JP4532467B2 - テレビジョン受信機において自動的に取り付けられているキーボードのタイプを検出する装置 - Google Patents

Description

（関連出願とのクロスリファレンス）
本出願は、２００３年２月１４日付で出願された米国仮特許出願第６０／４４８，６０３号の利益を主張するものであり、その開示内容全体を本明細書中に盛り込むものとする。

本発明は、テレビジョン受信機の分野に関し、より具体的には、テレビジョン受信機において、このテレビジョン受信機に取り付けられたキーボードのタイプを自動的に検出する装置に関する。

大抵のテレビジョン（ＴＶ）装置は、ユーザーがこのテレビジョン装置を操作するためのフロント・パネル・キーボードを備える。通常、テレビジョン装置は、フロント・パネル・キーボードからのキー作動（ｋｅｙ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）信号を受信、検出、識別し、例えば、押したり触れたりすることによって作動されるキーの機能に従ってテレビジョンを動作させるコントローラを備える。フロント・パネル・キーボードは、テレビジョン装置に電源が投入されたときにキーボードを照らすためのトップライトやバックライトを備えている場合もある。さらに、フロント・パネル・キーボードは、ＴＶが「オン」になっていることを示すパワーＬＥＤを備えている場合もある。トップライト、バックライト、また、パワーＬＥＤは、通常、コントローラからトップライト、バックライト、また、パワーＬＥＤに送信される電圧などの信号によって点灯する。本明細書において使用される用語「テレビジョン装置」は、ディスプレイ・スクリーンを有するＴＶ受信機（一般にＴＶセットと呼ばれる）、ＶＣＲやＶＣＰ（ビデオ・カセット・プレイヤー）などのディスプレイ・スクリーンを有さないＴＶ受信機、（ケーブル・ボックスや衛星受信機など）、さらに、ビデオディスク・プレイヤーを含んでいる。

テレビジョン装置を組み立てる際、通常、フロント・パネル・キーボードの据付は、最後に行われる少数の据付作業のうちの１つである。しかしながら、一般的に、サポートされるフロント・パネル・キーボードには、２つの異なるタイプが存在する。一方は、ネガティブ動作ロジック（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｌｏｇｉｃ）を用いたものであり、他方は、ポジティブ動作ロジック（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｌｏｇｉｃ）を用いたものである。ネガティブ動作ロジックを用いたキーボードにおいては、コントローラによってキーボードに動作電圧（ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｖｏｌｔａｇｅ）を供給すればよい。通常、このタイプのキーボードは、瞬間接触スイッチを使用している。これに対し、ポジティブ動作ロジックを用いたキーボードにおいては、キーボードが、自己のキーボードの動作電圧を供給し、コントローラは、キーボードのために動作電圧を供給する必要がない。一般的に、ポジティブ動作ロジックを用いたフロント・パネル・キーボードは、キーボード感知ライン上にプルダウン抵抗器を有し、キーボード上の接点が閉じることによってロジック１が供給されるまで、キーボード入力上にロジック０を設定する。ポジティブ・ロジックを用いたキーボードは、タッチ・ボタンを有していてもよく、ボタンの近傍の静電容量の変化により、ボタンが押圧された（作動した）ことを示す。

これらの２つの異なるタイプのキーボードを扱うために、フロント・パネル・キーボードの各々のタイプに別個のテレビジョン・コントローラを使用することが考えられる。しかしながら、このアプローチでは、コントローラが両方のタイプのキーボードに使用できるようにするために、テレビジョンのコストが大幅に増加する。従って、テレビジョン・コントローラを両方のタイプのキーボードに使用することが可能であるようなテレビジョン・コントローラおよびキーボードに対する設計が必要である。

（発明の概要）
本発明の原理に従って、テレビジョン装置は、第１のキーおよび第２のキーを有するフロント・パネル・キーボードと、フロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプを検出するコントローラとを備える。コントローラは、検出された動作ロジックのタイプに従って、キーボードの動作電圧をフロント・パネル・キーボードに印加する。

検出された動作ロジックのタイプがネガティブである場合、コントローラは、フロント・パネル・キーボードにキーボード動作電圧を印加する。また、検出された動作ロジックのタイプがポジティブである場合、コントローラは、フロント・パネル・キーボードにキーボード動作電圧を印加しない。

各キーは、ユーザーによって作動されると、キーボード感知ラインを介してキー作動信号をコントローラに送信する。

フロント・パネル・キーボードは、ライトを備え、コントローラは、ライト制御ラインを介してライト制御電圧を印加することによってライトを点灯させる。コントローラは、フロント・パネル・キーボードによって第１の制御ラインに印加される、識別電圧を検出することによってフロント・パネルの動作ロジックのタイプを判定する。本発明の一実施の形態においては、第１の制御ラインは、ライト制御ラインである。識別電圧が検出された場合には、コントローラは、フロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプがポジィティブであると判定し、キーボード感知ラインにキーボード動作電圧を印加しない。通常、ポジティブ動作ロジックを用いたフロント・パネル・キーボードは、キーボード・ライン上にプルダウン抵抗器を有し、キーボード上の接点が閉じることによってロジック１が提供されるまで、キーボードの入力をロジック０の状態に設定する。識別電圧が検出されない場合には、コントローラは、フロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプがネガティブであると判定し、キーボード制御ラインを介してキーボード・ラインにキーボード動作電圧を印加する。

