JP2003004876A - 自動修正時計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信した時刻コードに基づいてカウンタの時
刻を修正し、更にそのカウンタの時刻を効率よく補正す
ることができる自動修正時計を提供すること。 【解決手段】 制御部２００と、クロック信号を出力す
る発振器３００と、クロック信号に従い時刻を計時する
カウンタ４００と、外部から時刻コードを受信する時刻
コード受信系５００とを備え、制御部が時刻コードに基
づいてカウンタの時刻を修正する自動修正時計におい
て、制御部は、時刻コードの受信時におけるカウンタの
時刻と時刻コードとの誤差から単位時間あたりの平均誤
差を算出し、その平均誤差からなる補正値Ａを用いてカ
ウンタの時刻を定期的に補正する構成の自動修正時計で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御部と、クロッ
ク信号を出力する発振器と、クロック信号に従い時刻を
計時するカウンタと、外部から時刻コードを受信する時
刻コード受信系とを備え、制御部が時刻コードに基づい
てカウンタの時刻を修正する自動修正時計に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動修正時計としては、標準時刻電波を
受信し、その標準時刻電波に含まれる時刻コードに基づ
いて制御部がカウンタの時刻を修正する電波修正時計が
知られている。時刻を修正した後、カウンタは、発振器
が出力するクロック信号に従い時刻を計時する。

【０００３】このような電波修正時計は、各種の時計に
利用されており、現在では、自動車に搭載される時計に
ついても、電波修正時計が利用される傾向にある。自動
車用電波修正時計は、例えば特開2000-221284にも開示
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した自
動修正時計については、秒単位で正確な計時がなされる
という信頼性が重要である。

【０００５】この点、発振器の精度によれば、クロック
信号の発振周波数が微妙にずれて、時間経過に伴いカウ
ンタの時刻に誤差が生じるという問題がある。例えば、
水晶発振器が出力するクロック信号の発振周波数は、使
用する水晶の特性や、気温等に影響されることが知られ
ている。

【０００６】更に、カウンタの時刻の誤差を削減する構
成としては、クロック信号の発振周波数に補正を施すこ
とが考えられる。例えば特開平11-271476には、時刻コ
ードたる基準信号が受信不能状態の際に、電圧制御型水
晶発振器の発振周波数の経時変化に係る変動を補正する
構成が記載されている。また、発振器にリトマコンデン
サを用いる等して、発振周波数を調整する場合もある。

【０００７】但し、このようにクロック信号の発振周波
数を補正する場合は、極めて厳密に計時がなされるもの
の、その構成は非常に複雑化する。このため、日常的に
使用される電波修正時計については、正確な時刻がより
簡単に得られる構成が望まれている。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、受信した時刻コードに基づいてカウンタ
の時刻を修正し、更にそのカウンタの時刻を効率よく補
正することができる自動修正時計を提供することを目的
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、制御部と、クロック信号を出力する発振器
と、前記クロック信号に従い時刻を計時するカウンタ
と、外部から時刻コードを受信する時刻コード受信系と
を備え、前記制御部が前記時刻コードに基づいて前記カ
ウンタの時刻を修正する自動修正時計において、前記制
御部は、前記時刻コードの受信時における前記カウンタ
の時刻と前記時刻コードとの誤差から単位時間あたりの
平均誤差を算出し、前記平均誤差からなる補正値を用い
て前記カウンタの時刻を定期的に補正する構成の自動修
正時計であり、このような構成によると、カウンタの時
刻を効率よく補正することが可能である。

【００１０】すなわち、発振器の精度によれば、クロッ
ク信号の発振周波数が微妙にずれて、時間経過に伴いカ
ウンタの時刻に誤差が生じるという問題があるところ、
本発明によれば、平均誤差からなる補正値を用いてカウ
ンタの時刻を定期的に補正するので、かかる誤差を満足
に削減することが可能である。特に、本自動修正時計
は、クロック信号の発振周波数に補正を施すものと比較
すると、その構成が簡素であるという利点を有し、日常
的に使用される時計への応用も容易である。

