３における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ１，ＩＰ３がそれぞれ接続されている。また、押下式スイッチＳＷ１４における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ１，ＩＰ４がそれぞれ接続されており、押下式スイッチＳＷ２３における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ２，ＩＰ３がそれぞれ接続されている。そして、押下式スイッチＳＷ２４における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ２，ＩＰ４がそれぞれ接続されており、押下式スイッチＳＷ３４における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ３，ＩＰ４がそれぞれ接続されている。
【００１６】
図２は各押下式スイッチＳＷの詳細な構成を示す平面図である。図２に示されるように、複数の押下式スイッチＳＷはマトリックス状に配列されている。押下部１０は、例えば、円柱状の導電性ゴム１１０で構成されている。導電体たる導電性ゴム１１０は、本マイクロコンピュータシステムを収納する筺体から露出しており、ユーザによる押下操作が可能となっている。
【００１７】
固定部１１は、厚紙や、ガラスエポキシ基板等の基板１００上に印刷して形成された３つのカーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃで構成されている。基板１００上にはマイクロコンピュータ１が形成されている。カーボンパターン１１１ａ，１１１ｂは、それが属する押下式スイッチＳＷに割り当てられている２つの入力ポートＩＰにそれぞれ電気的に接続されており、カーボンパターン１１１ｃには基準電位ＧＮＤが接続されている。導電性ゴム１１０と、導電体たるカーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃとは対向配置されており、カーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃは、導電性ゴム１１０側の面に、それぞれ接点１１ａ〜１１ｃを有している。筺体から露出した導電性ゴム１１０が押下されると、導電性ゴム１１０は基板１００側に移動して、導電性ゴム１１０と、カーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃとが互いに接触するようになる。これにより、押下式スイッチＳＷがオン状態となり、導電性ゴム１１０によってカーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃ間が互いに電気的に接続されるようになる。なお図２では、説明の便宜上、導電性ゴム１１０の輪郭だけを破線で示している。
【００１８】
以上のような構成を有する本実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムでは、各押下式スイッチＳＷがオフ状態のときには、マイクロコンピュータ１の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルはすべてＨｉレベル（“１”）となる。入力ポートＩＰには、抵抗を介して電源電位ＶＤＤが供給されている。そして、ある押下式スイッチＳＷが押下されてオン状態となると、当該押下式スイッチＳＷにおける固定部１１の接点１１ａ〜１１ｃが互いに電気的に接続されて、接点１１ａ，１１ｂの電位が基準電位ＧＮＤとなり、接点１１ａ，１１ｂに接続された２つの入力ポートＩＰの入力レベルがＨｉレベルからＬｏｗレベル（“０”）に変化する。つまり、押下式スイッチＳＷが押下されると、その押下式スイッチＳＷに割り当てられている入力ポートＩＰの組み合わせパターンにおける２つの入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。マイクロコンピュータ１は、入力レベルが反転した２つの入力ポートＩＰを特定し、当該２つの入力ポートＩＰから成る組み合わせパターンが割り当てられている押下式スイッチＳＷがオン状態であると判定する。
【００１９】
図３は各押下式スイッチＳＷがオン状態となった際の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルを示す図である。図３に示されるように、押下式スイッチＳＷ１２が押下されてオン状態となると、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２の入力レベルが反転して“０”となる。また、押下式スイッチＳＷ１３がオン状態となると、入力ポートＩＰ１，ＩＰ３の入力レベルが反転して“０”となる。そして、押下式スイッチＳＷ１４がオン状態となると入力ポートＩＰ１，ＩＰ４の入力レベルが反転し、押下式スイッチＳＷ２３がオン状態となると入力ポートＩＰ２，ＩＰ３の入力レベルが反転し、押下式スイッチＳＷ２４がオン状態となると入力ポートＩＰ２，ＩＰ４の入力レベルが反転し、押下式スイッチＳＷ３４がオン状態となると入力ポートＩＰ３，ＩＰ４の入力レベルが反転する。
【００２０】
本実施の形態１では、各押下式スイッチＳＷには、互いに異なった入力ポートＩＰの組み合わせパターンが割り当てられているため、図３に示されるように、複数の押下式スイッチＳＷの間では、押下された際の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルの組み合わせパターンが互いに異なったものとなる。つまり、各押下式スイッチＳＷが押下されると、４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４には、互いに異なったビット列の４ビットデータが入力されることになる。よって、マイクロコンピュータ１は、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベル、つまり入力データを確認することによって、どの押下式スイッチＳＷが押下されたかを検出することができる。
【００２１】
ここで、本実施の形態１に係るマイクロコンピュータ１は、その機能を部分的に停止するスリープ動作を行うことが可能である。スリープ動作においては、マイクロコンピュータ１は、例えば、そのシステムクロックの発振を停止する。これにより、マイクロコンピュータ１内のＣＰＵの動作は停止し、消費電力を大きく低減することができる。
【００２２】
マイクロコンピュータ１は、通常は、スリープ動作を行って、消費電力を低減している。そして、押下式スイッチＳＷが押下されて、それに割り当てられている２つの入力ポートＩＰの入力レベルがＬｏｗレベルとなると、ウェイクアップして、システムクロックの発振を開始し、マイクロコンピュータ１内のＣＰＵは動作を開始する。動作を開始したＣＰＵは、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルを確認して、オン状態の押下式スイッチＳＷを特定し、押下された押下式スイッチＳＷに応じた処理を実行する。その後、マイクロコンピュータ１では、スリープ動作が再度開始してパワーダウンモードとなる。
【００２３】
家電製品で使用される赤外線リモコンでは、ユーザによって操作されたときにだけ赤外線を出力すれば良いため、本マイクロコンピュータシステムを当該赤外線リモコンに使用する場合には、本実施の形態１のように、通常はマイクロコンピュータ１の動作をスリープ動作に設定しておいて、押下式スイッチＳＷが押下されたときにウェイクアップしてマイクロコンピュータ１のＣＰＵに所定の処理を実行させて赤外線を出力すれば良い。なお、スリープ動作を行っているマイクロコンピュータを、押下式スイッチの押下によってウェイクアップさせる処理は「キーオンウェイクアップ」と呼ばれる。
【００２４】
以上のように、本実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムでは、押下部１０の導電性ゴム１１０が、固定部１１におけるカーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃに接触することによって、押下式スイッチＳＷ自身がそれに接続されているマイクロコンピュータ１の入力ポートＩＰの入力レベルを反転させるため、マイクロコンピュータ１は出力ポートを使用せずに押下式スイッチＳＷのオン状態を検出できる。
【００２５】
さらに、複数の押下式スイッチＳＷのそれぞれには、４個の入力ポートＩＰの組み合わせ（入力ポートＩＰが一つの場合も含む）に係る（２4−１）種類の組み合わせパターンのいずれか一つが、互いに異なるように割り当てられ、各押下式スイッチＳＷは、オン状態となると、割り当てられている組み合わせパターンにおける入力ポートＩＰの入力レベルを反転させるため、マイクロコンピュータ１は最大で（２４−１）個の押下式スイッチＳＷのそれぞれのオン状態を個別に検出することができる。より一般的には、Ｎ（≧２）個の入力ポートＩＰを有するマイクロコンピュータ１は、最大で（２Ｎ−１）個の押下式スイッチＳＷのそれぞれのオン状態を個別に検出することができる。よって、上記特許文献１に記載の技術と比較して、マイクロコンピュータ１は少ない数のポートで多くの押下式スイッチＳＷの状態を検出することができる。
【００２６】
図４は４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４を有するマイクロコンピュータ１において、（２４−１）個の押下式スイッチＳＷの状態検出を行う際の本マイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。図４に示されるマイクロコンピュータシステムには、１５個の押下式スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４，ＳＷ１２３，ＳＷ１２４，ＳＷ１３４，ＳＷ２３４，ＳＷ１２３４が設けられている。以後、これらの押下式スイッチを区別する必要がないときには、上記と同様にそれぞれを「押下式スイッチＳＷ」と呼ぶ。
【００２７】
各押下式スイッチＳＷは、図３の例と同様に、押下部１０と、当該押下部１０が押下されると当該押下部１０と接触する固定部１１とを備えている。押下式スイッチＳＷ１〜ＳＷ４における固定部１１は、押下部１０と接触する２つの接点１１ａ，１１ｂを有しており、接点１１ａは入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のいずれか一つと接続され、接点１１ｂには基準電位ＧＮＤが接続されている。押下式スイッチＳＷ１２３，ＳＷ１２４，ＳＷ１３４，ＳＷ２３４における固定部１１は、押下部１０と接触する４つの接点１１ａ〜１１ｄを有しており、接点１１ａ〜１１ｃのそれぞれは入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のいずれか一つと接続され、接点１１ｄには基準電位ＧＮＤが接続されている。押下式スイッチＳＷ１２３４における固定部１１は、押下部１０と接触する５つの接点１１ａ〜１１ｅを有しており、接点１１ａ〜１１ｄはそれぞれ入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４と接続され、接点１１ｅには基準電位ＧＮＤが接続されている。なお、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４の構成については上記の通りである。
【００２８】