本発明の原理に従えば、ポジティブ・ロジックを用いたフロント・パネル・キーボードは、テレビジョン装置のコントローラに結合されたキーボード感知ラインを共有する第１および第２のキーを備え、コントローラが２個のキーのうちの一方が作動したことを検出する。フロント・パネル・キーボードは、さらに、コントローラからの駆動信号を反転する反転器を備え、コントローラは、キー駆動信号を送信して第１のキーまたは第２のキーのいずれから作動信号が来るのかを検出する。フロント・パネル・キーボードは、さらに、第２のキーと反転されたキー駆動信号とからキー作動信号を生成するアンドゲートを備える。

図１は、本発明の原理に従ったテレビジョン装置１００の一部を例示している。テレビジョン装置１００は、コントローラ１１０と、このコントローラ１１０にユーザー入力信号を送信するフロント・パネル・キーボード１７０とを備える。ユーザー入力信号を受信すると、コントローラ１１０は、ユーザー入力信号に特定された機能に従ってテレビジョン装置１００を動作させる。

図１には、本発明の理解に必要なテレビジョン装置の部分のみが示されており、簡略化のために、他の部分は省略されている。例えば、テレビジョン装置１００は、さらに、チューナー、ディスプレイ・ドライバ、およびラウドスピーカー・ドライバを備えるであろう。

通常、フロント・パネル・キーボード１７０には、キーが配列されている。図１には、フロント・パネル・キーボード１７０のキー配列や他のコンポーネントは示されていないが、このようなコンポーネントは、図２および図３に示されている。ユーザーがキーを作動させると、フロント・パネル・キーボード１７０は、対応するユーザー信号をキー作動信号の形式でキーボード感知ラインＫＳ１〜ＫＳ４を介してコントローラ１１０に送信する。キーボード感知ラインの数は、フロント・パネル・キーボード１７０においてサポートされるキーの数に応じて変更することが可能である。

通常、キーボード感知ラインＫＳ１〜ＫＳ４の各々は、１つ以上のキーによって共有されており、コントローラ１１０は、キー作動信号を有するキーボード感知ラインの状態を監視することによって、フロント・パネル・キーボード１７０を走査し、キーボード駆動信号をキーボード駆動ラインＫＤを介してフロント・パネル・キーボード１７０に送信することによって、正確にどのキーが作動したかを判定するようにすればよい。このことは、図２および図３に例示されたキーボードを参照してより詳細に後述する。例示的には、キーボード駆動ラインＫＤは、保護抵抗（例えば、１キロオーム）を有する抵抗器Ｒ１３を備える。

また、フロント・パネル・キーボード１７０は、ユーザーがより明確にフロント・パネル・キーボード１７０上のキーを見ることができるようにするためのライトを備えていてもよく、裏側からキーを照らすためのバックライトを備えていてもよく、あるいは、ＴＶが「オン」になったときに点灯するパワーＬＥＤを備えていてもよい。ボタンの上に位置するトップライトの例を使用すると、コントローラ１１０は、ライト制御ライン１５０を介してライト制御電圧を印加することによってライトを点灯させる。本発明の原理に従って、さらに、フロント・パネル・キーボード１７０は、ライト制御ライン１５０に対し、識別電圧などの識別信号を供給し、コントローラ１１０がこの識別信号からフロント・パネル・キーボード１７０の動作ロジックのタイプを判定できるようにする。もちろん、識別信号は、別個の制御ラインから送信するようにしてもよい。しかしながら、ライト制御ラインを共有することによって、テレビジョン装置のコストを抑えることができる。

コントローラ１１０は、マイクロプロセッサ１１５と、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）１２０とを備える。マイクロプロセッサ１１５は、ローカル・バス１１６を介してＦＰＧＡ１２０に対する読み出しおよび書き込みを行うが、Ｉ^２Ｃバスなどの他のバス・スキームを使用することも可能である。本明細書で使用する「マイクロプロセッサ」という用語は、限定するものではないが、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、およびコントローラを含む様々な装置を意味する。

ＦＰＧＡ１２０は、キーボード・レジスタ１２１を備え、キーボード・レジスタ１２１は、７つのビット１〜７を含んでいる。ビット１〜４および７は、読み出し専用であり、ビット５および６は、マイクロプロセッサ１１５により書き込み可能である。ＦＰＧＡ１２０は、各々がキー感知ラインＫＳ１〜ＫＳ４に結合されたキー入力バッファ（受信器）１３１〜１３４を備え、キー作動信号を受信し、各信号をロジック値に変換し、各ロジック値をキーボード制御レジスタ１２１内のビット１〜４の各々にセーブすることができる。例えば、受信したキー作動信号が第１の閾値よりも大きい場合には、このキー作動信号は、対応するビット内にロジック１としてセーブされ、受信したキー作動信号が第２の閾値よりも小さい場合には、このキー作動信号は、ロジック０としてセーブされる。通常、ロジック１は、２ボルト〜５ボルトの範囲の電圧によって表され、通常、ロジックゼロは−１.０〜＋１．０ボルトの範囲の電圧によって表される。第１の閾値は、２．０ボルトに設定するとよく、第２の閾値は、１．０ボルトに設定するとよい。好ましくは、第２の閾値は、０．８ボルトに設定される。

