JP2016195347A - タイミング信号発生装置、電子機器および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】ホールドオーバー時の制御電圧信号を求めるために使用する消費電力を低減することができるタイミング信号発生装置、電子機器および移動体を提供すること。
【解決手段】タイミング信号発生装置は、電圧制御発振器と、サンプリング条件と、制御電圧信号の過去の平均値とを記憶する記憶部と、外部から入力されるリファレンス信号に基づいて制御電圧信号を前記電圧制御発振器に向けて出力し、前記リファレンス信号の受信状態が低下した際に、前記制御電圧信号の最新の前記平均値に、最新の前記平均値と過去の前記平均値との差分を用いて生成した値を加えた値を含む制御電圧信号を出力する制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイミング信号発生装置、電子機器および移動体に関するものである。

人工衛星を利用した全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）の１つであるＧＰＳ（Global Positioning System）が広く知られている。ＧＰＳに用いるＧＰＳ衛星は、極めて精度の高い原子時計が搭載されており、ＧＰＳ衛星の軌道情報や正確な時刻情報等が重畳された衛星信号を地上に送信している。ＧＰＳ衛星から送信された衛星信号は、ＧＰＳ受信機で受信される。そして、ＧＰＳ受信機は、衛星信号に重畳されている軌道情報や時刻情報に基づいてＧＰＳ受信機の現在位置や時刻情報を算出する処理や、協定世界時（ＵＴＣ:Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｉｍｅ）に同期した正確なタイミング信号（１ＰＰＳ）を生成する処理等を行う。

このようなＧＰＳ受信機は、測位計算に基づき、位置・時刻を提供する通常測位（位置推定）モードと、既知位置での固定位置測位による時刻提供をする位置固定モードが設けられているのが一般的である。

通常測位モードでは、所定数（２次元測位あれば最低３個、３次元測位であれば４個）以上のＧＰＳ衛星からの衛星信号が必要である。また、衛星信号を受信可能なＧＰＳ衛星の数が多いほど、測位計算の精度が向上する。

また、位置固定モードでは、ＧＰＳ受信機の位置情報が設定されていれば、少なくとも１つのＧＰＳ衛星からの衛星信号を受信できれば１ＰＰＳを生成することができる。

特許文献１には、航法衛星から発信された測位信号を受信し、その測位信号に基づいて１ＰＰＳを生成する基準信号発生装置が開示されている。

この基準信号発生装置では、測位信号に基づいて１ＰＰＳを生成している際に電圧制御発振器に入力された制御電圧信号のレベル（同期ＤＡＣ値）を継続的にメモリーに記憶し、その同期ＤＡＣ値から、最小二乗法により、同期ＤＡＣ値の時間遷移に関する推定曲線を算出する。そして、測位信号を正確に受信できない状況であるホールドオーバーが生じた場合は、前記推定曲線に基づいて自走用のＤＡＣ値を求め、その自走用のＤＡＣ値を電圧制御発振器に入力し、１ＰＰＳを生成する。

特開２０１０−１３０１４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の装置では、ホールドオーバー時の自走用のＤＡＣ値を求めるために記憶するデータ量が多いので、メモリーの使用容量が多く、消費電力が増大するという問題がある。

本発明の目的は、ホールドオーバー時の制御電圧信号を求めるために使用する消費電力を低減することができるタイミング信号発生装置、電子機器および移動体を提供することにある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本発明のタイミング信号発生装置は、電圧制御発振器と、
サンプリング条件と、制御電圧信号の過去の平均値とを記憶する記憶部と、
外部から入力されるリファレンス信号に基づいて制御電圧信号を前記電圧制御発振器に向けて出力し、前記リファレンス信号の受信状態が低下した際に、前記制御電圧信号の最新の前記平均値に、最新の前記平均値と過去の前記平均値との差分を用いて生成した値を加えた値を含む制御電圧信号を出力する制御部と、を備えることを特徴とする。

