特許 6162679 コモン信号の故障箇所を検出するマトリクス回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6162679

(24)【登録日】2017年6月23日

(45)【発行日】2017年7月12日

(54)【発明の名称】コモン信号の故障箇所を検出するマトリクス回路

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/02 20060101AFI20170703BHJP

   G01R 31/02 20060101ALI20170703BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/02 380A

   G06F3/02 320B

   G01R31/02

【請求項の数】11

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-257498(P2014-257498)

(22)【出願日】2014年12月19日

(65)【公開番号】特開2016-118884(P2016-118884A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2016年5月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】沖田 洋志

【審査官】 加内 慎也

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−１４９６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１９８１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２６１４１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０５８０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０４９７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３４５５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０８０８６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１８１１９５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０２

Ｇ０１Ｒ ３１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のコモン信号線とｎ（ｎは自然数）本のデータ信号線と、互いに交差する前記コモン信号線と前記データ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のスイッチを有し、前記コモン信号線を１本ずつローレベルにドライブしながら前記データ信号線の状態を読み取り、キーの状態をスキャンするシンク型のマトリクス回路において、
前記コモン信号線の状態を監視するためのｐ（ｐは自然数）本の監視用信号線を設け、前記コモン信号線が１スキャンする間の前記監視用信号線の入力を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力に基づいて前記コモン信号線の地絡、短絡、断線の故障の発生の検出、および、故障が発生した前記コモン信号線を特定する検出手段と、
を有することを特徴とするマトリクス回路。

【請求項2】

マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のコモン信号線とｎ（ｎは自然数）本のデータ信号線と、互いに交差する前記コモン信号線と前記データ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のスイッチを有し、前記コモン信号線を１本ずつローレベルにドライブしながら前記データ信号線の状態を読み取り、キーの状態をスキャンするシンク型のマトリクス回路において、
前記コモン信号線の状態を監視するためのｐ（ｐは自然数）本の監視用信号線を設け、前記コモン信号線の地絡の検出、および、地絡が発生した前記コモン信号線を特定する検出手段、
を有することを特徴とするマトリクス回路。

【請求項3】

マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のコモン信号線とｎ（ｎは自然数）本のデータ信号線と、互いに交差する前記コモン信号線と前記データ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のスイッチを有し、前記コモン信号線を１本ずつハイレベルにドライブしながら前記データ信号線の状態を読み取り、キーの状態をスキャンするソース型のマトリクス回路において、
前記コモン信号線の状態を監視するためのｐ（ｐは自然数）本の監視用信号線を設け、前記コモン信号線が１スキャンする間の前記監視用信号線の入力を記憶する記憶手段と、
該記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力に基づいて前記コモン信号線の地絡、短絡、断線の故障の発生の検出、および、故障が発生した前記コモン信号線を特定する検出手段と、
を有することを特徴とするマトリクス回路。

【請求項4】

前記検出手段は、全てのコモン信号線をドライブしていない非スキャン時に前記監視用信号線の入力が、全て０（ハイレベル）でない場合に、前記コモン信号線の地絡の発生と判断し、かつ、前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の地絡箇所を特定する、
ことを特徴とする請求項１記載のマトリクス回路。

【請求項5】

前記検出手段は、スキャン時の前記監視用信号線の入力が正常時と異なる場合に前記コモン信号線の故障の発生を検出するとともに、前記記憶手段に１スキャン分の前記監視用信号線の入力を記憶し、記憶された前記監視用信号線の入力が、常に１（ローレベル）の場合に、前記コモン信号線の故障が地絡であることを判断し、かつ、前記記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の地絡箇所を特定する、
ことを特徴とする請求項１記載のマトリクス回路。

【請求項6】

前記検出手段は、スキャン時の前記監視用信号線の入力が正常時と異なる場合に前記コモン信号線の故障の発生を検出するとともに、前記記憶手段に１スキャン分の前記監視用信号線の入力を記憶し、記憶された前記監視用信号線の入力が異なる前記コモン信号線のスキャン時に同じであった場合、前記コモン信号線の故障が短絡であることを判断し、かつ、前記記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の短絡箇所を特定する、
ことを特徴とする請求項１または３記載のマトリクス回路。