ＦＰＧＡ１２０は、ライト制御ライン１５０に結合されたトランシーバー１４０を備える。トランシーバー１４０は、受信器１３６と送信器１３７とを備える。受信器１３６は、フロント・パネル・キーボード１７０からの識別信号を受信するために、キーボード・レジスタ１２１のビット７に結合されている。送信器１３７は、この送信器１３７を介して電圧をライト制御ライン１５０に印加し、フロント・パネル・キーボード１７０のライトを点灯するために、レジスタ１３８に結合されている。例えば、識別信号を電圧信号とすることができる。この例では、電圧信号が第１の閾値よりも大きい場合には、この電圧信号は、ビット７において、ロジック１としてセーブされ、マイクロプロセッサ１１５は、ビット７のロジック値が１であることを検出すると、フロント・パネル・キーボード１５０の動作ロジックのタイプがポジティブであると判定する。また、電圧信号が第２の閾値よりも小さい場合には、この電圧信号は、ビット７において、ロジック０としてセーブされ、マイクロプロセッサ１１５は、フロント・パネル・キーボード１７０の動作ロジックのタイプがネガティブであると判定する。ポジティブ動作ロジックを用いたフロント・パネル・キーボードは、自己の動作電圧をキーボードおよびプルダウン抵抗器（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｐｕｌｌ‐ｄｏｗｎｓ）を動作させるために供給し、キーが押下されていないときには、ロジック・ステートをゼロに設定する。ネガティブ動作ロジックを用いたキーボードは、コントローラがキーボード動作電圧を供給することを要する。

テレビジョン装置１００がオンになると、マイクロプロセッサ１１５は、ライト制御電圧を印加し、フロント・パネル・キーボード１７０上のライトを点灯させる。まず、マイクロプロセッサ１１５は、レジスタ１３８の値を設定し、この値により、出力バッファ１３７をロジック１にし、約３．３Ｖのアナログ電圧を制御ライン１５０に印加する。さらに、制御ライン１５０上のアナログ電圧がフロント・パネル・キーボード１７０内のライトに伝達される。例示的には、制御ライン１５０は、例えば、１キロオームの抵抗を有する保護抵抗器Ｒ１６を備える。保護抵抗器Ｒ１６の抵抗は、より詳細に後述するように、結果として生ずる電圧がフロント・パネル・キーボード１７０上のライトを点灯するのに十分なものであれば、異なるものを用いてもよい。

例えば、１０００ピコファラッドの静電容量を有するコンデンサ（図示せず）がオプションとして追加され、コンデンサとＲ１６により、ＲＣ回路が形成される。ＲＣ回路は、ＦＰＧＡ１２０によって使用されるクロックからのエッジをロール・オフ（ｒｏｌｌ ｏｆｆ）する。ＲＣ回路によって、ＦＰＧＡ１２０に取り付けられたケーブル・アセンブリがこれらのクロック高調波（ｃｌｏｃｋ ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）を放射するのを防ぎ、ＦＣＣの「オープン・フィールド放射（ｏｐｅｎ ｆｉｅｌｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ）」レベルの仕様を満たすようにしてもよい。

本発明の原理に従えば、ＦＰＧＡ１２０は、スイッチ１３０を備え、このスイッチ１３０は、キーボード・レジスタ１２１のビット６によって制御される。スイッチ１３０は、キーボード制御ライン１４５に対してポジティブ電圧を印加するか、制御ライン１４５上の電圧を０に設定することが可能な汎用の出力ピンからなる。ネガティブ・ロジックを用いたキーボードが検出された場合には、レジスタ・ビット６はロジック０となり、スイッチ１３０が例えば、約３．３Ｖのポジティブ電圧を出力するように設定される。この出力は、キーボード制御ライン１４５のためのキーボード動作電圧源となり、キーボード感知ラインＫＳ１〜ＫＳ４に対してプルアップ電圧を供給する。ポジティブ・ロジックを用いたキーボードが検出された場合には、レジスタ・ビット６はロジック１となり、スイッチ１３０がキーボード制御ラインに０ボルトを供給する。この場合、制御ライン１４５がＲ５〜Ｒ８を介してＫＳ１〜ＫＳ４のためのグラウンドに対する抵抗の経路となる。マイクロプロセッサ１１５がフロント・パネル・キーボード１７０の動作ロジックのタイプがポジティブである、つまり、ビット７のロジック値が１であることを検出した場合には、マイクロプロセッサ１１５は、ビット６を１に設定し、キーボード動作電圧源がキーボード制御ライン１４５から供給されないようにスイッチ１３０を動作させる。