各押下式スイッチＳＷには、４つの入力ポートＩＰの組み合わせに係る１５種類の組み合わせパターンのいずれか一つが、互いに異なるように割り当てられている。具体的には、押下式スイッチＳＷ１には入力ポートＩＰ１から成る組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ２には入力ポートＩＰ２から成る組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ３には入力ポートＩＰ３から成る組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ４には入力ポートＩＰ４から成る組み合わせパターンがそれぞれ割り当てられている。また、押下式スイッチＳＷ１２３には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３の組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ１２４には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ４の組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ１３４には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ３，ＩＰ４の組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ２３４には、入力ポートＩＰ２，ＩＰ３，ＩＰ４の組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ１２３４には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３，ＩＰ４の組み合わせパターンが、それぞれ割り当てられている。なお、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４についての入力ポートＩＰの組み合わせパターンの割り当てについては上記の通りである。
【００２９】
押下式スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のそれぞれでは、固定部１１の接点１１ａは、当該押下式スイッチＳＷに割り当てられている組み合わせパターンにおける入力ポートＩＰが接続されている。例えば、押下式スイッチＳＷ１における接点１１ａには、当該押下式スイッチＳＷ１に割り当てられている組み合わせパターンに係る入力ポートＩＰ１が接続されている。
【００３０】
また、押下式スイッチＳＷ１２３，ＳＷ１２４，ＳＷ１３４，ＳＷ２３４のそれぞれでは、固定部１１の３つの接点１１ａ〜１１ｃは、当該押下式スイッチＳＷに割り当てられている組み合わせパターンにおける３つの入力ポートＩＰがそれぞれ接続されている。例えば、押下式スイッチＳＷ１２３における接点１１ａ〜１１ｃには、当該押下式スイッチＳＷ１２３に割り当てられている組み合わせパターンに係る３つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ３がそれぞれ接続されている。
【００３１】
また、押下式スイッチＳＷ１２３４における固定部１１の４つの接点１１ａ〜１１ｄは、押下式スイッチＳＷ１２３４に割り当てられている組み合わせパターンに係る４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４がそれぞれ接続されている。
【００３２】
なお、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂと入力ポートＩＰとの接続関係は上記の通りである。
【００３３】
押下式スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のそれぞれでは、押下部１０が押下されると、押下部１０が接点１１ａ，１１ｂと接触し、接点１１ａ，１１ｂが電気的に接続されるようになる。その結果、接点１１ａに基準電位ＧＮＤが印加されて、接点１１ａに接続された入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。
【００３４】
また、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４のそれぞれでは、押下部１０が押下されると、押下部１０が接点１１ａ〜１１ｃと接触し、接点１１ａ，１１ｂが電気的に接続されるようになる。その結果、接点１１ａ，１１ｂに基準電位ＧＮＤが印加されて、接点１１ａ，１１ｂに接続された２つの入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。
【００３５】
また、押下式スイッチＳＷ１２３，ＳＷ１２４，ＳＷ１３４，ＳＷ２３４のそれぞれでは、押下部１０が押下されると、押下部１０が接点１１ａ〜１１ｄと接触し、接点１１ａ〜１１ｃが電気的に接続されるようになる。その結果、接点１１ａ〜１１ｃに接続された３つの入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。
【００３６】
また、押下式スイッチＳＷ１２３４では、押下部１０が押下されると、押下部１０が接点１１ａ〜１１ｅと接触し、接点１１ａ〜１１ｄが電気的に接続されるようになる。その結果、接点１１ａ〜１１ｄに接続された４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルが反転する。
【００３７】
図５は、図４に示されるマイクロコンピュータシステムにおいて、各押下式スイッチＳＷが押下された際の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルを示す図である。図５に示されるように、１５個の押下式スイッチＳＷの間では、押下された際の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルの組み合わせパターンが互いに異なったものとなっている。つまり、各押下式スイッチＳＷが押下されると、４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４には、互いに異なったビット列の４ビットデータが入力されることになる。よって、マイクロコンピュータ１は、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルに基づいて、各押下式スイッチＳＷの状態を個別に検出することができる。
【００３８】
なお、図３に示されるマイクロコンピュータシステムにおいては、複数の押下式スイッチＳＷが同時に押下された場合には、３つ以上の入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。例えば、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３が同時に押下されてオン状態となった場合には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３の入力レベルが反転する。また、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ３４が同時に押下されてオン状態となった場合には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３，ＩＰ４の入力レベルが反転する。したがって、マイクロコンピュータ１は、３つ以上の入力ポートＩＰの入力レベルが反転したことを確認することによって、複数の押下式スイッチＳＷが同時に押下されたことを検出することができる。
【００３９】
また、上述の特許文献１には、マイクロコンピュータにおける複数のポートの入出力を切り替えることによって、当該マイクロコンピュータで状態検出できる押下式スイッチの数を増加させることが可能な技術が提案されている。この技術において、マイクロコンピュータが本実施の形態１と同様のスリープ動作を行って、マイクロコンピュータ内のＣＰＵの動作が停止すると、ポートの入出力を切り替えることができないことから、キーオンウェイクアップに使用できない押下式スイッチが存在することになる。したがって、特許文献１に記載の当該技術は、家電機器の赤外線リモコンなどのように、低消費電力化が望まれるシステムには不向きな技術である。
【００４０】
これに対して、本実施の形態１に係るマイクロコンピュータ１は、出力ポートを使用せずに入力ポートＩＰだけで各押下式スイッチＳＷの状態を検出することが可能であることから、複数の押下式スイッチＳＷのどのスイッチがオン状態となった場合であってもウェイクアップすることができる。よって、家電機器の赤外線リモコンなどの低消費電力化が要求されるシステムに、本マイクロコンピュータシステムを使用することができる。
【００４１】
また、押下式スイッチＳＷを図２のように構成することによって、簡単な構成で、押下式スイッチＳＷ自身が、それに割り当てられている組み合わせパターンに係る入力ポートＩＰの入力レベルを反転することができる。
【００４２】
なお、上記例では、固定部１１における所定の接点を基準電位ＧＮＤに接続していたが、その代わりに、押下部１０の導電性ゴム１１０を基準電位ＧＮＤに接続することによっても、簡単な構成で、押下式スイッチＳＷ自身が、それに割り当てられている入力ポートＩＰの入力レベルを反転させることができる。図６はこの場合の本マイクロコンピュータシステムの構成を示す図であって、図７は図６に示されるマイクロコンピュータシステムにおける各押下式スイッチＳＷの構成を示す図である。
【００４３】
図６，７に示されるように、各押下式スイッチＳＷでは、押下部１０の導電性ゴム１１０が基準電位ＧＮＤに接続されている。また各押下式スイッチＳＷでは、固定部１１は２つのカーボンパターン１１１ａ，１１１ｂしか有しておらず、これらのカーボンパターン１１１ａ，１１１ｂは、当該押下式スイッチＳＷに割り当てられている組み合わせパターンに係る２つの入力ポートＩＰにそれぞれ接続されている。他の構成については、図３に示されるマイクロコンピュータシステムと同様である。
【００４４】
図６，７に示される構成のマイクロコンピュータシステムにおいては、押下式スイッチＳＷが押下されると、基準電位ＧＮＤの導電性ゴム１１０と、カーボンパターン１１１ａ，１１１ｂとが互いに接触して、当該カーボンパターン１１１ａ，１１１ｂに基準電位ＧＮＤが印加されるようになる。その結果、カーボンパターン１１１ａ，１１ｂに接続された２つの入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。これにより、簡単な構成で、押下式スイッチＳＷ自身が、それに割り当てられている入力ポートＩＰの入力レベルを反転させることができる。
【００４５】
また、上記例では、マイクロコンピュータ１の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のそれぞれを電源電位ＶＤＤにプルアップし、固定部１１の所定の接点（カーボンパターン）あるいは押下部１０の導電性ゴム１１０を基準電位ＧＮＤに接続していたが、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のそれぞれを抵抗を介して基準電位ＧＮＤにプルダウンし、固定部１１の所定の接点あるいは押下部１０の導電性ゴム１１０を電源電位ＶＤＤに接続することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００４６】
このように、押下式スイッチＳＷ側を入力バッファＩＢのしきい値電位よりも低い電位に設定した場合には、入力ポートＩＰを当該しきい値電位よりも高い電位にプルアップし、押下式スイッチＳＷ側を入力バッファＩＢのしきい値電位よりも高い電位に設定した場合には、入力ポートＩＰを当該しきい値電位よりも低い電位にプルダウンしておけば良い。つまり、入力バッファＩＢが、押下式スイッチＳＷの押し下げで、その入力レベルの変化を認識するように、押下式スイッチＳＷ側と入力ポートＩＰ側の電位を設定すれば良い。
【００４７】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４のような、入力ポートＩＰをＨｉレベルに設定するプルアップ抵抗や、入力ポートＩＰをＬｏｗレベルにするプルダウン抵抗は、マイクロコンピュータ１内に設けても良いし、押下スイッチＳＷ側に設けても良い。電源電位ＶＤＤが５Ｖ、基準電位ＧＮＤが０Ｖの場合には、押下式スイッチＳＷの押し下げ時に流れる電流に配慮すれば、プルアップ抵抗及びプルダウン抵抗の抵抗値は数ｋΩ〜数ＭΩに設定するのが好適である。入力バッファＩＢのしきい値電位に対して＋１０％と−１０％というように、入力バッファＩＢのしきい値電位を挟む微小間隔の２つの電位に、押下式スイッチＳＷ側と入力ポートＩＰ側とをそれぞれ設定すれば、押下式スイッチＳＷの押し下げ前後の電位差が小さくなり、流れる電流も少なくて済むため、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗の抵抗値をより小さな値とすることができる。また、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗を、配線自体の持つ抵抗や押下式スイッチＳＷ自体の持つ接触抵抗などの寄生抵抗だけで構成しても良い。
【００４８】
実施の形態２．