【請求項7】

前記検出手段は、スキャン時の前記監視用信号線の入力が正常時と異なる場合に前記コモン信号線の故障の発生を検出するとともに、前記記憶手段に１スキャン分の前記監視用信号線の入力を記憶し、記憶された前記監視用信号線の入力が全て０（ハイレベル）の状態があった場合、前記コモン信号線の故障が断線であることを判断し、かつ、前記記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の断線箇所を特定する、
ことを特徴とする請求項１記載のマトリクス回路。

【請求項8】

故障発生時に非スキャン時とスキャン時の前記監視用信号線の入力を表示手段へ出力する、
ことを特徴とする請求項１または３記載のマトリクス回路。

【請求項9】

前記検出手段は、全てのコモン信号線をドライブしていない非スキャン時に前記監視用信号線の入力が、全て０（ハイレベル）でない場合に、前記コモン信号線の地絡の発生を判断し、かつ、前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の地絡箇所を特定する、
ことを特徴とする請求項２記載のマトリクス回路。

【請求項10】

故障発生時に非スキャン時の前記監視用信号線の入力を表示手段へ出力する、
ことを特徴とする請求項２記載のマトリクス回路。

【請求項11】

前記検出手段は、スキャン時の前記監視用信号線の入力が正常時と異なる場合に前記コモン信号線の故障の発生を検出するとともに、前記記憶手段に１スキャン分の前記監視用信号線の入力を記憶し、記憶された前記監視用信号線の入力が、全て０（ハイレベル）の状態があった場合、前記コモン信号線の故障が地絡、または断線であることを判断し、かつ、前記記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の地絡、または断線箇所を特定する、
ことを特徴とする請求項３記載のマトリクス回路。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マトリクス回路に関し、特にコモン信号の故障個所を検出するマトリクス回路に関する。

【背景技術】

【0002】

従来技術として、マトリクス回路を使用した入力装置が開示されている（例えば、特許文献１）。従来技術における一般的なシンク型マトリクス回路を使用したキーボードの回路を図１７に示す。

【0003】

一般的なシンク型マトリクス回路では、コモン信号線（ＸＣＯＭ）と、データ信号線（ＸＫＥＹＤ）が格子状に配置され、そこにキースイッチを配置する。図１７は、コモン信号線が７本、データ信号線が８本のシンクタイプマトリクス回路の例である。マトリクス回路は、コモン信号線の本数×データ信号線の本数の入力を検出できるので、この回路では、５６点のキーの情報を検出することができる。図中のダイオードは複数点のキーが押された際の信号の回りこみを防止するために接続されている。

【0004】

キー情報のスキャンはＡＳＩＣなどを使用して行われ、コモン信号線を順番にドライブし、データ信号線のデータを読み込む。キーが押された場合、そのキーが接続されたコモン信号線がドライブされると、そのキーが接続されたデータ信号線のビットが有効になり、キーが押されたことを認識する。例えば、図１７において、丸で囲まれたキースイッチが押された場合、このキースイッチが接続されたコモン信号線ＸＣＯＭ２がドライブされた際に、データ信号線ＸＫＥＹＤ４が有効となり、これを検出することで該当する位置のキースイッチが押されたことを認識する。

【0005】

図１７の回路はシンク型の回路であり、コモン信号線のスキャンはローにドライブすることによって行われ、その際、データ信号がローになっていれば、該当するキースイッチが押されたと判断する。マトリクス回路にはソース型もあり、ソース型の場合、コモン信号線をハイにドライブすることにより、スキャンを行い、データ信号線のハイ入力でキーが押されたことを認識する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開昭６１−０５８０２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

マトリクス回路では、より少ない信号の本数で、多くの入力情報を得ることができるが、コモン信号線、データ信号線に地絡、短絡、断線が発生すると、誤った入力が検出され、誤動作の原因となるため、地絡、短絡、断線の発生の確認と、発生箇所の特定が必要とされる。

【0008】

データ信号線で故障が発生した場合、当該故障により発生する現象とデータ線の故障以外で発生する条件は以下の通りである。
＜データ信号線の地絡＞
●現象：キーを押して無くても、地絡が発生したデータ線につながったキーが全て入力される。
●データ信号線の故障箇所：入力されたキーがつながるデータ信号線
●上記現象が発生するコモン信号線の故障原因：なし