【００１１】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記単位時間あたりの平均誤差を求めると
きの時間幅は、約２４時間のｎ倍（ｎは自然数）とした
構成の自動修正時計であり、このような構成によると、
単位時間あたりの平均誤差を合理的に算出することが可
能であり、その結果、カウンタの時刻を一層効率よく補
正することが可能である。

【００１２】すなわち、発振器が出力するクロック信号
の発振周波数は、例えば昼夜における気温差等、その使
用条件により、２４時間サイクルで多少の増減を繰り返
す傾向にある。従って、約２４時間のｎ倍となる時間幅
で平均誤差を求めれば、平均誤差及び補正値の信頼性を
確実に向上することが可能であり、カウンタの時刻をよ
り正確に補正することが可能となる。

【００１３】本願第３請求項に記載した発明は、請求項
１又は２において、当該自動修正時計は、自動車に搭載
する自動車用電波修正時計である構成の自動修正時計で
ある。すなわち本発明は、カウンタの時刻が効率よく補
正される自動修正時計であり、自動車に搭載する電波修
正時計として、極めて好適に利用することが可能であ
る。

【００１４】特に、自動車に搭載する電波修正時計につ
いては、車両が発生する電気ノイズの影響や、駐車場所
の受信具合等により、標準時刻電波を満足に受信し得な
い場合が多くなると想定される。この点、本発明によれ
ば、平均誤差からなる補正値を用いてカウンタの時刻を
定期的に補正するので、比較的少ない受信回数であって
も、正確な時刻を維持することが可能であり、非常に有
利である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第１具体例を図
面に基づいて詳細に説明する。

【００１６】図１に示す本例の自動修正時計１は、自動
車のコックピットに搭載された自動車用電波修正時計で
あり、制御部２００と、所定の発振周波数のクロック信
号を出力する発振器３００と、クロック信号に従い時刻
を計時するカウンタ４００と、外部から時刻コードを受
信する時刻コード受信系５００と、カウンタ４００が計
時する時刻を表示するデジタル式又はアナログ式の時刻
表示部６００と、メモリ７００とを備えている。メモリ
７００には、後に詳述する補正値Ａ、補正日時Ｂ、及び
修正日時Ｃがそれぞれ記憶される。尚、電源は自動車の
バッテリから得る構成となっている。

【００１７】制御部２００は、所要のプログラムを格納
したマイクロコンピュータにて構成されており、発振器
３００から出力されるクロック信号に基づいて自動修正
時計１を制御する。

【００１８】時刻コード受信系４００は、アンテナ及び
増幅器等にて構成されており、時刻コードを含む標準時
刻電波を受信する。その受信指令は、所定の時間に制御
部２００から出力される。或いは、使用者による任意の
操作や、自動車の駐車及び走行状態等に応じて適宜出力
されるように構成してもよい。

【００１９】そして、時刻コードが受信されると、制御
部２００は、その時刻コードに基づいてカウンタ４００
の時刻を自動修正する。

【００２０】図２は、本例の自動修正時計１の制御を示
すフローチャートである。同図に示すように、制御部２
００は、時刻コードに基づいてカウンタ４００の時刻を
修正し、更に、時刻コードの受信時におけるカウンタ４
００の時刻と時刻コードとの誤差から単位時間あたりの
平均誤差を算出し、その平均誤差からなる補正値Ａを用
いてカウンタ４００の時刻を定期的に補正する構成とな
っている。

【００２１】まず、電源が投入されると、所要の初期設
定がなされ（Ｓ００１）、カウンタが計時を開始する
（Ｓ００２）。初期設定においては、時刻コード受信系
５００による最初の受信処理がなされ、カウンタ４００
は、時刻コードが受信されたところで計時を開始する。
ここで、メモリ７００の補正値Ａは０、補正日時Ｂ及び
修正日時Ｃはそれぞれ計時の開始日時とされる。

