# 自作キーボード制作ワークフロー分析

## 現在の一般的な制作手順

### 1. デザイン・設計段階

#### a) レイアウト設計

- **ツール**: KLE (Keyboard Layout Editor)
- **作業内容**:
  - キーの物理配置を決定
  - キーサイズ・間隔・角度を調整
  - 視覚的な配置確認
- **出力**: KLE JSON ファイル
- **Beyond KLE対応**: **PHYレイヤー**

#### b) 回路設計・マトリックス設計

- **ツール**: 手動計算、KiCad等の回路図エディタ
- **作業内容**:
  - キーマトリックスの行列構成を決定
  - マイコンピンとの対応付け
  - ダイオード配置の検討
- **出力**: 回路図、ピン配置表
- **現在の課題**: KLEからマトリックス情報への変換が手動
- **Beyond KLE対応**: **ELCレイヤー** + **IDXレイヤー**

### 2. PCB設計段階

#### a) フットプリント配置

- **ツール**: KiCad、Eagle、Fusion360等
- **作業内容**:
  - KLE JSONから座標を抽出（手動またはスクリプト）
  - スイッチフットプリントの配置
  - マイコン・コネクタ等の部品配置
- **現在の課題**: KLEとPCBツール間の座標変換
- **Beyond KLE対応**: **PHYレイヤー** → PCBツール連携

#### b) 配線・ルーティング

- **ツール**: PCB CADソフト
- **作業内容**:
  - マトリックス配線の実装
  - 電源・信号線のルーティング
- **Beyond KLE対応**: **ELCレイヤー**情報の活用

### 3. ファームウェア設定段階

#### a) ファームウェア基本設定

- **ツール**: QMK、KMK、VIA等
- **作業内容**:
  - マトリックス定義（ROW/COL）
  - ピン配置設定
  - 物理レイアウト定義
- **現在の課題**:
  - KLEとファームウェア設定の手動変換
  - VIAではlabelフィールドに"1,5"等を記入してmatrix座標を表現
- **Beyond KLE対応**: **IDXレイヤー** + **ELCレイヤー** → ファームウェア自動生成

#### b) キーマップ設定

- **ツール**: QMK Configurator、VIA、Remap等
- **作業内容**:
  - 各キーへのキーコード割り当て
  - レイヤー設計
  - マクロ・特殊機能の設定
- **Beyond KLE対応**: **MAPレイヤー**

### 4. 製造・組み立て段階

#### a) PCB製造

- **出力**: Gerberファイル、BOM、Pick&Place
- **Beyond KLE対応**: PHY/ELCレイヤーからの自動生成

#### b) 部品調達・組み立て

- **作業内容**: はんだ付け、組み立て、動作確認

## 現在のワークフローの問題点

### 1. データの分断

- **問題**: KLE → PCB → ファームウェアで毎回手動変換
- **影響**: 一箇所変更時の全体への反映が困難

### 2. マトリックス情報の欠落

- **問題**: KLEは物理配置のみ、論理構造（マトリックス）は別管理
- **影響**: VIAでのhackyな対応（labelフィールド悪用）

### 3. 設計変更時のトレーサビリティ不足

- **問題**: どのレイヤーでの変更が他に影響するかが不明確
- **影響**: デバッグ・修正作業の複雑化

### 4. ツール間連携の脆弱性

- **問題**: 手動変換によるヒューマンエラー
- **影響**: 設計ミス、製造後の修正コスト

## Beyond KLEによる解決策

### 1. 統一データモデル

```
物理設計(PHY) → キー識別(IDX) → 電気設計(ELC) → キーマップ(MAP)
     ↓              ↓             ↓            ↓
  PCBツール    ファームウェア   回路図    VIA/Remap
```

### 2. レイヤー間の明確な責任分離

- **PHY**: 物理配置のみに集中
- **IDX**: 物理と論理の橋渡し（最重要レイヤー）
- **ELC**: 電気的接続の明確化
- **MAP**: キーマップロジックの分離

### 3. 双方向の依存関係管理

- 上流レイヤーの変更が下流に自動反映
- 下流での制約が上流設計にフィードバック

### 4. 既存ツールとの互換性維持

- KLE JSONの完全サポート
- VIA/QMK等への出力対応
- 段階的移行の実現

## Phase 1で策定すべきプロトコル

### 1. レイヤー間インターフェース仕様

- 各レイヤーの入出力JSON Schema
- 依存関係の明確化
- エラーハンドリング規則

### 2. 既存フォーマットとの変換仕様

- KLE JSON → PHY変換
- QMK設定 ← IDX+ELC+MAP変換
- VIA JSON ← 全レイヤー統合

### 3. 拡張性設計

- 非標準マトリックス（charlieplexing等）対応
- 3D配置への拡張可能性
- カスタムキーコードサポート

## 次のアクション

1. **JSON Schema策定**: 各レイヤーのデータ構造定義
2. **変換ロジック設計**: レイヤー間の変換アルゴリズム
3. **リファレンス実装**: TypeScript/Rust等でのプロトタイプ
4. **テストケース作成**: 代表的なキーボード設計での検証