【0009】

＜データ信号線の短絡＞
●現象：１つのキーを押すと、短絡した別のキーも入力される。
●データ信号線の故障箇所：入力された２つのキーがつながるデータ信号線
●上記現象が発生するコモン信号線の故障原因：コモン信号線の短絡

【0010】

＜データ信号線の断線＞
●現象：キーを押しても入力が無い。
●データ信号線の故障箇所：入力されないキーがつながるデータ信号線
●上記現象が発生するコモン信号線の故障原因：コモン信号線の断線

【0011】

このように、データ信号線で故障が発生した場合、故障の原因がコモン信号線でないことが分かれば、データ信号線の故障箇所は比較的容易に検出することができるが、一方で、コモン信号線で故障が発生した場合には、故障内容次第では簡単に故障箇所を検出することができないという問題があった。

【0012】

そこで本発明の目的は、コモン信号線で発生した故障原因と故障箇所を特定することが可能なマトリクス回路を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本願の請求項１に係る発明は、マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のコモン信号線とｎ（ｎは自然数）本のデータ信号線と、互いに交差する前記コモン信号線と前記データ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のスイッチを有し、前記コモン信号線を１本ずつローレベルにドライブしながら前記データ信号線の状態を読み取り、キーの状態をスキャンするシンク型のマトリクス回路において、前記コモン信号線の状態を監視するためのｐ（ｐは自然数）本の監視用信号線を設け、前記コモン信号線が１スキャンする間の前記監視用信号線の入力を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力に基づいて前記コモン信号線の地絡、短絡、断線の故障の発生の検出、および、故障が発生した前記コモン信号線を特定する検出手段と、を有することを特徴とするマトリクス回路である。

【0014】

本願の請求項２に係る発明は、マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のコモン信号線とｎ（ｎは自然数）本のデータ信号線と、互いに交差する前記コモン信号線と前記データ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のスイッチを有し、前記コモン信号線を１本ずつローレベルにドライブしながら前記データ信号線の状態を読み取り、キーの状態をスキャンするシンク型のマトリクス回路において、前記コモン信号線の状態を監視するためのｐ（ｐは自然数）本の監視用信号線を設け、前記コモン信号線の地絡の検出、および、地絡が発生した前記コモン信号線を特定する検出手段、を有することを特徴とするマトリクス回路である。

【0015】

本願の請求項３に係る発明は、マトリクス状に配線されたｍ（ｍは自然数）本のコモン信号線とｎ（ｎは自然数）本のデータ信号線と、互いに交差する前記コモン信号線と前記データ信号線との間に接続されるｍ×ｎ個のスイッチを有し、前記コモン信号線を１本ずつハイレベルにドライブしながら前記データ信号線の状態を読み取り、キーの状態をスキャンするソース型のマトリクス回路において、前記コモン信号線の状態を監視するためのｐ（ｐは自然数）本の監視用信号線を設け、前記コモン信号線が１スキャンする間の前記監視用信号線の入力を記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力に基づいて前記コモン信号線の地絡、短絡、断線の故障の発生の検出、および、故障が発生した前記コモン信号線を特定する検出手段と、を有することを特徴とするマトリクス回路である。

【0016】

本願の請求項４に係る発明は、前記検出手段は、全てのコモン信号線をドライブしていない非スキャン時に前記監視用信号線の入力が、全て０（ハイレベル）でない場合に、前記コモン信号線の地絡の発生と判断し、かつ、前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の地絡箇所を特定する、ことを特徴とする請求項１記載のマトリクス回路である。

【0017】

本願の請求項５に係る発明は、前記検出手段は、スキャン時の前記監視用信号線の入力が正常時と異なる場合に前記コモン信号線の故障の発生を検出するとともに、前記記憶手段に１スキャン分の前記監視用信号線の入力を記憶し、記憶された前記監視用信号線の入力が、常に１（ローレベル）の場合に、前記コモン信号線の故障が地絡であることを判断し、かつ、前記記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の地絡箇所を特定する、ことを特徴とする請求項１記載のマトリクス回路である。