【００２２】そして、カウンタ４００の日時に関する計
時データが、補正日時Ｂよりｍ時間（ｍは自然数）経過
すると（Ｓ００３）、制御部２００は、その計時データ
を補正し（Ｓ００４）、補正日時Ｂを更新する（Ｓ００
５）。計時データの補正は、計時データに補正値Ａのｍ
倍を加算してなされる。また、補正日時Ｂは、補正値Ａ
を用いてカウンタ４００の時刻を補正した最新の日時と
なる。尚、計時の開始から時刻コードの受信がなされて
いない場合は、補正値Ａは０のままであり、計時データ
に変化はない。また、計時データの補正は、通常は前回
の補正より１時間、つまり補正日時Ｂより１時間経過す
るとなされる。但し、かかる際に時刻コードの受信処理
を行っている場合は、更に１時間経過したところでなさ
れる。

【００２３】また、受信指令が入力されると（Ｓ００
６）、時刻コード受信系５００が受信処理を開始する
（Ｓ００７）。そして、受信が成功して時刻コードが得
られると、次の処理に移行する。また、受信をある程度
試行しても時刻コードが得られない場合は、その受信処
理は自動的に終了する（Ｓ００８）。

【００２４】受信が成功すると、制御部２００は、修正
日時Ｃからの経過時間と、計時データの誤差とを算出し
（Ｓ００９，Ｓ０１０）、算出された経過時間及び誤差
から１時間あたりの平均誤差を算出する（Ｓ０１１）。
経過時間は、カウンタ４００の日時に関する計時データ
から修正日時Ｃを減算して求められる。計時データの誤
差は、カウンタ４００の日時に関する計時データから受
信データを減算して求められる。ここで、受信データと
は、すなわち時刻コードの日時である。しかして、１時
間あたりの平均誤差は、誤差を経過時間で除算して求め
られる。

【００２５】更に、平均誤差を算出すると、補正値Ａを
更新する（Ｓ０１２）。補正値Ａの更新は、それまでの
補正値Ａから平均誤差を減算してなされる。

【００２６】そして、補正値Ａを更新すると、計時デー
タを修正し（Ｓ０１３）、修正日時Ｃを更新する（Ｓ０
１４）。つまり、計時データが受信データと一致され
る。また、修正日時Ｃは、時刻コードに基づいてカウン
タ４００の時刻を修正した最新の日時となる。

【００２７】このような構成によると、時刻コードの受
信に伴い補正値Ａが更新され、その補正値Ａを用いてカ
ウンタ４００の時刻が定期的に補正される。その結果、
カウンタの時刻を修正してから次の修正を行うまでの間
においては、かかる補正によりカウンタ４００の時刻を
正確に維持することができる。特に、このように補正値
Ａを更新する構成によれば、例えば季節による年間の気
温変化や、使用に伴う発振器３００の性能変化等によ
り、クロック信号の発振周波数が多少増減しても、これ
に適宜対処することができる。

【００２８】以上説明したように、本例の自動修正時計
１は、カウンタ４００の時刻を効率よく補正できるもの
であり、自動車用電波修正時計として、極めて好適に利
用することができる。勿論、カウンタ４００の時刻を定
期的に補正する本例の構成は、屋外時計、室内時計、目
覚し時計、パソコンや携帯電話の内部時計等、その他各
種の時計に応用することも可能である。

【００２９】次に、本発明の第２具体例を図３に基づい
て説明する。

【００３０】図３は、本例の自動修正時計１の制御を示
すフローチャートである。同図に示すように、本例の自
動修正時計１は、１時間あたりの平均誤差を求めるとき
の時間幅を、約２４時間のｎ倍（ｎは自然数）としたも
のである。尚、その他の基本的な構成は、前述した具体
例と同様である。

【００３１】まず、電源が投入されると、所要の初期設
定がなされ（Ｓ１０１）、カウンタが計時を開始する
（Ｓ１０２）。

【００３２】そして、カウンタ４００の日時に関する計
時データが、補正日時Ｂよりｍ時間（ｍは自然数）経過
すると（Ｓ１０３）、制御部２００は、その計時データ
を補正し（Ｓ１０４）、補正日時Ｂを更新する（Ｓ１０
５）。

【００３３】また、受信指令が入力されると（Ｓ１０
６）、時刻コード受信系５００が受信処理を開始する
（Ｓ１０７）。そして、受信が成功して時刻コードが得
られると、次の処理に移行する。また、受信をある程度
試行しても時刻コードが得られない場合は、その受信処
理は自動的に終了される（Ｓ１０８）。