例示的には、キーボード動作電圧は、３．３ボルトの電圧源であり、スイッチ１３０は、標準的なＣＭＯＳドライバを備え、図５に示すように、ＣＭＯＳドライバは、ＰチャンネルＭＯＳプルアップ・トランジスタ５１０とＮ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０を備えている。ポジティブ・ロジックが検出されると、プルアップ・トランジスタ５１０は、通常は閉じたスイッチとして機能し、この適用例では、常に、導通状態にあり、実質的には、抵抗器として機能する。プルアップ・トランジスタ５１０のドレイン電極は、キーボード動作電圧のための源（ソース）として機能する。ドレイン電極は、Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０のドレイン電極に結合されている。Ｐ‐ＭＯＳ装置が「オン」であり、Ｎ‐ＭＯＳ装置が「オフ」であるため、ネガティブ・ロジック・キーボードが存在している場合には、スイッチ１３０の出力は、約３．３Ｖの電圧源となる。次に、この電圧源は、キーボード制御ライン１４５を駆動し、キーボード・プルアップ抵抗器Ｒ５〜Ｒ８を介してポジティブ・プルアップ電圧をＫＳ１〜ＫＳ４に供給する。

Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０は、ビット６の状態によって制御可能な通常は開いたスイッチとして機能する。ビット６のロジック値が０であれば、Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０は、非導通状態にある。また、ビット６のロジック値が１であれば、Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０が導通状態となり、プルアップ・トランジスタ５１０が示す抵抗値と比べて、非常に低い抵抗値を示す。上述したように、Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０のドレイン電極は、プルアップ・トランジスタ５１０のドレイン電極に結合され、スイッチ１３０の出力を供給する。Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０のソース電極はグラウンドに結合され、ゲート電極は、ビット６に結合され、後述するように、Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０の状態をビット６の状態によって制御する。

通常、Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０は、非導通（オフ）状態にあり、動作電圧源は、キーボード制御ライン１４５に結合されている。マイクロプロセッサ１１５は、フロント・パネル・キーボード１７０の動作ロジックのタイプがポジティブであると検出すると、ビット６をロジック０に設定してＮ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０のゲート電極に制御電圧を印加することにより、Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０を導通状態にする。結果として、Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０のドレイン電極の電圧は低く、キーボード制御ライン１４５を接地しているのと同等になる。もちろん、スイッチ１３０の機能を酸化金属半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）などの他の手段によって実現してもよい。

キーボード制御ライン１４５は、抵抗器Ｒ５〜Ｒ８を介してキーボード動作ソース電圧をキーボード感知ラインＫＳ１〜ＫＳ４のそれぞれに結合している。Ｒ５〜Ｒ８の抵抗は、キーボード制御ライン１４５内の電流がスイッチ１３０を構成するトランジスタの電流制限値を超えないように選定される。例示的には、Ｒ５〜Ｒ８の各々の抵抗値は、１００キロオームである。Ｒ５〜Ｒ８の各々の出力は、キーボード感知ラインＫＳ１〜ＫＳ４のうちの対応するものにおけるポイントに結合されている。そのポイントにおける電圧は、保護抵抗器Ｒ１〜Ｒ４のうちの対応するものを介してＦＰＧＡ１２０内の受信器１３１〜１３５のうちの対応するものに結合され、また、抵抗器Ｒ９〜Ｒ１２のうちの対応するものを介してフロント・パネル・キーボード１７０に結合されている。例示的には、Ｒ１〜Ｒ４の各々の抵抗は、１キロオームであり、Ｒ９〜Ｒ１２の各々の抵抗は、１００オームである。他の値を用いることも可能であるが、Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は、Ｒ９〜Ｒ１２の抵抗値よりも大きくするとよい。さらに、ネガティブ動作ロジックを用いたフロント・パネル・キーボードにおいて、いずれのキーも作動していないときには、受信器１３１〜１３４は、ロジック１を表す電圧を受信可能であるとよい。

図２は、ネガティブ動作ロジックを用い、図１に示すコントローラ１１０とともに使用することが可能なフロント・パネル・キーボード２００を例示している。フロント・パネル・キーボード２００は、ライト２２０と、例示的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ１とを備える。発光ダイオードＤ１は、ライト２２０のためのスイッチとしての役目を果たすトランジスタ２１０を介して、ライト制御ライン１５０に結合されている。トランジスタ２１０のコレクタは、Ｒ１５を介してライト２２０に結合されており、トランジスタ２１０のベースは、ライト制御ライン１５０における抵抗器Ｒ１４に結合されている。Ｒ１４の抵抗は、マイクロプロセッサ１１５がライト制御ライン１５０にライト制御電圧を印加するとき、トランジスタ２１０のベースにおける電圧が、トランジスタ２１０をオンにしてライト２２０が点灯するように、十分に高いものとなるように選定される。例示的には、Ｒ１４の抵抗およびＲ１５の抵抗は、それぞれ１０キロオーム、１２５オームである。