【0018】

本願の請求項６に係る発明は、前記検出手段は、スキャン時の前記監視用信号線の入力が正常時と異なる場合に前記コモン信号線の故障の発生を検出するとともに、前記記憶手段に１スキャン分の前記監視用信号線の入力を記憶し、記憶された前記監視用信号線の入力が異なる前記コモン信号線のスキャン時に同じであった場合、前記コモン信号線の故障が短絡であることを判断し、かつ、前記記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の短絡箇所を特定する、ことを特徴とする請求項１または３記載のマトリクス回路である。

【0019】

本願の請求項７に係る発明は、前記検出手段は、スキャン時の前記監視用信号線の入力が正常時と異なる場合に前記コモン信号線の故障の発生を検出するとともに、前記記憶手段に１スキャン分の前記監視用信号線の入力を記憶し、記憶された前記監視用信号線の入力が全て０（ハイレベル）の状態があった場合、前記コモン信号線の故障が断線であることを判断し、かつ、前記記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の断線箇所を特定する、ことを特徴とする請求項１記載のマトリクス回路である。

【0020】

本願の請求項８に係る発明は、故障発生時に非スキャン時とスキャン時の前記監視用信号線の入力を表示手段へ出力する、ことを特徴とする請求項１または３記載のマトリクス回路である。

【0021】

本願の請求項９に係る発明は、前記検出手段は、全てのコモン信号線をドライブしていない非スキャン時に前記監視用信号線の入力が、全て０（ハイレベル）でない場合に、前記コモン信号線の地絡の発生を判断し、かつ、前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の地絡箇所を特定する、ことを特徴とする請求項２記載のマトリクス回路である。

【0022】

本願の請求項１０に係る発明は、故障発生時に非スキャン時の前記監視用信号線の入力を表示手段へ出力する、ことを特徴とする請求項２記載のマトリクス回路である。

【0023】

本願の請求項１１に係る発明は、前記検出手段は、スキャン時の前記監視用信号線の入力が正常時と異なる場合に前記コモン信号線の故障の発生を検出するとともに、前記記憶手段に１スキャン分の前記監視用信号線の入力を記憶し、記憶された前記監視用信号線の入力が、全て０（ハイレベル）の状態があった場合、前記コモン信号線の故障が地絡、または断線であることを判断し、かつ、前記記憶手段に記憶された前記監視用信号線の入力データに基づいて、前記コモン信号線の地絡、または断線箇所を特定する、ことを特徴とする請求項３記載のマトリクス回路である。

【発明の効果】

【0024】

本発明により、マトリクス回路のコモン信号線にｐ（ｐは自然数）本の監視用信号線（ＸＣＯＭＤ０〜ＸＣＯＭＤｐ−１）を追加し、コモン信号のスキャンが一巡する際の監視用信号線の入力を記憶して解析することで、従来技術では行うことができなかったコモン信号線上での地絡、短絡、断線の故障の発生の検出と、発生したコモン信号線の特定を可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の第１の実施形態におけるマトリクス回路の構成図である。