図８は本発明の実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムは、実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムと同様に、例えば、テレビ等の家電機器の赤外線リモコンに使用することができる。
【００４９】
図８に示されるように、本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムは、ＣＰＵやメモリなどで構成されるマイクロコンピュータ２０１と、複数の押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１，ＳＷＡ２Ｂ１，ＳＷＡ１Ｂ２，ＳＷＡ２Ｂ２とを備えており、これらは筺体内に収納される。以後、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１，ＳＷＡ２Ｂ１，ＳＷＡ１Ｂ２，ＳＷＡ２Ｂ２を特に区別することが無い場合には、それぞれを「押下式スイッチＳＷＡＢ」と呼ぶ。
【００５０】
マイクロコンピュータ２０１は、複数の入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２を備えている。入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２は、入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４の入力端子にそれぞれ接続されている。入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２は、それぞれ抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を介して電源電位ＶＤＤにプルアップされている。一方で、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２は、それぞれ抵抗Ｒ２３，Ｒ２４を介して基準電位ＧＮＤにプルダウンされている。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４の抵抗値は、例えば互いに同じ値に設定されている。以後、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２を特に区別する必要が無い場合には、それぞれを「入力ポートＩＰＡ」と呼ぶ。同様に、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２を特に区別する必要が無い場合には、それぞれを「入力ポートＩＰＢ」と呼ぶ。
【００５１】
各押下式スイッチＳＷＡＢは、押下部２１０と、押下部２１０が押下されると当該押下部２１０に接触する固定部２１１とを備えている。固定部２１１は、押下部２１０と接触する複数の接点２１１ａ，２１１ｂを有している。接点２１１ａは、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２のどちらか一方と接続されており、接点２１１ｂは、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２のどちらか一方と接続されている。押下部２１０が固定部２１１の接点２１１ａ，２１１ｂに接触すると、接点２１１ａ，２１１ｂは互いに電気的に接続されるようになる。なお、各押下式スイッチＳＷＡＢは、上述の図７に示される押下式スイッチＳＷと同様に、導電性ゴムと、基板に形成された２つのカーボンパターンとで構成することができる。
【００５２】
各押下式スイッチＳＷＡＢには、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２のいずれか一つと、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２いずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられている。具体的には、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１には入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ１が、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ１には、入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ１が、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ２には、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ２が、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ２には、入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ２が、それぞれ割り当てられている。
【００５３】
そして、各押下式スイッチＳＷＡＢでは、固定部２１１の２つの接点２１１ａ，２１１ｂが、当該押下式スイッチＳＷＡＢに割り当てられている入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢにそれぞれ接続されている。具体的には、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１の接点２１１ａ，２１１ｂには入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ１が、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ１の接点２１１ａ，２１１ｂには入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ１が、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ２の接点２１１ａ，２１１ｂには入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ２が、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ２の接点２１１ａ，２１１ｂには入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ２が、それぞれ接続されている。
【００５４】
以上のような構成を有する本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムでは、各押下式スイッチＳＷＡＢがオフ状態のときには、マイクロコンピュータ２０１の入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２の入力レベルはすべてＨｉレベル（“１”）となり、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルはすべてＬｏｗレベル（“０”）となる。
【００５５】
ある押下式スイッチＳＷＡＢが押下されてオン状態となると、当該押下式スイッチＳＷＡＢにおける固定部２１１の接点２１１ａ，２１１ｂが互いに電気的に接続されて、接点２１１ａ，２１１ｂに接続された２つの入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢが互いにショートする。入力ポートＩＰＡは電源電位ＶＤＤにプルアップされ、入力ポートＩＰＢは基準電位ＧＮＤにプルダウンされていることから、入力ポートＩＰＡと入力ポートＩＰＢとがショートすると、それぞれの電位は、電源電位ＶＤＤと基準電位ＧＮＤとの間の電位差が抵抗分割された電位、つまり、電源電位ＶＤＤと基準電位ＧＮＤとの中間電位（以後、単に「中間電位」と呼ぶ）となる。
【００５６】
ここで、本実施の形態２に係る入力バッファＩＢ２１，ＩＢ２２のそれぞれでは、入力レベルを判定するしきい値電位が中間電位よりも大きい値に設定されている。したがって、入力バッファＩＢ２１，ＩＢ２２のそれぞれでは、入力電位が中間電位に等しい場合には、入力レベルはＬｏｗレベル（“０”）と判定される。一方で、入力バッファＩＢ２３，ＩＢ２４のそれぞれでは、入力レベルを判定するしきい値電位が中間電位よりも小さい値に設定されている。したがって、入力バッファＩＢ２３，ＩＢ２４のそれぞれでは、入力電位が中間電位に等しい場合には、入力レベルはＨｉレベル（“１”）と判定される。よって、入力ポートＩＰＡと入力ポートＩＰＢとが電気的に接続されて、それぞれの電位が中間電位となると、当該入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルはそれぞれ反転する。つまり、当該入力ポートＩＰＡの入力レベルはＬｏｗレベル（“０”）となり、当該入力ポートＩＰＢの入力レベルはＨｉレベル（“１”）となる。
【００５７】
なお、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値と、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗値との比が３：１となるようにすれば、中間電位は電源電位ＶＤＤの１／４倍程度となる。入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４の製造のしやすさと動作とを比較衡量して、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値と、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗値との比を、４：１や、５：１に設定する等、それらの抵抗値に大小を設けて、入力レベルとして低い中間電位を認識するように入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４を構成して、入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルを反転させるようにしても良い。
【００５８】
図９は各押下式スイッチＳＷＡＢがオン状態となった場合の入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルを示す図である。図９に示されるように、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１が押下されると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ１の入力レベルが反転する。また、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ１が押下されると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ１の入力レベルが反転する。また、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ２が押下されると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ２の入力レベルが反転する。また、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ２が押下されると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ２の入力レベルが反転する。
【００５９】
本実施の形態２では、各押下式スイッチＳＷＡＢには、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２のいずれか一つと、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２のいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられているため、図９に示されるように、複数の押下式スイッチＳＷＡＢの間では、押下された際の入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルの組み合わせパターンが互いに異なったものとなる。よって、マイクロコンピュータ２０１は、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルを確認することによって、どの押下式スイッチＳＷＡＢが押下されたかを検出することができる。