【００３４】受信が成功すると、制御部２００は、修正
日時Ｃからの経過時間を算出し（Ｓ１０９）、その経過
時間が約２４時間のｎ倍（ｎは自然数）であるかを判断
する（Ｓ１１０）。尚、本例では、２２〜２６時間の間
を約２４時間としている。

【００３５】経過時間が約２４時間のｎ倍であるとき
は、計時データの誤差を算出し（Ｓ１１１）、算出され
た経過時間及び誤差から１時間あたりの平均誤差を算出
し（Ｓ１１２）、更に、補正値Ａを更新する（Ｓ１１
３）。そして、補正値Ａを更新すると、計時データを修
正し（Ｓ１１４）、修正日時Ｃを更新する（Ｓ１１
５）。

【００３６】一方、経過時間が約２４時間のｎ倍でない
ときは、計時データの誤差の算出、１時間あたりの平均
誤差の算出、並びに、補正値Ａの更新を行わずに、計時
データを修正し、修正日時Ｃを更新する。

【００３７】つまり、発振器３００が出力するクロック
信号の発振周波数は、２４時間サイクルで多少の増減を
繰り返す傾向にあるところ、本例によれば、約２４時間
のｎ倍となる時間幅で平均誤差を求めているので、平均
誤差及び補正値の信頼性を確実に向上することができ
る。

【００３８】次に、本発明の第３具体例を図４及び図５
に基づいて説明する。

【００３９】図４に示すように、本例のメモリ７００に
は、補正値Ａ、補正日時Ｂ、修正日時Ｃとともに、経過
時間を積算してなる積算値Ｄ、誤差を積算してなる積算
値Ｅがそれぞれ記憶される。また、図５は、本例の自動
修正時計１の制御を示すフローチャートである。同図に
示すように、本例の自動修正時計１は、１時間あたりの
平均誤差を求めるときの時間幅を、約２４時間のｎ倍
（ｎは自然数）とするとともに、その平均誤差を、経過
時間の積算値Ｄ、誤差の積算値Ｅから算出する構成とな
っている。尚、その他の基本的な構成は、前述した具体
例と同様である。

【００４０】まず、電源が投入されると、所要の初期設
定がなされ（Ｓ２０１）、カウンタが計時を開始する
（Ｓ２０２）。ここで、経過時間の積算値Ｄ及び誤差の
積算値Ｅはそれぞれ０とされる。

【００４１】そして、カウンタ４００の日時に関する計
時データが、補正日時Ｂよりｍ時間（ｍは自然数）経過
すると（Ｓ２０３）、制御部２００は、その計時データ
を補正し（Ｓ２０４）、補正日時Ｂを更新する（Ｓ２０
５）。

【００４２】また、受信指令が入力されると（Ｓ２０
６）、時刻コード受信系５００が受信処理を開始する
（Ｓ２０７）。そして、受信が成功して時刻コードが得
られると、次の処理に移行する。また、受信をある程度
試行しても時刻コードが得られない場合は、その受信処
理は自動的に終了される（Ｓ２０８）。

【００４３】受信が成功すると、制御部２００は、修正
日時Ｃからの経過時間を算出し（Ｓ２０９）、経過時間
の積算値Ｄを更新し（Ｓ２１０）、更に、計時データの
誤差を算出し（Ｓ２１１）、誤差の積算値Ｅを更新する
（Ｓ２１２）。経過時間の積算値Ｄの更新は、それまで
の積算値Ｄに算出された経過時間を加算してなされる。
また、誤差の積算値Ｅの更新は、それまでの積算値Ｅに
算出された誤差を加算してなされる。