【図2】本発明の第１の実施形態におけるマトリクス回路の正常時の監視用信号線の入力を示す表である。

【図3】本発明の第１の実施形態におけるマトリクス回路の地絡が発生した際の非スキャン時の監視用信号線の入力を示す表である。

【図4】本発明の第１の実施形態におけるマトリクス回路の地絡が発生した際のスキャン時の監視用信号線の入力を示す表である。

【図5】本発明の第１の実施形態におけるマトリクス回路の短絡が発生した際のスキャン時の監視用信号線の入力を示す表である。

【図6】本発明の第１の実施形態におけるマトリクス回路の断線が発生した際のスキャン時の監視用信号線の入力を示す表である。

【図7】本発明の第１の実施形態における診断画面の表示例である。

【図8】本発明の第１の実施形態におけるマトリクス回路の故障診断処理のフローチャートである。

【図9】本発明の第２の実施形態におけるマトリクス回路の構成図である。

【図10】本発明の第２の実施形態におけるマトリクス回路の地絡が発生した際の非スキャン時の監視用信号線の入力を示す表である。

【図11】本発明の第３の実施形態におけるマトリクス回路の構成図である。

【図12】本発明の第３の実施形態におけるマトリクス回路の正常時の監視用信号線の入力を示す表である。

【図13】本発明の第３の実施形態におけるマトリクス回路の地絡、断線が発生した際のスキャン時の監視用信号線の入力を示す表である。

【図14】本発明の第３の実施形態におけるマトリクス回路の短絡が発生した際のスキャン時の監視用信号線の入力を示す表である。

【図15】本発明の第３の実施形態における診断画面の表示例である。

【図16】本発明の第３の実施形態におけるマトリクス回路の故障診断処理のフローチャートである。

【図17】従来技術におけるマトリクス回路の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
＜１．第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態におけるマトリクス回路を示す図である。本実施形態は、コモン信号線（ＸＣＯＭ）が７本（ＸＣＯＭ１〜ＸＣＯＭ７）、データ信号線（ＸＫＥＹＤ）が８本（ＸＫＥＹＤ０〜ＸＫＥＹＤ７）のシンクタイプマトリクス回路の例で説明する。本実施形態のマトリクス回路では、図１に示すように、一般的なシンクタイプマトリクス回路に対して監視用信号線（ＸＣＯＭＤ）が追加されている。

【0027】

本実施形態では、監視用信号線をコモン信号線のデータをバイナリコードに変換するように接続することで、７本のコモン信号線をＸＣＯＭＤ２、ＸＣＯＭＤ１、ＸＣＯＭＤ０の３本の監視信号線で監視することができるようにしている。ダイオードは信号の回り込みを防ぐために組み込まれている。スキャンの処理では、コモン信号線をドライブして、キーの情報をデータ信号線から読み込むが、その際、監視用信号線の入力を読み込み、コモン信号線の状態を監視する。

【0028】

図２の表は、監視用信号線の正常時の入力であり、表中の２進数３ケタの数値はＸＣＯＭＤ２、ＸＣＯＭＤ１、ＸＣＯＭＤ０の値を裏論理（ロー入力が１、ハイ入力が０）で表現し、順に並べたものである。全てのコモン信号線をドライブしない非スキャン時、監視用信号線には「０００」が入力され、コモン信号線を順にドライブするスキャン時は、ドライブしているコモン信号線の番号をバイナリ化した信号が監視用信号線から入力される。

【0029】

図１のように構成したマトリクス回路において、コモン信号線に地絡、短絡、断線の故障が発生した場合、図２の表に示した正常時とは異なる入力が検出される。正常時の入力と異なる入力が検出された場合、１スキャン分の入力をＡＳＩＣ１内に設けられたメモリ２に記憶し、故障箇所の特定に使用する。以下に故障箇所の検出方法を故障原因毎にまとめる。

【0030】

＜１．１ コモン信号線の地絡箇所検出方法＞
図３の表は、非スキャン(全てのコモン信号線をドライブしない状態)時における監視用信号線の入力値を示したものである。図３の表に示すように、コモン信号線が正常な状態であれば、非スキャン時に関し信号線からは「０００」の値が入力されるが、いずれかのコモン信号線に地絡が発生した場合、全てのコモン信号線をドライブしていない非スキャン時に監視用信号線の入力の一部に、１（ローレベル）が検出される。図３の表のように、監視用信号線の入力は地絡が発生しているコモン信号線の番号を示す。

【0031】

コモン信号線の地絡が発生した場合の別の検出方法を示す。図４の表は、スキャン時における、コモン信号線の地絡発生時の監視用信号線の入力値を示したものである。コモン信号線の地絡が発生した場合、スキャン時に監視用信号線の入力に常に１固定の信号が見られる。この場合、１スキャン分の監視用信号線のデータをＡＮＤすることにより、地絡箇所を特定することができる。例えば、コモン信号線ＸＣＯＭ３が地絡した場合、１スキャンのデータは「０１１」、「０１１」、「０１１」、「１１１」、「１１１」、「１１１」、「１１１」となる。これを全てＡＮＤすると、「０１１」となり、コモン信号線ＸＣＯＭ３が地絡していることを判別することができる。

【0032】

＜１．２ コモン信号線の短絡断箇所検出方法＞
図５の表は、スキャン時における、コモン信号線の短絡発生時の監視用信号線の入力値を示したものである。コモン信号線に短絡が発生した場合、監視用信号線に同じ入力が２箇所あるいは３箇所で検出される。
２箇所で検出された場合は、同じ入力が検出された際に、ドライブしていたコモン信号線で短絡が発生している。例えば、コモン信号線ＸＣＯＭ２とコモン信号線ＸＣＯＭ３が短絡した場合、「０１１」の入力が２箇所で検出される。その２箇所の同じ入力が検出された際にドライブしていたコモン信号線ＸＣＯＭ２とＸＣＯＭ３とが短絡箇所となる。