【００６０】
本実施の形態２に係るマイクロコンピュータ２０１は、実施の形態１に係るマイクロコンピュータ１と同様に、その機能を部分的に停止するスリープ動作を行うことが可能である。スリープ動作においては、マイクロコンピュータ２０１は、例えば、そのシステムクロックの発振を停止する。これにより、マイクロコンピュータ２０１内のＣＰＵの動作は停止し、消費電力を大きく低減することができる。
【００６１】
マイクロコンピュータ２０１は、通常は、スリープ動作を行って、消費電力を低減している。そして、押下式スイッチＳＷＡＢが押下されて、それに割り当てられている２つの入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルが反転すると、ウェイクアップして、システムクロックの発振を開始し、マイクロコンピュータ２０１内のＣＰＵは動作を開始する。動作を開始したＣＰＵは、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルを確認して、オン状態の押下式スイッチＳＷＡＢを特定し、押下された押下式スイッチＳＷＡＢに応じた処理を実行する。その後、マイクロコンピュータ２０１では、スリープ動作を再度開始してパワーダウンモードとなる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムでは、複数の押下式スイッチＳＷＡＢのそれぞれには、複数の入力ポートＩＰＡのいずれか一つと、複数の入力ポートＩＰＢのいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられており、複数の押下式スイッチＳＷＡＢのそれぞれに関して、当該押下式スイッチＳＷＡＢがオン状態となると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢが電気的に接続されて、当該入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルがそれぞれ反転するため、マイクロコンピュータ２０１は入力ポートだけを使用して各押下式スイッチＳＷＡＢのオン状態を個別に検出することができる。よって、マイクロコンピュータ２０１は、出力ポートを通じて信号を出力することなく各押下式スイッチＳＷＡＢのオン状態を検出することができる。その結果、マイクロコンピュータ２０１での押下式スイッチＳＷＡＢの状態を検出する際の処理が簡素化される。
【００６３】
なお、本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、マイクロコンピュータ２０１と複数の押下式スイッチＳＷＡＢとを同一のＰＣＢ（Print Circuit Board）に形成し、マイクロコンピュータ２０１の入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４のグランド端子と、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の基準電位ＧＮＤ側の端子とを、ＰＣＢ上で接続しても良い。つまり、各押下式スイッチＳＷＡＢに抵抗を介して接続される基準電位ＧＮＤと、入力バッファＩＢ２１〜２４に供給される基準電位とを共通としても良い。
【００６４】
また、上述の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムにおいても、マイクロコンピュータ１と複数の押下式スイッチＳＷとを同一のＰＣＢに形成し、マイクロコンピュータ１の入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４のグランド端子と、各押下式スイッチＳＷの固定部１１における基準電位ＧＮＤに接続される接点とを、ＰＣＢ上で接続しても良い。つまり、各押下式スイッチＳＷに接続される基準電位ＧＮＤと、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４に供給される基準電位とを共通としても良い。
【００６５】
図１０は上述の図１に示される実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４のグランド端子と、各押下式スイッチＳＷの固定部１１における基準電位ＧＮＤに接続される接点１１ｃとをＰＣＢ上で接続した様子を示す図である。また、図１１は図８に示される実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４のグランド端子と、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の基準電位ＧＮＤ側の端子とをＰＣＢ上で接続した様子を示す図である。
【００６６】
このように、実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、各押下式スイッチＳＷに接続される基準電位ＧＮＤを、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４に接続される基準電位とすることによって、低消費電力化のために入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４の電源電位を低下させたとしても、マイクロコンピュータ１において各押下式スイッチＳＷの押下を検出することが容易となる。
【００６７】
同様に、実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、各押下式スイッチＳＷＡＢに抵抗を介して接続される基準電位ＧＮＤを、入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４に接続される基準電位とすることによって、低消費電力化のために入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４の電源電位を低下させたとしても、マイクロコンピュータ２０１において各押下式スイッチＳＷＡＢの押下を検出することが容易となる。
【００６８】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００６９】
２０１ マイクロコンピュータ
ＧＮＤ 基準電位
ＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２ 入力ポート
Ｒ２１〜Ｒ２４ 抵抗
ＳＷＡ１Ｂ１，ＳＷＡ１Ｂ２，ＳＷＡ２Ｂ１，ＳＷＡ２Ｂ２ 押下式スイッチ
ＶＤＤ 電源電位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロコンピュータのポートを使用して複数のスイッチの状態を検出するマイクロコンピュータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１にも記載されているように、マイクロコンピュータのポートを使用して複数のスイッチの状態を検出するマイクロコンピュータシステムに関して、従来から様々な技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２５５９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
消費電力を低減するために、マイクロコンピュータでのスイッチの状態を検出する際の処理をできるだけ簡素化することが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものでありそこで、マイクロコンピュータでのスイッチの状態を検出する際の処理を簡素化することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の一実施形態に係るマイクロコンピュータシステムは、抵抗を介して第１の電位に設定された複数の第１入力ポートと、抵抗を介して第２の電位に設定された複数の第２入力ポートとを有するマイクロコンピュータと、複数のスイッチとを備え、前記複数のスイッチのそれぞれには、前記複数の第１入力ポートのいずれか一つと、前記複数の第２入力ポートのいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられており、前記複数のスイッチのそれぞれに関して、当該スイッチがオン状態となると、当該スイッチに割り当てられている前記第１及び第２入力ポートが互いに電気的に接続されて、当該第１及び第２入力ポートの入力レベルがそれぞれ反転し、前記マイクロコンピュータは、前記複数の第１及び第２入力ポートの入力レベルに基づいて、前記複数のスイッチの各々の状態を検出する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複数の押下式スイッチのそれぞれには、２つの第１入力ポートのいずれか一つと、２つの第２入力ポートのいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられており、各押下式スイッチに関して、当該押下式スイッチがオン状態となると、当該押下式スイッチに割り当てられている第１及び第２入力ポートが互いに電気的に接続されて、当該第１及び第２入力ポートの入力レベルのそれぞれが反転するため、マイクロコンピュータは入力ポートだけを使用して各押下式スイッチのオン状態を検出することができる。よって、マイクロコンピュータは、出力ポートを通じて信号を出力することなく各押下式スイッチの状態を検出することができる。その結果、マイクロコンピュータでの各押下式スイッチの状態を検出する際の処理が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る押下式スイッチの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、押下式スイッチが押下された際の入力ポートの入力レベルを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの変形例の構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの変形例において、押下式スイッチが押下された際の入力ポートの入力レベルを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの他の変形例の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る押下式スイッチの変形例の構成を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、押下式スイッチが押下された際の入力ポートの入力レベルを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの変形例の構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムの変形例の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。本実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムは、例えば、テレビ等の家電機器の赤外線リモコン装置や、携帯電話装置、携帯端末装置等のキーボタン入力部に使用することができる。
【００１０】
図１に示されるように、本実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムは、ＣＰＵやメモリなどで構成されるマイクロコンピュータ１と、複数の押下式スイッチ（「キースイッチ」とも呼ばれる）ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４とを備えており、これらはリモコン装置等の筺体内に収納される。
【００１１】