例示的には、フロント・パネル・キーボード２００は、スイッチＳ１〜Ｓ８によって表される８個のキーを備える。キーの数は、用途における必要性に応じて変更することができる。８個のキーは４つのペア、即ち、Ｓ１およびＳ５、Ｓ２およびＳ６、Ｓ３およびＳ７、さらに、Ｓ４およびＳ８を形成する。各ペアは、キーボード感知ラインＫＳ１〜ＫＳ４のうちの１つを共有する。Ｓ１およびＳ５はＫＳ１を共有し、Ｓ２およびＳ６は、ＫＳ２を共有し、Ｓ３およびＳ７は、ＫＳ３を共有し、Ｓ４およびＳ８は、ＫＳ４を共有する。キーの一方の端子は、キーボード感知ラインに結合され、他方の端子は、グラウンドに結合されている。動作ロジックのタイプがネガティブであるため、フロント・パネル・キーボード２００においてキーボード動作電圧が利用可能でなく、識別電圧は印加されない。

識別電圧がフロント・パネル・キーボード２００からライト制御ライン１５０に印加されないため、コントローラ１１０のＦＰＧＡ１２０におけるキーボード制御レジスタ１２１のビット７は、ロジック０に設定され、マイクロプロセッサ１１５は、フロント・パネル・キーボード２００のタイプがネガティブであると判定する。結果として、マイクロプロセッサ１１５は、キーボード制御レジスタ１２１のビット６をロジック０に設定し、Ｐ‐ＭＯＳトランジスタ５１０が導通し、Ｎ‐ＭＯＳプルダウン・トランジスタ５２０が非導通状態になるようにスイッチ１３０を維持する。スイッチ１３０の出力は、キーボード制御ライン１４５に対して約３．３Ｖを供給し、キーボード２００に対してキーボード・プルアップ抵抗器Ｒ５〜Ｒ８を介してキーボード動作電圧を供給する。実際には、キーボード動作電圧は、キーボード・プルアップ抵抗器Ｒ５〜Ｒ８のためのソース電圧である。

動作の際には、マイクロプロセッサ１１５は、キーボード制御レジスタ１２１を周期的に読み出す。いずれのキーも作動していない、即ち、休止状態にあるときは、受信器（入力バッファ）１３１〜１３５は、キーボード動作電圧源と同じ程度の、例示的には、３．３Ｖの電圧を受信し、ビット１〜４をロジック１に設定する。キーが作動すると、即ち、キーボード・ボタンが押下されると、受信器によって受信される電圧は低い。この例においては、受信される電圧は、抵抗器Ｒ９〜Ｒ１２のうちの対応するものに発生する電圧に概ね等しく、その抵抗値は１００オームのみである。従って、受信される電圧が０ボルトに近く、ビット１〜４のうち、対応するものがロジック０に設定される。

例えば、Ｓ１またはＳ５のいずれかが作動している場合には、ＫＳ１はＬＯＷに下げられ、ビット１は、ロジック０に設定される。マイクロプロセッサ１１５がビット１のロジック値が０であることを検出すると、マイクロプロセッサ１１５は、キーボード２００の走査を開始する。走査ルーチンの間、８個のボタンのいずれかに対するキーの押圧が検出できるように、ＫＤはＬＯＷに設定される。キーの押圧が検出された際の走査処理には、ビット１を連続的に読み出すことによってＫＳ１の状態を検出することと、キーボード駆動ラインＫＤをＨＩＧＨに設定して２個のボタンのいずれ（Ｓ１またはＳ５）が作動したかを判定することが含まれる。マイクロプロセッサ１１５は、ビット５をロジック１に設定することによってキーボード駆動ラインＫＤをＨＩＧＨに設定し、結果として、キーボード駆動電圧をキーボード駆動ラインＫＤに印加する。マイクロプロセッサ１１５がキーボード駆動ラインＫＤをＨＩＧＨに設定し、ビット１がロジック０の値を維持する、即ち、ＫＳ１がＬＯＷのままであると、マイクロプロセッサ１１５は、マイクロプロセッサ１１５は、キーＳ１が作動したことを判定する。また、ビット１がロジック１に変更される場合には、マイクロプロセッサ１１５は、キーＳ５が作動したことを判定する。

ビット１がロジック０からロジック１が変更されたことによりキーＳ５が作動されたことを示す理由は、キーボード駆動ラインＫＤにおいて印加されるキーボード駆動電圧は、キーＳ５を閉じることによってキーボード感知ラインＫＳ１に結合され、キーボード感知ラインＫＳ１をＨＩＧＨの状態にするからである。次に、マイクロプロセッサ１１５は、ビット５を０に設定することによって、キーボード駆動ラインＫＤをＬＯＷに設定し、キーボード駆動ラインには電圧は印加されない。キーが作動したことが走査処理によって確認されると、マイクロプロセッサ１１５は、走査処理が繰り返される前に例えば、５ミリ秒などの所定時間遅延させ、キーが閉じたことが「キーのバウンス（ｋｅｙ ｂｏｕｎｃｅ）」によるものでなかったことを確認する。上述した処理により、マイクロプロセッサ１１５は、８個のキーのいずれかが作動したことを検出することができる。