【0033】

また、３箇所で同じ入力が検出された場合は、その入力が示すコモン信号線（正常時において、ドライブ時に当該入力が監視用信号線から検出されるコモン信号線）以外の２箇所で短絡が発生している。例えば、ＸＣＯＭ３とＸＣＯＭ４が短絡した場合、「１１１」の入力が３箇所で検出される。この場合、「１１１」が示すＸＣＯＭ７以外のＸＣＯＭ３とＸＣＯＭ４が短絡箇所となる。
なお、図５の表では、隣り合った信号の短絡のみをまとめているが、その他の組み合わせで短絡の可能性がある場合は、当該組み合わせを図５の表に加えて短絡の検出に用いればよい。

【0034】

＜１．３ コモン信号線の断線箇所検出方法＞
図６の表は、スキャン時における、コモン信号線の断線発生時の監視用信号線の入力値を示したものである。コモン信号線に断線が発生した場合には、断線が発生しているコモン信号線をドライブした際の監視用信号線の入力が「０００」となる。監視用信号線の入力に「０００」が検出されたときにドライブしていたコモン信号線が断線箇所とし検出できる。

【0035】

＜１．４ 監視用信号線の画面表示＞
メモリ２に保存した監視用信号線の状態は、正常時に監視用信号線から検出される期待値と合わせて診断画面として表示可能とする。図７は、診断画面の表示例である。図に示すように、ドライブするコモン信号線と、正常時に監視用信号線から検出される期待値、監視用信号線から検出された実測値とを並べて表示することで、オペレータはコモン信号線に発生している障害を把握することができる。

【0036】

＜１．５ 監視用信号線による故障診断処理のフローチャート＞
図８は、監視用信号線を用いた故障診断処理のフローチャートである。
●［ステップＳＡ０１］コモン信号線の非スキャン時における監視用信号線の入力が「０００」であるか否かを判定する。「０００」でない場合にはステップＳＡ０２へ進み、「０００」である場合にはステップＳＡ０５へ進む。
●［ステップＳＡ０２］非スキャン時の監視用信号線の入力が図３の表に該当するパターンがあるか否かを判定する。図３の表に該当するパターンがある場合にはステップＳＡ０３へ進み、無い場合にはステップＳＡ０４へ進む。
●［ステップＳＡ０３］図３の表の該当するコモン信号線で地絡が発生していると判定する。
●［ステップＳＡ０４］地絡、短絡、断線以外の故障が発生していると判定する。

【0037】

●［ステップＳＡ０５］コモン信号線のスキャン時における監視信号線の入力が正常値と同じか否かを判定する。スキャン時における監視信号線の入力が正常値と同じ場合にはステップＳＡ０１へ戻り、異なる場合にはステップＳＡ０６へ進む。
●［ステップＳＡ０６］コモン信号線１スキャン分の監視用信号線の入力をメモリに記憶する。

【0038】

●［ステップＳＡ０７］ステップＳＡ０６で記憶した１スキャン分の監視信号線の入力の中に「０００」の値があるか否かを判定する。「０００」の値がある場合にはステップＳＡ０８へ進み、無い場合にはステップＳＡ１１へ進む。
●［ステップＳＡ０８］ステップＳＡ０６で記憶した１スキャン分の監視信号線の入力が図６の表のいずれかのパターンに該当するか否かを判定する。図６の表に該当するパターンがある場合にはステップＳＡ０９へ進み、無い場合にはステップＳＡ１０へ進む。
●［ステップＳＡ０９］図６の表の該当するコモン信号線で断線が発生していると判定する。
●［ステップＳＡ１０］地絡、短絡、断線以外の故障が発生していると判定する。