これにより、ホールドオーバー時の電圧制御発振器の自走発振用の制御電圧信号を求めるために記憶する過去の制御電圧信号のデータ量が少ないので、記憶部の使用容量が少なく、前記自走発振用の制御電圧信号を求めるための消費電力を低減することができる。

［適用例２］
本発明のタイミング信号発生装置では、前記リファレンス信号と前記電圧制御発振器から出力される信号との位相を比較して位相差信号を出力する位相比較器を有し、
前記制御部は、前記位相差信号に基づいて前記制御電圧信号を生成し、前記制御電圧信号を前記電圧制御発振器に向けて出力することが好ましい。

これにより、電圧制御発振器が出力する信号をＵＴＣと同期した極めて周波数精度の高い１ＰＰＳとして外部に出力することができる。

［適用例３］
本発明のタイミング信号発生装置では、前記制御部が出力する前記制御電圧信号は、温度補正を考慮した信号を含むことが好ましい。
これにより、外部に出力する１ＰＰＳの精度を向上させることができる。

［適用例４］
本発明のタイミング信号発生装置では、過去のサンプリングにおける前記制御電圧信号の前記平均値は、前記サンプリングに含まれる複数の分割サンプリングの平均値から算出することが好ましい。

これにより、記憶部の使用容量をさらに少なくすることができ、自走発振用の制御電圧信号を求めるための消費電力をさらに低減することができる。

［適用例５］
本発明のタイミング信号発生装置では、起動時からの時間を計測するタイマーを有し、
前記記憶部は、サンプリング条件切替予定時間、起動時サンプリング条件および定常時サンプリング条件を記憶し、
前記制御部は、起動時からの時間が前記サンプリング条件切替予定時間に到達したら、前記サンプリング条件を前記起動時サンプリング条件から前記定常時サンプリング条件へ切り替えることが好ましい。

起動時は、電圧制御発振器の周波数変動が大きいので、サンプリング条件を時間とした場合、起動時サンプリング条件を定常時サンプリング条件よりも短い時間に設定することにより、ホールドオーバーが生じた場合に、適切な電圧制御発振器の自走発振用の制御電圧信号を生成することができる。

［適用例６］
本発明のタイミング信号発生装置では、前記記憶部は、勾配判定値、第１時間、第１時間よりも長い第２時間を記憶し、
前記制御部は、前記制御電圧信号の勾配が前記勾配判定値以上の場合は、前記サンプリング条件を前記第１時間に設定し、前記制御電圧信号の勾配が前記勾配判定値未満の場合は、前記サンプリング条件を前記第２時間に設定することが好ましい。

これにより、第１時間を第２時間よりも短く設定することにより、ホールドオーバーが生じた場合に、適切な電圧制御発振器の自走発振用の制御電圧信号を生成することができる。

［適用例７］
本発明のタイミング信号発生装置は、外部から入力されるリファレンス信号を受信しているときに、電圧制御発振器に向けて出力される制御電圧信号の平均値を一定のサンプリング条件において継続的に求め、
前記リファレンス信号の受信状態が低下した際に、前記制御電圧信号の最新の前記平均値に、最新の前記平均値と前記制御電圧信号の最新の前記平均値から一つ前の前記平均値との差分の１／２を加えた値を含む新たな制御電圧信号を出力することを特徴とする。

これにより、ホールドオーバー時の電圧制御発振器の自走発振用の制御電圧信号を求めるために記憶する過去の制御電圧信号のデータ量が少ないので、前記データを記憶する記憶部の使用容量が少なく、前記自走発振用の制御電圧信号を求めるための消費電力を低減することができる。