【００４４】経過時間の積算値Ｄ、及び誤差の積算値Ｅ
の更新がなされると、経過時間の積算値Ｄが約２４時間
のｎ倍（ｎは自然数）であるかを判断する（Ｓ２１
３）。

【００４５】経過時間の積算値Ｄが約２４時間のｎ倍で
あるときは、経過時間の積算値Ｄ及び誤差の積算値Ｅか
ら１時間あたりの平均誤差を算出し（Ｓ２１４）、更
に、補正値Ａを更新し（Ｓ２１５）、経過時間の積算値
Ｄ及び誤差の積算値Ｅを初期化する（Ｓ２１６）。そし
て、計時データを修正し（Ｓ２１７）、修正日時Ｃを更
新する（Ｓ２１８）。１時間あたりの平均誤差は、平均
誤差の積算値Ｅを経過時間の積算値Ｄで除算して求めら
れる。

【００４６】一方、経過時間の積算値Ｄが約２４時間の
ｎ倍でないときは、計時データの誤差の算出、１時間あ
たりの平均誤差の算出、補正値Ａの更新、経過時間の積
算値Ｄの初期化、及び誤差の積算値Ｅの初期化を行わず
に、計時データを修正し、修正日時Ｃを更新する。

【００４７】このように、１時間あたりの平均誤差は、
経過時間の積算値Ｄ及び誤差の積算値Ｅから算出するこ
ともできる。このような構成によると、約２４時間のｎ
倍となる時間幅を効率よく確保することができる。

【００４８】

【発明の効果】本願第１請求項に記載した発明は、制御
部と、クロック信号を出力する発振器と、前記クロック
信号に従い時刻を計時するカウンタと、外部から時刻コ
ードを受信する時刻コード受信系とを備え、前記制御部
が前記時刻コードに基づいて前記カウンタの時刻を修正
する自動修正時計において、前記制御部は、前記時刻コ
ードの受信時における前記カウンタの時刻と前記時刻コ
ードとの誤差から単位時間あたりの平均誤差を算出し、
前記平均誤差からなる補正値を用いて前記カウンタの時
刻を定期的に補正する構成の自動修正時計であり、この
ような構成によると、カウンタの時刻を効率よく補正す
ることができる。

【００４９】本願第２請求項に記載した発明は、請求項
１において、前記単位時間あたりの平均誤差を求めると
きの時間幅は、約２４時間のｎ倍（ｎは自然数）とした
構成の自動修正時計であり、このような構成によると、
単位時間あたりの平均誤差を合理的に算出することがで
き、その結果、カウンタの時刻を一層効率よく補正する
ことができる。

【００５０】本願第３請求項に記載した発明は、請求項
１又は２において、当該自動修正時計は、自動車に搭載
する自動車用電波修正時計である構成の自動修正時計で
ある。すなわち本発明は、カウンタの時刻が効率よく補
正される自動修正時計であり、自動車に搭載する電波修
正時計として、極めて好適に利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の具体例に係り、自動修正時計を示す
説明図である。

【図２】 本発明の具体例に係り、自動修正時計の制御
を示すフローチャートである。

【図３】 本発明の具体例に係り、自動修正時計の制御
を示すフローチャートである。

【図４】 本発明の具体例に係り、自動修正時計を示す
説明図である。

【図５】 本発明の具体例に係り、自動修正時計の制御
を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 自動修正時計 ２００ 制御部 ３００ 発振器 ４００ カウンタ ５００ 時刻コード受信系 ６００ 時刻表示部 ７００ メモリ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御部と、クロック信号を出力する発振
   器と、前記クロック信号に従い時刻を計時するカウンタ
   と、外部から時刻コードを受信する時刻コード受信系と
   を備え、前記制御部が前記時刻コードに基づいて前記カ
   ウンタの時刻を修正する自動修正時計において、 前記制御部は、前記時刻コードの受信時における前記カ
   ウンタの時刻と前記時刻コードとの誤差から単位時間あ
   たりの平均誤差を算出し、前記平均誤差からなる補正値
   を用いて前記カウンタの時刻を定期的に補正することを
   特徴とする自動修正時計。
2. 【請求項２】 前記単位時間あたりの平均誤差を求める
   ときの時間幅は、約２４時間のｎ倍（ｎは自然数）とし
   たことを特徴とする請求項１記載の自動修正時計。
3. 【請求項３】 当該自動修正時計は、自動車に搭載する
   自動車用電波修正時計であることを特徴とする請求項１
   又は２記載の自動修正時計。