【0039】

●［ステップＳＡ１１］ステップＳＡ０６で記憶した１スキャン分の監視信号線の入力に同じ入力の箇所があるか否かを判定する。同じ入力の箇所がある場合にはステップＳＡ１２へ進み、無い場合にはステップＳＡ１５へ進む。
●［ステップＳＡ１２］ステップＳＡ０６で記憶した１スキャン分の監視信号線の入力が図５の表のいずれかのパターンに該当するか否かを判定する。図５の表に該当するパターンがある場合にはステップＳＡ１３へ進み、無い場合にはステップＳＡ１４へ進む。
●［ステップＳＡ１３］図５の表の該当するコモン信号線で短絡が発生していると判定する。
●［ステップＳＡ１４］地絡、短絡、断線以外の故障が発生していると判定する。
●［ステップＳＡ１５］地絡、短絡、断線以外の故障が発生していると判定する。

【0040】

＜２．第２の実施形態＞
図９は、本発明の第２の実施形態におけるマトリクス回路を示す図である。本実施形態は、コモン信号線（ＸＣＯＭ）が７本（ＸＣＯＭ１〜ＸＣＯＭ７）、データ信号線（ＸＫＥＹＤ）が８本（ＸＫＥＹＤ０〜ＸＫＥＹＤ７）のシンクタイプマトリクス回路の例で説明する。本実施形態のマトリクス回路は、第１の実施形態と比較して、故障箇所検出対象を地絡のみに限定し、監視用信号線（ＸＣＯＭＤ）から入力される信号のみを用いることで地絡の検出を実現する。なお、ダイオードは信号の回り込みを防ぐために組み込まれている。

【0041】

全てのコモン信号線をドライブしない非スキャンにおいて、正常時には監視用信号の入力は「０００」が検出されるが、地絡が発生した場合、図１０の表に示すように、監視用信号の入力が「０００」以外の入力値となるため、監視用信号線を監視することでコモン信号線に地絡が発生していることを検出することができる。

【0042】

＜３．第３の実施形態＞
図１１は、本発明の第３の実施形態におけるマトリクス回路を示す図である。本実施形態は、コモン信号線（ＣＯＭ）が７本（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ７）、データ信号線（ＫＥＹＤ）が８本（ＫＥＹＤ０〜ＫＥＹＤ７）のソースタイプマトリクス回路の例で説明する。本実施形態のマトリクス回路では、図１１に示すように、一般的なシンクタイプマトリクス回路に対して監視用信号線（ＣＯＭＤ）が追加されている。

【0043】

本実施形態では、監視用信号線をコモン信号線のデータをバイナリコードに変換するように接続することで、７本のコモン信号線をＣＯＭＤ２、ＣＯＭＤ１、ＣＯＭＤ０の３本の監視信号線で監視することができるようにしている。ダイオードは信号の回り込みを防ぐために組み込まれている。スキャンの処理では、コモン信号線をドライブして、キーの情報をデータ信号線から読み込むが、その際、監視用信号線の入力を読み込み、コモン信号線の状態を監視する。

【0044】

図１２の表は監視用信号線の正常時の入力であり、表中の２進数３ケタの数値はＣＯＭＤ２、ＣＯＭＤ１、ＣＯＭＤ０の値を正論理（ロー入力が０、ハイ入力が１）で表現し、順に並べたものである。全てのコモン信号線をドライブしない非スキャン時、監視用信号線には「０００」が入力され、コモン信号線を順にドライブするスキャン時は、ドライブしているコモン信号線の番号をバイナリ化した信号が監視用信号線から入力される。

【0045】

図１１のように構成したマトリクス回路において、コモン信号線に地絡、短絡、断線の故障が発生した場合、図１２の表に示した正常時とは異なる入力が検出される。正常時の入力と異なる入力が検出された場合、１スキャン分の入力をＡＳＩＣ１内に設けられたメモリ２に記憶し、故障箇所の特定に使用する。以下に故障箇所の検出方法を故障原因毎にまとめる。

【0046】

＜３．１ コモン信号線の地絡、断線箇所検出方法＞
図１３の表は、スキャン時におけるコモン信号線に地絡、あるいは断線が発生した場合の監視用信号線の入力値を示したものである。コモン信号線に地絡、あるいは断線が発生すると、故障が発生しているコモン信号線をドライブした際に監視用信号線の入力が「０００」となる。したがって、監視用信号線の入力に「０００」が検出されたときにドライブしていたコモン信号線が地絡、あるいは断線が発生している箇所となる。