［適用例８］
本発明のタイミング信号発生装置では、前記サンプリング条件は、１０分以上、２４時間以下であることが好ましい。

これにより、ホールドオーバーが生じた場合に、適切な電圧制御発振器の自走発振用の制御電圧信号を生成することができる。

［適用例９］
本発明の電子機器は、本発明のタイミング信号発生装置を備えることを特徴とする。

これにより、ホールドオーバー時の電圧制御発振器の自走発振用の制御電圧信号を求めるために記憶する過去の制御電圧信号のデータ量が少ないので、記憶部の使用容量が少なく、前記自走発振用の制御電圧信号を求めるための消費電力を低減することができる。

［適用例１０］
本発明の移動体は、本発明のタイミング信号発生装置を備えることを特徴とする。

これにより、ホールドオーバー時の電圧制御発振器の自走発振用の制御電圧信号を求めるために記憶する過去の制御電圧信号のデータ量が少ないので、記憶部の使用容量が少なく、前記自走発振用の制御電圧信号を求めるための消費電力を低減することができる。

本発明のタイミング信号発生装置の第１実施形態の概略構成を示す図である。 ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージの構成を示す図である。 図１に示すタイミング信号発生装置が備えるＧＰＳ受信機の構成例を示すブロック図である。 図１に示すタイミング信号発生装置において、ホールドオーバー時の制御電圧信号の生成方法を説明するためのグラフである。 図１に示すタイミング信号発生装置において、単位時間（サンプリング条件）を種々の値に設定した場合のホールドオーバー時の制御電圧信号の真値に対する誤差を示すグラフである。 本発明のタイミング信号発生装置の第２実施形態を説明するためのグラフである。 本発明のタイミング信号発生装置の第３実施形態を説明するためのグラフである。 本発明の電子機器の実施形態を示すブロック図である。 本発明の移動体の実施形態を示す図である。

以下、本発明のタイミング信号発生装置、電子機器および移動体について添付図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。

１．タイミング信号発生装置
＜第１実施形態＞
図１は、本発明のタイミング信号発生装置の第１実施形態の概略構成を示す図である。図２は、ＧＰＳ衛星から送信される航法メッセージの構成を示す図である。図３は、図１に示すタイミング信号発生装置が備えるＧＰＳ受信機の構成例を示すブロック図である。図４は、図１に示すタイミング信号発生装置において、ホールドオーバー時の制御電圧信号の生成方法を説明するためのグラフである。図５は、図１に示すタイミング信号発生装置において、単位時間（サンプリング条件）を種々の値に設定した場合のホールドオーバー時の制御電圧信号の真値からの誤差を示すグラフである。

図１に示すタイミング信号発生装置１は、衛星信号受信部としてのＧＰＳ受信機（受信機）１０と、記憶部３１、タイマー（時計）３２および衛星信号受信制御装置としての処理部（ＣＰＵ）２０を有する制御部６０と、電圧制御発振器（ＶＣＯ）としての水晶発振器（発振器）３０と、温度センサー４０と、ＧＰＳアンテナ５０とを備えている。

なお、タイミング信号発生装置１は、構成要素の一部または全部が物理的に分離されていてもよいし、一体化されていてもよい。例えば、ＧＰＳ受信機１０と処理部２０はそれぞれ別個のＩＣで実現されていてもよいし、ＧＰＳ受信機１０と処理部２０は１チップのＩＣとして実現されていてもよい。他の部分も同様である。

このタイミング信号発生装置１は、ＧＰＳ衛星（航法衛星）２から送信された信号を受信し、高精度の１ＰＰＳを生成するものである。

ＧＰＳ衛星２は、地球の上空の所定の軌道上を周回しており、搬送波である１．５７５４２ＧＨｚの電波（Ｌ１波）に航法メッセージおよびＣ／Ａコード（Coarse/Acquisition Code）を重畳（搬送波を変調）させた衛星信号（ＧＰＳ信号）を地上に送信している。なお、前記衛星信号は、外部からタイミング信号発生装置１に入力されるリファレンス信号の一例である。