マイクロコンピュータ１は、複数の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４を備えている。入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４は、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４の入力端子にそれぞれ接続されており、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力信号は、それぞれ入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４を介して、マイクロコンピュータ１内の所定の回路に入力される。入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４は、それぞれ抵抗Ｒ１〜Ｒ４を介して電源電位ＶＤＤにプルアップされている。したがって、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４には、それぞれ抵抗Ｒ１〜Ｒ４を介して電源電位ＶＤＤが印加される。以後、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４を特に区別する必要がないときには、それぞれを「入力ポートＩＰ」と呼ぶ。また、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４を特に区別する必要がないときには、それぞれを「入力バッファＩＢ」と呼ぶ。
【００１２】
押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４のそれぞれは、押下部１０と、当該押下部１０が押下されると当該押下部１０と接触する固定部１１とを備えており、押下部１０と固定部１１とが電気的に接触することによって導通状態（オン状態）となる。固定部１１は、押下部１０と接触する複数の接点１１ａ〜１１ｃを有している。接点１１ａ，１１ｂのそれぞれは、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のいずれか一つに接続されており、接点１１ｃは、基準電位ＧＮＤに接続されて電位固定されている。押下部１０が固定部１１の接点１１ａ〜１１ｃに接触すると、接点１１ａ〜１１ｃは互いに電気的に接続されるようになり、接点１１ａ，１１ｂには基準電位ＧＮＤが印加される。以後、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４を特に区別する必要がないときには、それぞれを「押下式スイッチＳＷ」と呼ぶ。
【００１３】
各押下式スイッチＳＷには、複数の入力ポートＩＰの組み合わせに係る複数種類の組み合わせパターンのいずれか一つが、互いに異なるように割り当てられている。ここで、入力ポートＩＰの組み合わせには、入力ポートＩＰが一つの場合も含まれるものとする。つまり、一つの入力ポートＩＰでも一つの組み合わせパターンが構成されるものとする。本実施の形態１に係るマイクロコンピュータ１には４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４が設けられていることから、当該入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の組み合わせパターンは１５（＝２4−１）種類存在することになる。
【００１４】
本実施の形態１では、押下式スイッチＳＷの数は６個であり、４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４がとり得る組み合わせパターンの総数（１５種類）よりも少ない。そこで、本実施の形態１では、各押下式スイッチＳＷには、４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の組み合わせパターンのうち、２つの入力ポートＩＰから成る組み合わせパターンを、互いに異なるように割り当てる。例えば、押下式スイッチＳＷ１２には、入力ポートＩＰ１と入力ポートＩＰ２の組み合わせパターンを割り当て、押下式スイッチＳＷ１３には、入力ポートＩＰ１と入力ポートＩＰ３の組み合わせパターンを割り当てる。また、押下式スイッチＳＷ１４には、入力ポートＩＰ１と入力ポートＩＰ４の組み合わせパターンを割り当て、押下式スイッチＳＷ２３には、入力ポートＩＰ２と入力ポートＩＰ３との組み合わせパターンを割り当てる。そして、押下式スイッチＳＷ２４には、入力ポートＩＰ２と入力ポートＩＰ４との組み合わせパターンを割り当て、押下式スイッチＳＷ３４には、入力ポートＩＰ３と入力ポートＩＰ４の組み合わせパターンを割り当てる。
【００１５】
そして、各押下式スイッチＳＷでは、固定部１１の２つの接点１１ａ，１１ｂは、当該押下式スイッチＳＷに割り当てられている入力ポートＩＰの組み合わせパターンにおける２つの入力ポートＩＰがそれぞれ接続されている。つまり、押下式スイッチＳＷ１２における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ１，ＩＰ２がそれぞれ接続されており、押下式スイッチＳＷ１３における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ１，ＩＰ３がそれぞれ接続されている。また、押下式スイッチＳＷ１４における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ１，ＩＰ４がそれぞれ接続されており、押下式スイッチＳＷ２３における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ２，ＩＰ３がそれぞれ接続されている。そして、押下式スイッチＳＷ２４における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ２，ＩＰ４がそれぞれ接続されており、押下式スイッチＳＷ３４における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂには入力ポートＩＰ３，ＩＰ４がそれぞれ接続されている。
【００１６】
図２は各押下式スイッチＳＷの詳細な構成を示す平面図である。図２に示されるように、複数の押下式スイッチＳＷはマトリックス状に配列されている。押下部１０は、例えば、円柱状の導電性ゴム１１０で構成されている。導電体たる導電性ゴム１１０は、本マイクロコンピュータシステムを収納する筺体から露出しており、ユーザによる押下操作が可能となっている。
【００１７】
固定部１１は、厚紙や、ガラスエポキシ基板等の基板１００上に印刷して形成された３つのカーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃで構成されている。基板１００上にはマイクロコンピュータ１が形成されている。カーボンパターン１１１ａ，１１１ｂは、それが属する押下式スイッチＳＷに割り当てられている２つの入力ポートＩＰにそれぞれ電気的に接続されており、カーボンパターン１１１ｃには基準電位ＧＮＤが接続されている。導電性ゴム１１０と、導電体たるカーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃとは対向配置されており、カーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃは、導電性ゴム１１０側の面に、それぞれ接点１１ａ〜１１ｃを有している。筺体から露出した導電性ゴム１１０が押下されると、導電性ゴム１１０は基板１００側に移動して、導電性ゴム１１０と、カーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃとが互いに接触するようになる。これにより、押下式スイッチＳＷがオン状態となり、導電性ゴム１１０によってカーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃ間が互いに電気的に接続されるようになる。なお図２では、説明の便宜上、導電性ゴム１１０の輪郭だけを破線で示している。
【００１８】
以上のような構成を有する本実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムでは、各押下式スイッチＳＷがオフ状態のときには、マイクロコンピュータ１の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルはすべてＨｉレベル（“１”）となる。入力ポートＩＰには、抵抗を介して電源電位ＶＤＤが供給されている。そして、ある押下式スイッチＳＷが押下されてオン状態となると、当該押下式スイッチＳＷにおける固定部１１の接点１１ａ〜１１ｃが互いに電気的に接続されて、接点１１ａ，１１ｂの電位が基準電位ＧＮＤとなり、接点１１ａ，１１ｂに接続された２つの入力ポートＩＰの入力レベルがＨｉレベルからＬｏｗレベル（“０”）に変化する。つまり、押下式スイッチＳＷが押下されると、その押下式スイッチＳＷに割り当てられている入力ポートＩＰの組み合わせパターンにおける２つの入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。マイクロコンピュータ１は、入力レベルが反転した２つの入力ポートＩＰを特定し、当該２つの入力ポートＩＰから成る組み合わせパターンが割り当てられている押下式スイッチＳＷがオン状態であると判定する。
【００１９】
図３は各押下式スイッチＳＷがオン状態となった際の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルを示す図である。図３に示されるように、押下式スイッチＳＷ１２が押下されてオン状態となると、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２の入力レベルが反転して“０”となる。また、押下式スイッチＳＷ１３がオン状態となると、入力ポートＩＰ１，ＩＰ３の入力レベルが反転して“０”となる。そして、押下式スイッチＳＷ１４がオン状態となると入力ポートＩＰ１，ＩＰ４の入力レベルが反転し、押下式スイッチＳＷ２３がオン状態となると入力ポートＩＰ２，ＩＰ３の入力レベルが反転し、押下式スイッチＳＷ２４がオン状態となると入力ポートＩＰ２，ＩＰ４の入力レベルが反転し、押下式スイッチＳＷ３４がオン状態となると入力ポートＩＰ３，ＩＰ４の入力レベルが反転する。
【００２０】
本実施の形態１では、各押下式スイッチＳＷには、互いに異なった入力ポートＩＰの組み合わせパターンが割り当てられているため、図３に示されるように、複数の押下式スイッチＳＷの間では、押下された際の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルの組み合わせパターンが互いに異なったものとなる。つまり、各押下式スイッチＳＷが押下されると、４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４には、互いに異なったビット列の４ビットデータが入力されることになる。よって、マイクロコンピュータ１は、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベル、つまり入力データを確認することによって、どの押下式スイッチＳＷが押下されたかを検出することができる。
【００２１】
ここで、本実施の形態１に係るマイクロコンピュータ１は、その機能を部分的に停止するスリープ動作を行うことが可能である。スリープ動作においては、マイクロコンピュータ１は、例えば、そのシステムクロックの発振を停止する。これにより、マイクロコンピュータ１内のＣＰＵの動作は停止し、消費電力を大きく低減することができる。
【００２２】
マイクロコンピュータ１は、通常は、スリープ動作を行って、消費電力を低減している。そして、押下式スイッチＳＷが押下されて、それに割り当てられている２つの入力ポートＩＰの入力レベルがＬｏｗレベルとなると、ウェイクアップして、システムクロックの発振を開始し、マイクロコンピュータ１内のＣＰＵは動作を開始する。動作を開始したＣＰＵは、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルを確認して、オン状態の押下式スイッチＳＷを特定し、押下された押下式スイッチＳＷに応じた処理を実行する。その後、マイクロコンピュータ１では、スリープ動作が再度開始してパワーダウンモードとなる。
【００２３】
家電製品で使用される赤外線リモコンでは、ユーザによって操作されたときにだけ赤外線を出力すれば良いため、本マイクロコンピュータシステムを当該赤外線リモコンに使用する場合には、本実施の形態１のように、通常はマイクロコンピュータ１の動作をスリープ動作に設定しておいて、押下式スイッチＳＷが押下されたときにウェイクアップしてマイクロコンピュータ１のＣＰＵに所定の処理を実行させて赤外線を出力すれば良い。なお、スリープ動作を行っているマイクロコンピュータを、押下式スイッチの押下によってウェイクアップさせる処理は「キーオンウェイクアップ」と呼ばれる。
【００２４】