【0047】

＜３．２ コモン信号線の短絡断箇所検出方法＞
図１４の表は、スキャン時における、コモン信号線の短絡発生時の監視信号線の入力値を示したものである。コモン信号線に短絡が発生した場合、監視用信号線に同じ入力が２箇所あるいは３箇所で検出される。
２箇所で検出された場合は、同じ入力が読めた際に、ドライブしていたコモン信号線で短絡が発生している。例えば、コモン信号線ＣＯＭ２とコモン信号線ＣＯＭ３が短絡した場合、「０１１」の入力が２箇所で検出される。その２箇所の同じ入力が検出された際にドライブしていたコモン信号線ＣＯＭ２とＣＯＭ３とが短絡箇所となる。

【0048】

また、３箇所で同じ入力が検出された場合は、その入力が示すコモン信号線（正常時において、ドライブ時に当該入力が監視用信号線から検出されるコモン信号線）以外の2か所で短絡が発生している。例えば、ＣＯＭ３とＣＯＰＭ４が短絡した場合、「１１１」の入力が３箇所で検出される。この場合、「１１１」が示すＣＯＭ７以外のＣＯＭ３とＣＯＭ４が短絡箇所となる。
なお、図１４の表では、隣り合った信号の短絡のみをまとめているが、その他の組み合わせで短絡の可能性がある場合は、当該組み合わせを図１４の表に加えて短絡の検出に用いればよい。

【0049】

＜３．３ 監視用信号線の画面表示＞
メモリ２に保存した監視用信号線の状態は、正常時に監視用信号線から検出される期待値と合わせて診断画面として表示可能とする。図１５は、診断画面の表示例である。図に示すように、ドライブするコモン信号線と、正常時に監視用信号線から検出される期待値、監視用信号線から検出された実測値とを並べて表示することで、オペレータはコモン信号線に発生している障害を把握することができる。

【0050】

＜３．４ 監視用信号線による故障診断処理のフローチャート＞
図１６は、監視用信号線を用いた故障診断処理のフローチャートである。
●［ステップＳＢ０１］コモン信号線のスキャン時における監視信号線の入力が正常値と同じか否かを判定する。スキャン時における監視信号線の入力が正常値と同じ場合にはステップＳＢ０１へ戻り、異なる場合にはステップＳＢ０２へ進む。
●［ステップＳＢ０２］コモン信号線１スキャン分の監視用信号線の入力をメモリに記憶する。

【0051】

●［ステップＳＢ０３］ステップＳＢ０２で記憶した１スキャン分の監視信号線の入力の中に「０００」の値があるか否かを判定する。「０００」の値がある場合にはステップＳＢ０４へ進み、無い場合にはステップＳＢ０７へ進む。
●［ステップＳＢ０４］ステップＳＢ０２で記憶した１スキャン分の監視信号線の入力が図１３の表のいずれかのパターンに該当するか否かを判定する。図１３の表に該当するパターンがある場合にはステップＳＢ０５へ進み、無い場合にはステップＳＢ０６へ進む。

【0052】

●［ステップＳＢ０５］図１３の表の該当するコモン信号線で断線、或いは地絡が発生していると判定する。
●［ステップＳＢ０６］地絡、短絡、断線以外の故障が発生していると判定する。

【0053】

●［ステップＳＢ０７］ステップＳＢ０２で記憶した１スキャン分の監視信号線の入力に同じ入力の箇所があるか否かを判定する。同じ入力の箇所がある場合にはステップＳＢ０８へ進み、無い場合にはステップＳＢ１１へ進む。
●［ステップＳＢ０８］ステップＳＢ０２で記憶した１スキャン分の監視信号線の入力が図１４の表のいずれかのパターンに該当するか否かを判定する。図１４の表に該当するパターンがある場合にはステップＳＢ０９へ進み、無い場合にはステップＳＢ１０へ進む。
●［ステップＳＢ０９］図１４の表の該当するコモン信号線で短絡が発生していると判定する。
●［ステップＳＢ１０］地絡、短絡、断線以外の故障が発生していると判定する。
●［ステップＳＢ１１］地絡、短絡、断線以外の故障が発生していると判定する。

【0054】

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例に限定されることなく、適宜の変更を加えることにより、その他の態様で実施することができる。

【符号の説明】

【0055】

１ ＡＳＩＣ
２ メモリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】