Ｃ／Ａコードは、現在約３０個存在するＧＰＳ衛星２の衛星信号を識別するためのものであり、各ｃｈｉｐが＋１または−１のいずれかである１０２３ｃｈｉｐ（１ｍｓ周期）からなる固有のパターンである。したがって、衛星信号と各Ｃ／Ａコードのパターンの相関をとることにより、衛星信号に重畳されているＣ／Ａコードを検出することができる。

各ＧＰＳ衛星２が送信する衛星信号（具体的には航法メッセージ）には、各ＧＰＳ衛星２の軌道上の位置を示す軌道情報が含まれている。また、各ＧＰＳ衛星２は原子時計を搭載しており、衛星信号には、原子時計で計時された極めて正確な時刻情報が含まれている。したがって、４つ以上のＧＰＳ衛星２からの衛星信号を受信し、各衛星信号に含まれている軌道情報および時刻情報を用いて測位計算を行うことで、受信点（ＧＰＳアンテナ５０の設置場所）の位置と時刻の正確な情報を得ることができる。具体的には、受信点の３次元位置（ｘ，ｙ，ｚ）および時刻ｔを４つの変数とする４次元方程式を立ててその解を求めればよい。

なお、受信点の位置が既知である場合、１つ以上のＧＰＳ衛星２からの衛星信号を受信し、各衛星信号に含まれている時刻情報を用いて受信点の時刻情報を得ることができる。

また、各衛星信号に含まれている軌道情報を用いて、各ＧＰＳ衛星２の時刻と受信点の時刻との差の情報を得ることができる。なお、地上のコントロールセグメントにより各ＧＰＳ衛星２に搭載されている原子時計のわずかな時刻誤差が測定されており、衛星信号にはその時刻誤差を補正するための時刻補正パラメーターも含まれており、この時刻補正パラメーターを用いて受信点の時刻を補正することで極めて正確な時刻情報を得ることができる。

図２（Ａ）に示すように、航法メッセージは、全ビット数１５００ビットのメインフレームを１単位とするデータとして構成されている。メインフレームは、それぞれ３００ビットの５つのサブフレーム１〜５に分割されている。１つのサブフレームのデータは、各ＧＰＳ衛星２から６秒で送信される。したがって、１つのメインフレームのデータは、各ＧＰＳ衛星２から３０秒で送信される。

サブフレーム１には、週番号データ（ＷＮ）等の衛星補正データが含まれている。週番号データは、ＧＰＳ衛星２の時刻が含まれる週を表す情報である。ＧＰＳ衛星２の時刻の起点は、ＵＴＣ（世界標準時）における１９８０年１月６日００：００：００であり、この日に始まる週は週番号０となっている。週番号データは、１週間単位で更新される。

サブフレーム２、３には、エフェメリスパラメータ（各ＧＰＳ衛星２の詳細な軌道情報）が含まれる。また、サブフレーム４、５には、アルマナックパラメータ（全ＧＰＳ衛星２の概略軌道情報）が含まれている。

さらに、サブフレーム１〜５の各先頭には、３０ビットのＴＬＭ（Telemetry word）データが格納されたＴＬＭ（Telemetry）ワードと、３０ビットのＨＯＷ（hand over word）データが格納されたＨＯＷワードとが含まれている。

したがって、ＴＬＭワードやＨＯＷワードは、ＧＰＳ衛星２から６秒間隔で送信されるのに対し、週番号データ等の衛星補正データ、エフェメリスパラメータ、アルマナックパラメータは３０秒間隔で送信される。