以上のように、本実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムでは、押下部１０の導電性ゴム１１０が、固定部１１におけるカーボンパターン１１１ａ〜１１１ｃに接触することによって、押下式スイッチＳＷ自身がそれに接続されているマイクロコンピュータ１の入力ポートＩＰの入力レベルを反転させるため、マイクロコンピュータ１は出力ポートを使用せずに押下式スイッチＳＷのオン状態を検出できる。
【００２５】
さらに、複数の押下式スイッチＳＷのそれぞれには、４個の入力ポートＩＰの組み合わせ（入力ポートＩＰが一つの場合も含む）に係る（２4−１）種類の組み合わせパターンのいずれか一つが、互いに異なるように割り当てられ、各押下式スイッチＳＷは、オン状態となると、割り当てられている組み合わせパターンにおける入力ポートＩＰの入力レベルを反転させるため、マイクロコンピュータ１は最大で（２４−１）個の押下式スイッチＳＷのそれぞれのオン状態を個別に検出することができる。より一般的には、Ｎ（≧２）個の入力ポートＩＰを有するマイクロコンピュータ１は、最大で（２Ｎ−１）個の押下式スイッチＳＷのそれぞれのオン状態を個別に検出することができる。よって、上記特許文献１に記載の技術と比較して、マイクロコンピュータ１は少ない数のポートで多くの押下式スイッチＳＷの状態を検出することができる。
【００２６】
図４は４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４を有するマイクロコンピュータ１において、（２４−１）個の押下式スイッチＳＷの状態検出を行う際の本マイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。図４に示されるマイクロコンピュータシステムには、１５個の押下式スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４，ＳＷ１２３，ＳＷ１２４，ＳＷ１３４，ＳＷ２３４，ＳＷ１２３４が設けられている。以後、これらの押下式スイッチを区別する必要がないときには、上記と同様にそれぞれを「押下式スイッチＳＷ」と呼ぶ。
【００２７】
各押下式スイッチＳＷは、図３の例と同様に、押下部１０と、当該押下部１０が押下されると当該押下部１０と接触する固定部１１とを備えている。押下式スイッチＳＷ１〜ＳＷ４における固定部１１は、押下部１０と接触する２つの接点１１ａ，１１ｂを有しており、接点１１ａは入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のいずれか一つと接続され、接点１１ｂには基準電位ＧＮＤが接続されている。押下式スイッチＳＷ１２３，ＳＷ１２４，ＳＷ１３４，ＳＷ２３４における固定部１１は、押下部１０と接触する４つの接点１１ａ〜１１ｄを有しており、接点１１ａ〜１１ｃのそれぞれは入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のいずれか一つと接続され、接点１１ｄには基準電位ＧＮＤが接続されている。押下式スイッチＳＷ１２３４における固定部１１は、押下部１０と接触する５つの接点１１ａ〜１１ｅを有しており、接点１１ａ〜１１ｄはそれぞれ入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４と接続され、接点１１ｅには基準電位ＧＮＤが接続されている。なお、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４の構成については上記の通りである。
【００２８】
各押下式スイッチＳＷには、４つの入力ポートＩＰの組み合わせに係る１５種類の組み合わせパターンのいずれか一つが、互いに異なるように割り当てられている。具体的には、押下式スイッチＳＷ１には入力ポートＩＰ１から成る組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ２には入力ポートＩＰ２から成る組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ３には入力ポートＩＰ３から成る組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ４には入力ポートＩＰ４から成る組み合わせパターンがそれぞれ割り当てられている。また、押下式スイッチＳＷ１２３には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３の組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ１２４には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ４の組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ１３４には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ３，ＩＰ４の組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ２３４には、入力ポートＩＰ２，ＩＰ３，ＩＰ４の組み合わせパターンが、押下式スイッチＳＷ１２３４には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３，ＩＰ４の組み合わせパターンが、それぞれ割り当てられている。なお、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４についての入力ポートＩＰの組み合わせパターンの割り当てについては上記の通りである。
【００２９】
押下式スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のそれぞれでは、固定部１１の接点１１ａは、当該押下式スイッチＳＷに割り当てられている組み合わせパターンにおける入力ポートＩＰが接続されている。例えば、押下式スイッチＳＷ１における接点１１ａには、当該押下式スイッチＳＷ１に割り当てられている組み合わせパターンに係る入力ポートＩＰ１が接続されている。
【００３０】
また、押下式スイッチＳＷ１２３，ＳＷ１２４，ＳＷ１３４，ＳＷ２３４のそれぞれでは、固定部１１の３つの接点１１ａ〜１１ｃは、当該押下式スイッチＳＷに割り当てられている組み合わせパターンにおける３つの入力ポートＩＰがそれぞれ接続されている。例えば、押下式スイッチＳＷ１２３における接点１１ａ〜１１ｃには、当該押下式スイッチＳＷ１２３に割り当てられている組み合わせパターンに係る３つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ３がそれぞれ接続されている。
【００３１】
また、押下式スイッチＳＷ１２３４における固定部１１の４つの接点１１ａ〜１１ｄは、押下式スイッチＳＷ１２３４に割り当てられている組み合わせパターンに係る４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４がそれぞれ接続されている。
【００３２】
なお、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４における固定部１１の接点１１ａ，１１ｂと入力ポートＩＰとの接続関係は上記の通りである。
【００３３】
押下式スイッチＳＷ１〜ＳＷ４のそれぞれでは、押下部１０が押下されると、押下部１０が接点１１ａ，１１ｂと接触し、接点１１ａ，１１ｂが電気的に接続されるようになる。その結果、接点１１ａに基準電位ＧＮＤが印加されて、接点１１ａに接続された入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。
【００３４】
また、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３，ＳＷ１４，ＳＷ２３，ＳＷ２４，ＳＷ３４のそれぞれでは、押下部１０が押下されると、押下部１０が接点１１ａ〜１１ｃと接触し、接点１１ａ，１１ｂが電気的に接続されるようになる。その結果、接点１１ａ，１１ｂに基準電位ＧＮＤが印加されて、接点１１ａ，１１ｂに接続された２つの入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。
【００３５】
また、押下式スイッチＳＷ１２３，ＳＷ１２４，ＳＷ１３４，ＳＷ２３４のそれぞれでは、押下部１０が押下されると、押下部１０が接点１１ａ〜１１ｄと接触し、接点１１ａ〜１１ｃが電気的に接続されるようになる。その結果、接点１１ａ〜１１ｃに接続された３つの入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。
【００３６】
また、押下式スイッチＳＷ１２３４では、押下部１０が押下されると、押下部１０が接点１１ａ〜１１ｅと接触し、接点１１ａ〜１１ｄが電気的に接続されるようになる。その結果、接点１１ａ〜１１ｄに接続された４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルが反転する。
【００３７】
図５は、図４に示されるマイクロコンピュータシステムにおいて、各押下式スイッチＳＷが押下された際の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルを示す図である。図５に示されるように、１５個の押下式スイッチＳＷの間では、押下された際の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルの組み合わせパターンが互いに異なったものとなっている。つまり、各押下式スイッチＳＷが押下されると、４つの入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４には、互いに異なったビット列の４ビットデータが入力されることになる。よって、マイクロコンピュータ１は、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４の入力レベルに基づいて、各押下式スイッチＳＷの状態を個別に検出することができる。
【００３８】
なお、図３に示されるマイクロコンピュータシステムにおいては、複数の押下式スイッチＳＷが同時に押下された場合には、３つ以上の入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。例えば、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ１３が同時に押下されてオン状態となった場合には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３の入力レベルが反転する。また、押下式スイッチＳＷ１２，ＳＷ３４が同時に押下されてオン状態となった場合には、入力ポートＩＰ１，ＩＰ２，ＩＰ３，ＩＰ４の入力レベルが反転する。したがって、マイクロコンピュータ１は、３つ以上の入力ポートＩＰの入力レベルが反転したことを確認することによって、複数の押下式スイッチＳＷが同時に押下されたことを検出することができる。
【００３９】
また、上述の特許文献１には、マイクロコンピュータにおける複数のポートの入出力を切り替えることによって、当該マイクロコンピュータで状態検出できる押下式スイッチの数を増加させることが可能な技術が提案されている。この技術において、マイクロコンピュータが本実施の形態１と同様のスリープ動作を行って、マイクロコンピュータ内のＣＰＵの動作が停止すると、ポートの入出力を切り替えることができないことから、キーオンウェイクアップに使用できない押下式スイッチが存在することになる。したがって、特許文献１に記載の当該技術は、家電機器の赤外線リモコンなどのように、低消費電力化が望まれるシステムには不向きな技術である。
【００４０】
これに対して、本実施の形態１に係るマイクロコンピュータ１は、出力ポートを使用せずに入力ポートＩＰだけで各押下式スイッチＳＷの状態を検出することが可能であることから、複数の押下式スイッチＳＷのどのスイッチがオン状態となった場合であってもウェイクアップすることができる。よって、家電機器の赤外線リモコンなどの低消費電力化が要求されるシステムに、本マイクロコンピュータシステムを使用することができる。
【００４１】
また、押下式スイッチＳＷを図２のように構成することによって、簡単な構成で、押下式スイッチＳＷ自身が、それに割り当てられている組み合わせパターンに係る入力ポートＩＰの入力レベルを反転することができる。
【００４２】