図３は、ポジティブ動作ロジックを使用し、図１に示すコントローラ１１０とともに使用することができるフロント・キーボード３００の配列を例示している。フロント・パネル・キーボード２００と同様に、フロント・キーボード３００は、ライト３２０と、例示的には、トランジスタ３１０を介してライト制御ライン１５０に結合されたＬＥＤ Ｄ′を備える。トランジスタ３１０のコレクタは、Ｒ１５′を介してライト３２０に結合されており、トランジスタ３１０のベースは、ライト制御ライン１５０における抵抗器Ｒ１４′に結合されている。Ｒ１４′の抵抗は、マイクロプロセッサ１１５がライト制御ライン１５０にライト制御電圧を印加するとき、トランジスタ３１０のベースにおける電圧が、トランジスタ３１０をオンにしてライトが点灯するように、十分に高いものとなるように選定される。例示的には、Ｒ１４′の抵抗およびＲ１５′の抵抗は、それぞれ１０キロオーム、１２５オームである。

同様に、フロント・パネル・キーボード３００は、スイッチＳ１′〜Ｓ８′によって表される８個のキーを備える。８個のキーは４つのペアを形成し、各ペアは、キーボード感知ラインを共有する。特に、Ｓ′１およびＳ５′はＫＳ１を共有し、Ｓ′２およびＳ′６はＫＳ２を共有し、Ｓ′３およびＳ′７はＫＳ３を共有し、Ｓ４′およびＳ８′はＫＳ４を共有する。フロント・パネル・キーボード３００の動作ロジックのタイプがポジティブであるため、キーボード動作電圧源（例えば、５ボルト）をフロント・パネル・キーボード３００に供給することができる。特に、各キーの一方の端子は、動作電圧源に結合されている。

フロント・パネル・キーボード３００とフロント・パネル・キーボード２００の違いは、フロント・パネル・キーボード３００では、キーボード動作電圧源（例えば、５ボルト）を、例示的には、１８キロオームの抵抗器Ｒ６を介して接合部３３０でライト制御ライン１５０に結合することによってライト制御ライン１５０に対して識別電圧を印加している点にある。キーボード動作電圧源、Ｒ６およびＲ１４の大きさは、受信器１３６によって受信される電圧が第１の閾値を超え、キーボード制御レジスタのビット７がロジック１に設定されてフロント・パネル・キーボード３００の動作ロジックのタイプがポジティブであることを示すように選定される。例えば、キーボード動作電圧源、Ｒ６、Ｒ１４′のそれぞれが５ボルト、１８キロオーム、１０キロオームの大きさであれば、受信器１３６によって受信される電圧は、約２．２ボルトであり、ロジック１を表す。

マイクロプロセッサ１１５は、ビット７がロジック１に設定されていることを検出すると、フロント・パネル・キーボード３００の動作ロジックのタイプがポジティブであると判定し、ビット６をロジック１に設定し、ＦＰＧＡ１２０におけるキーボード動作電圧源をキーボード制御ライン１４５から離脱させる。

上述したフロント・パネル・キーボード２００のものと同様の走査処理を用いるために、キーボード駆動ラインＫＤにおける信号が反転器ｕ１によって反転され、アンドゲート（ｕ３〜ｕ６のうちの１つ）が各キーＳ′５〜Ｓ′８の出力端子に追加される。アンドゲートは、キーＳ′５〜Ｓ′８のうちの１つの出力からの対応するキーボード感知ラインに結合された出力を発生させ、キーボード駆動ラインＫＤ内に反転信号を発生させる。なお、いずれのキーボード・ボタンも押圧されていないとき、抵抗器Ｒ３０１、Ｒ３０２、Ｒ３０３およびＲ３０４は、Ｕ３〜Ｕ６内にロジック０レベルを供給する。

動作の際には、フロント・パネル・キーボード３００における休止状態および作動状態の間のキーボード感知ラインのライン状態は、フロント・パネル・キーボード２００の状態を反転させたものである。いずれのキーも作動していない場合には、受信器は、ゼロボルトの電圧を受信する、即ち、対応するキーボード感知ラインはＬＯＷであり、ビット１〜４をロジック０に設定する。キーが作動している場合には、対応する受信器によって受信された電圧の大きさは、動作電圧源のものと概ね同じ程度、例示的には、５ボルトであり、ＦＰＧＡ１２０内のキーボード制御レジスタ１２１のビット１〜４のうちの対応するものをロジック１に設定する。

例えば、Ｓ′１が作動した場合には、動作電圧源は、キーボード感知ラインＫＳ１に結合され、ビット１をロジック１に設定する。キーＳ′５を作動させることによっても、動作電圧源がキーボード感知ラインＫＳ１に結合される。通常、マイクロプロセッサ１１５は、電圧をキーボード駆動ラインＫＤに印加しないため、反転された信号はロジック１である。従って、アンドゲートｕ３は、約２〜５ボルトのキーボード感知ラインＫＳ１でロジック１を発生させ、再びビット１をロジック１に設定する。マイクロプロセッサ１１５は、ビット１のロジック値が１であると検出すると、キーボード３００の走査を開始する。