なお、上記例では、固定部１１における所定の接点を基準電位ＧＮＤに接続していたが、その代わりに、押下部１０の導電性ゴム１１０を基準電位ＧＮＤに接続することによっても、簡単な構成で、押下式スイッチＳＷ自身が、それに割り当てられている入力ポートＩＰの入力レベルを反転させることができる。図６はこの場合の本マイクロコンピュータシステムの構成を示す図であって、図７は図６に示されるマイクロコンピュータシステムにおける各押下式スイッチＳＷの構成を示す図である。
【００４３】
図６，７に示されるように、各押下式スイッチＳＷでは、押下部１０の導電性ゴム１１０が基準電位ＧＮＤに接続されている。また各押下式スイッチＳＷでは、固定部１１は２つのカーボンパターン１１１ａ，１１１ｂしか有しておらず、これらのカーボンパターン１１１ａ，１１１ｂは、当該押下式スイッチＳＷに割り当てられている組み合わせパターンに係る２つの入力ポートＩＰにそれぞれ接続されている。他の構成については、図３に示されるマイクロコンピュータシステムと同様である。
【００４４】
図６，７に示される構成のマイクロコンピュータシステムにおいては、押下式スイッチＳＷが押下されると、基準電位ＧＮＤの導電性ゴム１１０と、カーボンパターン１１１ａ，１１１ｂとが互いに接触して、当該カーボンパターン１１１ａ，１１１ｂに基準電位ＧＮＤが印加されるようになる。その結果、カーボンパターン１１１ａ，１１ｂに接続された２つの入力ポートＩＰの入力レベルが反転する。これにより、簡単な構成で、押下式スイッチＳＷ自身が、それに割り当てられている入力ポートＩＰの入力レベルを反転させることができる。
【００４５】
また、上記例では、マイクロコンピュータ１の入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のそれぞれを電源電位ＶＤＤにプルアップし、固定部１１の所定の接点（カーボンパターン）あるいは押下部１０の導電性ゴム１１０を基準電位ＧＮＤに接続していたが、入力ポートＩＰ１〜ＩＰ４のそれぞれを抵抗を介して基準電位ＧＮＤにプルダウンし、固定部１１の所定の接点あるいは押下部１０の導電性ゴム１１０を電源電位ＶＤＤに接続することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００４６】
このように、押下式スイッチＳＷ側を入力バッファＩＢのしきい値電位よりも低い電位に設定した場合には、入力ポートＩＰを当該しきい値電位よりも高い電位にプルアップし、押下式スイッチＳＷ側を入力バッファＩＢのしきい値電位よりも高い電位に設定した場合には、入力ポートＩＰを当該しきい値電位よりも低い電位にプルダウンしておけば良い。つまり、入力バッファＩＢが、押下式スイッチＳＷの押し下げで、その入力レベルの変化を認識するように、押下式スイッチＳＷ側と入力ポートＩＰ側の電位を設定すれば良い。
【００４７】
また、抵抗Ｒ１〜Ｒ４のような、入力ポートＩＰをＨｉレベルに設定するプルアップ抵抗や、入力ポートＩＰをＬｏｗレベルにするプルダウン抵抗は、マイクロコンピュータ１内に設けても良いし、押下スイッチＳＷ側に設けても良い。電源電位ＶＤＤが５Ｖ、基準電位ＧＮＤが０Ｖの場合には、押下式スイッチＳＷの押し下げ時に流れる電流に配慮すれば、プルアップ抵抗及びプルダウン抵抗の抵抗値は数ｋΩ〜数ＭΩに設定するのが好適である。入力バッファＩＢのしきい値電位に対して＋１０％と−１０％というように、入力バッファＩＢのしきい値電位を挟む微小間隔の２つの電位に、押下式スイッチＳＷ側と入力ポートＩＰ側とをそれぞれ設定すれば、押下式スイッチＳＷの押し下げ前後の電位差が小さくなり、流れる電流も少なくて済むため、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗の抵抗値をより小さな値とすることができる。また、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗を、配線自体の持つ抵抗や押下式スイッチＳＷ自体の持つ接触抵抗などの寄生抵抗だけで構成しても良い。
【００４８】
実施の形態２．
図８は本発明の実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムの構成を示す図である。本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムは、実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムと同様に、例えば、テレビ等の家電機器の赤外線リモコンに使用することができる。
【００４９】
図８に示されるように、本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムは、ＣＰＵやメモリなどで構成されるマイクロコンピュータ２０１と、複数の押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１，ＳＷＡ２Ｂ１，ＳＷＡ１Ｂ２，ＳＷＡ２Ｂ２とを備えており、これらは筺体内に収納される。以後、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１，ＳＷＡ２Ｂ１，ＳＷＡ１Ｂ２，ＳＷＡ２Ｂ２を特に区別することが無い場合には、それぞれを「押下式スイッチＳＷＡＢ」と呼ぶ。
【００５０】
マイクロコンピュータ２０１は、複数の入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２を備えている。入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２は、入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４の入力端子にそれぞれ接続されている。入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２は、それぞれ抵抗Ｒ２１，Ｒ２２を介して電源電位ＶＤＤにプルアップされている。一方で、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２は、それぞれ抵抗Ｒ２３，Ｒ２４を介して基準電位ＧＮＤにプルダウンされている。抵抗Ｒ２１〜Ｒ２４の抵抗値は、例えば互いに同じ値に設定されている。以後、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２を特に区別する必要が無い場合には、それぞれを「入力ポートＩＰＡ」と呼ぶ。同様に、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２を特に区別する必要が無い場合には、それぞれを「入力ポートＩＰＢ」と呼ぶ。
【００５１】
各押下式スイッチＳＷＡＢは、押下部２１０と、押下部２１０が押下されると当該押下部２１０に接触する固定部２１１とを備えている。固定部２１１は、押下部２１０と接触する複数の接点２１１ａ，２１１ｂを有している。接点２１１ａは、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２のどちらか一方と接続されており、接点２１１ｂは、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２のどちらか一方と接続されている。押下部２１０が固定部２１１の接点２１１ａ，２１１ｂに接触すると、接点２１１ａ，２１１ｂは互いに電気的に接続されるようになる。なお、各押下式スイッチＳＷＡＢは、上述の図７に示される押下式スイッチＳＷと同様に、導電性ゴムと、基板に形成された２つのカーボンパターンとで構成することができる。
【００５２】
各押下式スイッチＳＷＡＢには、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２のいずれか一つと、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２いずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられている。具体的には、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１には入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ１が、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ１には、入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ１が、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ２には、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ２が、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ２には、入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ２が、それぞれ割り当てられている。
【００５３】
そして、各押下式スイッチＳＷＡＢでは、固定部２１１の２つの接点２１１ａ，２１１ｂが、当該押下式スイッチＳＷＡＢに割り当てられている入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢにそれぞれ接続されている。具体的には、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１の接点２１１ａ，２１１ｂには入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ１が、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ１の接点２１１ａ，２１１ｂには入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ１が、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ２の接点２１１ａ，２１１ｂには入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ２が、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ２の接点２１１ａ，２１１ｂには入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ２が、それぞれ接続されている。
【００５４】
以上のような構成を有する本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムでは、各押下式スイッチＳＷＡＢがオフ状態のときには、マイクロコンピュータ２０１の入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２の入力レベルはすべてＨｉレベル（“１”）となり、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルはすべてＬｏｗレベル（“０”）となる。
【００５５】
ある押下式スイッチＳＷＡＢが押下されてオン状態となると、当該押下式スイッチＳＷＡＢにおける固定部２１１の接点２１１ａ，２１１ｂが互いに電気的に接続されて、接点２１１ａ，２１１ｂに接続された２つの入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢが互いにショートする。入力ポートＩＰＡは電源電位ＶＤＤにプルアップされ、入力ポートＩＰＢは基準電位ＧＮＤにプルダウンされていることから、入力ポートＩＰＡと入力ポートＩＰＢとがショートすると、それぞれの電位は、電源電位ＶＤＤと基準電位ＧＮＤとの間の電位差が抵抗分割された電位、つまり、電源電位ＶＤＤと基準電位ＧＮＤとの中間電位（以後、単に「中間電位」と呼ぶ）となる。
【００５６】
ここで、本実施の形態２に係る入力バッファＩＢ２１，ＩＢ２２のそれぞれでは、入力レベルを判定するしきい値電位が中間電位よりも大きい値に設定されている。したがって、入力バッファＩＢ２１，ＩＢ２２のそれぞれでは、入力電位が中間電位に等しい場合には、入力レベルはＬｏｗレベル（“０”）と判定される。一方で、入力バッファＩＢ２３，ＩＢ２４のそれぞれでは、入力レベルを判定するしきい値電位が中間電位よりも小さい値に設定されている。したがって、入力バッファＩＢ２３，ＩＢ２４のそれぞれでは、入力電位が中間電位に等しい場合には、入力レベルはＨｉレベル（“１”）と判定される。よって、入力ポートＩＰＡと入力ポートＩＰＢとが電気的に接続されて、それぞれの電位が中間電位となると、当該入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルはそれぞれ反転する。つまり、当該入力ポートＩＰＡの入力レベルはＬｏｗレベル（“０”）となり、当該入力ポートＩＰＢの入力レベルはＨｉレベル（“１”）となる。
【００５７】
なお、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値と、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗値との比が３：１となるようにすれば、中間電位は電源電位ＶＤＤの１／４倍程度となる。入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４の製造のしやすさと動作とを比較衡量して、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値と、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の抵抗値との比を、４：１や、５：１に設定する等、それらの抵抗値に大小を設けて、入力レベルとして低い中間電位を認識するように入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４を構成して、入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルを反転させるようにしても良い。
【００５８】
図９は各押下式スイッチＳＷＡＢがオン状態となった場合の入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルを示す図である。図９に示されるように、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ１が押下されると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ１の入力レベルが反転する。また、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ１が押下されると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ１の入力レベルが反転する。また、押下式スイッチＳＷＡ１Ｂ２が押下されると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＢ２の入力レベルが反転する。また、押下式スイッチＳＷＡ２Ｂ２が押下されると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ２，ＩＰＢ２の入力レベルが反転する。
【００５９】
本実施の形態２では、各押下式スイッチＳＷＡＢには、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２のいずれか一つと、入力ポートＩＰＢ１，ＩＰＢ２のいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられているため、図９に示されるように、複数の押下式スイッチＳＷＡＢの間では、押下された際の入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルの組み合わせパターンが互いに異なったものとなる。よって、マイクロコンピュータ２０１は、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルを確認することによって、どの押下式スイッチＳＷＡＢが押下されたかを検出することができる。
【００６０】
本実施の形態２に係るマイクロコンピュータ２０１は、実施の形態１に係るマイクロコンピュータ１と同様に、その機能を部分的に停止するスリープ動作を行うことが可能である。スリープ動作においては、マイクロコンピュータ２０１は、例えば、そのシステムクロックの発振を停止する。これにより、マイクロコンピュータ２０１内のＣＰＵの動作は停止し、消費電力を大きく低減することができる。
【００６１】
マイクロコンピュータ２０１は、通常は、スリープ動作を行って、消費電力を低減している。そして、押下式スイッチＳＷＡＢが押下されて、それに割り当てられている２つの入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルが反転すると、ウェイクアップして、システムクロックの発振を開始し、マイクロコンピュータ２０１内のＣＰＵは動作を開始する。動作を開始したＣＰＵは、入力ポートＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２の入力レベルを確認して、オン状態の押下式スイッチＳＷＡＢを特定し、押下された押下式スイッチＳＷＡＢに応じた処理を実行する。その後、マイクロコンピュータ２０１では、スリープ動作を再度開始してパワーダウンモードとなる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムでは、複数の押下式スイッチＳＷＡＢのそれぞれには、複数の入力ポートＩＰＡのいずれか一つと、複数の入力ポートＩＰＢのいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられており、複数の押下式スイッチＳＷＡＢのそれぞれに関して、当該押下式スイッチＳＷＡＢがオン状態となると、それに割り当てられている入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢが電気的に接続されて、当該入力ポートＩＰＡ，ＩＰＢの入力レベルがそれぞれ反転するため、マイクロコンピュータ２０１は入力ポートだけを使用して各押下式スイッチＳＷＡＢのオン状態を個別に検出することができる。よって、マイクロコンピュータ２０１は、出力ポートを通じて信号を出力することなく各押下式スイッチＳＷＡＢのオン状態を検出することができる。その結果、マイクロコンピュータ２０１での押下式スイッチＳＷＡＢの状態を検出する際の処理が簡素化される。
【００６３】
なお、本実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、マイクロコンピュータ２０１と複数の押下式スイッチＳＷＡＢとを同一のＰＣＢ（Print Circuit Board）に形成し、マイクロコンピュータ２０１の入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４のグランド端子と、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の基準電位ＧＮＤ側の端子とを、ＰＣＢ上で接続しても良い。つまり、各押下式スイッチＳＷＡＢに抵抗を介して接続される基準電位ＧＮＤと、入力バッファＩＢ２１〜２４に供給される基準電位とを共通としても良い。
【００６４】
また、上述の実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムにおいても、マイクロコンピュータ１と複数の押下式スイッチＳＷとを同一のＰＣＢに形成し、マイクロコンピュータ１の入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４のグランド端子と、各押下式スイッチＳＷの固定部１１における基準電位ＧＮＤに接続される接点とを、ＰＣＢ上で接続しても良い。つまり、各押下式スイッチＳＷに接続される基準電位ＧＮＤと、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４に供給される基準電位とを共通としても良い。
【００６５】
図１０は上述の図１に示される実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４のグランド端子と、各押下式スイッチＳＷの固定部１１における基準電位ＧＮＤに接続される接点１１ｃとをＰＣＢ上で接続した様子を示す図である。また、図１１は図８に示される実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４のグランド端子と、抵抗Ｒ２３，Ｒ２４の基準電位ＧＮＤ側の端子とをＰＣＢ上で接続した様子を示す図である。
【００６６】
このように、実施の形態１に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、各押下式スイッチＳＷに接続される基準電位ＧＮＤを、入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４に接続される基準電位とすることによって、低消費電力化のために入力バッファＩＢ１〜ＩＢ４の電源電位を低下させたとしても、マイクロコンピュータ１において各押下式スイッチＳＷの押下を検出することが容易となる。
【００６７】
同様に、実施の形態２に係るマイクロコンピュータシステムにおいて、各押下式スイッチＳＷＡＢに抵抗を介して接続される基準電位ＧＮＤを、入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４に接続される基準電位とすることによって、低消費電力化のために入力バッファＩＢ２１〜ＩＢ２４の電源電位を低下させたとしても、マイクロコンピュータ２０１において各押下式スイッチＳＷＡＢの押下を検出することが容易となる。
【００６８】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００６９】
２０１ マイクロコンピュータ
ＧＮＤ 基準電位
ＩＰＡ１，ＩＰＡ２，ＩＰＢ１，ＩＰＢ２ 入力ポート
Ｒ２１〜Ｒ２４ 抵抗
ＳＷＡ１Ｂ１，ＳＷＡ１Ｂ２，ＳＷＡ２Ｂ１，ＳＷＡ２Ｂ２ 押下式スイッチ
ＶＤＤ 電源電位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
抵抗を介して第１の電位に設定された複数の第１入力ポートと、抵抗を介して第２の電位に設定された複数の第２入力ポートとを有するマイクロコンピュータと、
複数のスイッチと
を備え、
前記複数のスイッチのそれぞれには、前記複数の第１入力ポートのいずれか一つと、前記複数の第２入力ポートのいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられており、
前記複数のスイッチのそれぞれに関して、当該スイッチがオン状態となると、当該スイッチに割り当てられている前記第１及び第２入力ポートが互いに電気的に接続されて、当該第１及び第２入力ポートの入力レベルがそれぞれ反転し、
前記マイクロコンピュータは、前記複数の第１及び第２入力ポートの入力レベルに基づいて、前記複数のスイッチの各々の状態を検出する、マイクロコンピュータシステム。
【請求項１】
抵抗を介して第１の電位に設定された複数の第１入力ポートと、抵抗を介して第２の電位に設定された複数の第２入力ポートとを有するマイクロコンピュータと、
複数のスイッチと
を備え、
前記複数のスイッチのそれぞれには、前記複数の第１入力ポートのいずれか一つと、前記複数の第２入力ポートのいずれか一つとが、互いに異なった組み合わせパターンで割り当てられており、
前記複数のスイッチのそれぞれに関して、当該スイッチがオン状態となると、当該スイッチに割り当てられている前記第１及び第２入力ポートが互いに電気的に接続されて、当該第１及び第２入力ポートの入力レベルがそれぞれ反転し、
前記マイクロコンピュータは、前記複数の第１及び第２入力ポートの入力レベルに基づいて、前記複数のスイッチの各々の状態を検出する、マイクロコンピュータシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１３１２８（Ｐ２０１３−１３１２８Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８４７５８（Ｐ２０１２−１８４７５８）
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【分割の表示】特願２００９−５２８０５４（Ｐ２００９−５２８０５４）の分割
【原出願日】平成２０年７月１日（２００８．７．１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【分割の表示】特願２００９−５２８０５４（Ｐ２００９−５２８０５４）の分割
【原出願日】平成２０年７月１日（２００８．７．１）
【出願人】（３０２０６２９３１）ルネサスエレクトロニクス株式会社 (8,021)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]