マイクロプロセッサ１１５がキーボード駆動ラインＫＤをＨＩＧＨに設定し、ビット１がロジック１の値に維持されると、即ち、ＫＳ１がＨＩＧＨのままであると、マイクロプロセッサ１１５は、キーＳ′１が作動したことを判定する。また、ビット１がロジック０に変更されると、マイクロプロセッサ１１５は、キーＳ５′が作動したことを判定する。ビット１の状態の変化がキーＳ５′の作動を示す理由は、キーＳ５′の作動による入力がＨＩＧＨ（ロジック１）である場合であっても、ＫＤにおける反転された信号がロジック０であり、アンドゲートｕ３の出力がロジック０になるからである。次に、マイクロプロセッサ１１５は、キーボード駆動ラインＫＤをＬＯＷに設定する。上述した処理により、マイクロプロセッサ１１５は、再び８個のキーのいずれかからの作動を検出することが可能となる。

例示的には、ＬＥＤＤ１およびＬＥＤＤ１′は、２０ミリアンペア（ｍＡ）で約２．５ボルトの順電圧を有するＬＥＤである。異なる順電圧を有するＬＥＤを使用することも可能であるが、直列抵抗器（Ｒ１５またはＲ１５′）の抵抗を再計算するとよい。例示的には、トランジスタ２１０および３１０は、２０ｍＡで約１００のベータ（電流利得）と、ベースからエミッタが０．７ボルトの順電圧（Ｖ_{ｂｅ‐ｏｎ}）を有する一般的なＢＣ８４７Ｂ表面実装トランジスタである。２０ｍＡで同様のベータを有し、約０．７ボルトの（Ｖ_{ｂｅ‐ｏｎ}を有するどのようなトランジスタを用いてもよい。

Ｒ１５およびＲ１５′の例示的な値は、上述した例示的な特性を有するＬＥＤＤ１およびＬＥＤＤ１′の各々ための５ボルト電圧源に基づいて計算される。ＬＥＤＤ１およびＤ１′の定格電流が変更された場合には、Ｒ１５およびＲ１５′の抵抗も変更すればよい。例えば、電流が２０ｍＡから２５ｍＡに増加した場合には、Ｒ１５およびＲ１５′の抵抗も１２５オームから１００オームに変更される。

Ｒ１４およびＲ１４′の抵抗は、ＬＥＤＤ１およびＬＥＤＤ１′の例示的な特性に基づいて決定される。ＬＥＤのベータが増加すると、Ｒ１４およびＲ１４′の抵抗も増加する。

フロント・パネル・キーボード３００においては、Ｖ_{ｂｅ‐ｏｎ}およびＲ６からＲ１４′を通る電流の組み合わせによって、ライト制御ライン１５０での識別電圧が決定される。例えば、Ｒ１４′およびＲ６の各々のために例示的に１０キロオームと１８キロオームの抵抗を用いた場合には、ライト制御ライン１５０に存在する識別電圧は、約２．２ボルトである。

図４は、本発明の原理に従って、テレビジョン装置のフロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプを検出し、フロント・パネル・キーボードからのキー作動信号を検出し、フロント・パネル・キーボードを走査してどのキーが作動したのかを判定するための例示的な方法である。テレビジョン装置は、フロント・パネル・キーボードのキー作動信号を受信するためのコントローラを備える。ステップ４１０で、コントローラは、ライト制御ラインを介してフロント・パネル・キーボード内でライトを点灯するためにライト制御電圧を印加する。ステップ４１０の機能は、ユーザーがより明確にキーボード内の各キーを見ることができるように、フロント・パネル・キーボードをライトアップすることである。従って、ステップ４１０はオプションとして設けられているものである。ステップ４２０で、コントローラは、フロント・パネル・キーボードによって第１の制御ラインに印加される識別電圧を検出する。第１の制御ラインおよびライト制御ラインは、異なる制御ラインであってもよいし、同一の制御ラインであってもよい。ライト制御電圧および識別電圧は、ロジック１を表す電圧とすればよい。決定ステップ４２５で、検出された電圧が第１の閾値よりも大きい場合、即ち、識別電圧が検出された場合には、コントローラは、ステップ４４０でフロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプがポジティブであると判定し、キーボード制御ラインを介してフロント・パネル・キーボードにキーボード動作電圧を印加しない。また、検出された第２の電圧が第２の閾値よりも小さい場合、即ち、識別電圧が検出されない場合には、コントローラは、ステップ４３０でフロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプがネガティブであると判定し、キーボード制御ラインを介してフロント・パネル・キーボードにキーボード動作電圧を印加する。次に、コントローラは、ステップ４５０で、フロント・パネル・キーボードからのキー作動信号を検出し、ステップ４６０で、フロント・パネル・キーボードを走査してどのキーが作動したかを判定する。

本発明は、現在好ましいとされている実施の形態を少数参照して説明されたが、当業者であれば、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、多くの代替的な方法や実施の形態を実行することが可能であることが容易に理解できよう。

図１は、本発明の原理に従った例示的なテレビジョン装置の一部である。 図２は、図１に示すテレビジョン装置とともに使用されるネガティブ動作ロジックを用いた例示的なフロント・パネル・キーボードである。 図３は、図１に示すテレビジョン装置とともに使用されるポジティブ動作ロジックを用いた例示的なフロント・パネル・キーボードである。 図４は、本発明の原理に従って、テレビジョン装置のフロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプを検出し、フロント・パネル・キーボードからのキー作動信号を検出し、フロント・パネル・キーボードを走査してどのキーが作動したのかを判定する方法を示している。 図５は、図１において使用されているネガティブ動作ロジックを用いたフロント・パネル・キーボードに動作電圧を印加するための例示的なスイッチである。

Claims (6)

1. コントローラと、前記コントローラに結合され、動作ロジックの一タイプを用いたフロント・パネル・キーボードとを備えるテレビジョン装置であって、
   前記コントローラが前記フロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプを検出し、前記検出された動作ロジックのタイプがネガティブである場合、前記コントローラは、前記フロント・パネル・キーボードに前記キーボード動作電圧を印加し、前記検出された動作ロジックのタイプがポジティブである場合、前記コントローラは、前記フロント・パネル・キーボードに前記キーボード動作電圧を印加しないことを特徴とするテレビジョン装置。
2. 前記フロント・パネル・キーボードがライトを備え、前記ライトがライト制御ラインを介して前記コントローラに結合され、前記コントローラが前記ライト制御ラインを介して前記ライトにライト制御電圧を印加することによって前記ライトを点灯させる、請求項１記載のテレビジョン装置。
3. 前記コントローラが第１の制御ラインでのキーボード識別電圧を検出することによって動作ロジックのタイプを判定する、請求項２記載のテレビジョン装置。
4. テレビジョン装置のフロント・パネル・キーボードであって、
   前記フロント・パネル・キーボードは、
   前記テレビジョン装置のコントローラに結合されたキーボード感知ラインを共有する第１および第２のキーであって、前記コントローラが当該２個のキーのうちの一方が作動したことを検出する第１および第２のキーと、
   反転されたキー駆動信号を生成するために、前記コントローラからのキー駆動信号を反転する反転器であって、前記コントローラがキー駆動信号を前記フロント・パネル・キーボードに送信して、前記第１のキーおよび前記第２のキーのうちのいずれかが作動されたことを検出することを特徴とする反転器と、
   前記反転されたキー駆動信号と前記第２のキーの駆動に応答してキー駆動信号を生成するアンドゲートとを備え、
   前記コントローラが前記フロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプを検出し、前記検出された動作ロジックのタイプがネガティブである場合、前記コントローラは、前記フロント・パネル・キーボードに前記キーボード動作電圧を印加し、前記検出された動作ロジックのタイプがポジティブである場合、前記コントローラは、前記フロント・パネル・キーボードに前記キーボード動作電圧を印加しないことを特徴とする前記フロント・パネル・キーボード。
5. キーボード感知ラインを共有する第１および第２のキーを有するフロント・パネル・キーボードを備えたテレビジョン装置におけるコントローラであって、
   前記フロント・パネル・キーボードからのキー作動信号を受信してキーボード駆動信号に従って前記テレビジョン装置を制御するために、前記キーボード感知ラインに結合された第１の入力ドライバと、
   前記キーボード感知ラインにキーボード動作電圧を印加する第１の出力ドライバと、
   前記フロント・パネル・キーボードに関連するライトを点灯するためにライト制御信号を送信し、前記フロント・パネル・キーボードから識別電圧が提供されたかどうかを検出する双方向ドライバとを備え、
   前記識別電圧が提供されない場合には、前記コントローラは、前記第１の出力ドライバを介して前記キーボード感知ラインに前記キーボード動作電圧を印加し、
   前記識別電圧が提供される場合には、前記コントローラは、前記キーボード感知ラインに前記キーボード動作電圧を印加しないことを特徴とする前記コントローラ。
6. テレビジョン装置のフロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプを検出する方法であって、
   前記テレビジョン装置が前記フロント・パネル・キーボードからのキー作動信号を受信するコントローラを備え、
   識別電圧が前記フロント・パネル・キーボードによって第１の制御ラインに印加されるかどうかを検出するステップと、
   前記識別電圧が前記フロント・パネル・キーボードによって第１の制御ラインに印加された場合には、前記フロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプをポジティブであると判定し、前記フロント・パネル・キーボードにキーボード動作電圧を印加しないステップと、
   前記識別電圧が前記フロント・パネル・キーボードによって第１の制御ラインに印加されない場合には、前記フロント・パネル・キーボードの動作ロジックのタイプをネガティブであると判定し、前記フロント・パネル・キーボードにキーボード制御電圧を印加するステップと、
   前記フロント・パネル・キーボードからの前記キー作動信号を検出するステップと、
   前記フロント・パネル・キーボードを走査して前記フロント・パネル・キーボードのどのキーが作動したのかを判定するステップとを含む、前記方法。

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