図２（Ｂ）に示すように、ＴＬＭワードには、プリアンブルデータ、ＴＬＭメッセージ、Reservedビット、パリティデータが含まれている。

図２（Ｃ）に示すように、ＨＯＷワードには、ＴＯＷ（Time of Week）（以下、「Ｚカウント」ともいう）という時刻情報が含まれている。Ｚカウントデータは毎週日曜日の０時からの経過時間が秒で表示され、翌週の日曜日の０時に０に戻るようになっている。つまり、Ｚカウントデータは、週の初めから一週間毎に示される秒単位の情報であって、経過時間が１．５秒単位で表した数となっている。ここで、Ｚカウントデータは、次のサブフレームデータの先頭ビットが送信される時刻情報を示す。例えば、サブフレーム１のＺカウントデータは、サブフレーム２の先頭ビットが送信される時刻情報を示す。また、ＨＯＷワードには、サブフレームのＩＤを示す３ビットのデータ(ＩＤコード)も含まれている。すなわち、図２（Ａ）に示すサブフレーム１〜５のＨＯＷワードには、それぞれ「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」のＩＤコードが含まれている。

サブフレーム１に含まれる週番号データとサブフレーム１〜５に含まれるＨＯＷワード（Ｚカウントデータ）を取得することで、ＧＰＳ衛星２の時刻を計算することができる。なお、以前に週番号データを取得し、週番号データを取得した時期からの経過時間を内部でカウントしておけば、週番号データを毎回取得しなくてもＧＰＳ衛星２の現在の週番号データを得ることができる。したがって、Ｚカウントデータのみを取得すれば、ＧＰＳ衛星２の現在の時刻を概算で知ることができる。

以上説明したような衛星信号は、図１に示すＧＰＳアンテナ５０を介して、ＧＰＳ受信機１０で受信される。

ＧＰＳアンテナ５０は、衛星信号を含む各種の電波を受信するアンテナであり、ＧＰＳ受信機１０に接続されている。

ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳアンテナ５０を介して受信した衛星信号に基づいて、各種の処理を行う。

具体的に説明すると、ＧＰＳ受信機１０は、通常測位モード（第１のモード）および位置固定モード（第２のモード）を有し、処理部（ＣＰＵ）２０からの制御コマンド（モード設定用の制御コマンド）に応じて通常測位モードと位置固定モードのいずれかに設定される。

ＧＰＳ受信機１０は、通常測位モードでは、「測位計算部」として機能し、複数（好ましくは４個以上）のＧＰＳ衛星２から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に含まれる軌道情報（具体的には、前述したエフェメリスデータやアルマナックデータ等）および時刻情報（具体的には、前述した週番号データやＺカウントデータ等）に基づいて測位計算を行う。また、ＧＰＳ受信機１０は、下記１ＰＰＳを生成する。

また、ＧＰＳ受信機１０は、位置固定モードでは、「タイミング信号生成部」として機能し、少なくとも１つのＧＰＳ衛星２から送信された衛星信号を受信し、受信した衛星信号に含まれる軌道情報および時刻情報と設定された受信点の位置情報とに基づいて、１ＰＰＳ（1 Pulse Per Second）を生成する。１ＰＰＳ（基準時刻に同期したタイミング信号の一例）は、ＵＴＣ（世界標準時）と完全同期したパルス信号であり、１秒毎に１パルスを出力する。このように、ＧＰＳ受信機１０がタイミング信号の生成に用いる衛星信号が軌道情報および時刻情報を含んでいることにより、基準時刻に正確に同期したタイミング信号を生成することができる。

以下、ＧＰＳ受信機１０の構成について詳述する。
図３に示すＧＰＳ受信機１０は、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：表面弾性波）フィルター１１、ＲＦ処理部１２、ベースバンド処理部１３および温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ：Temperature Compensated Crystal Oscillator）１４を有している。

ＳＡＷフィルター１１は、ＧＰＳアンテナ５０が受信した電波から衛星信号を抽出する処理を行う。このＳＡＷフィルター１１は、１．５ＧＨｚ帯の信号を通過させるバンドパスフィルターとして構成される。

ＲＦ処理部１２は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）１２１、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１２２、ミキサー１２３、ＩＦアンプ１２４、ＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）フィルター１２５およびＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）１２６を有している。

ＰＬＬ１２１は、数十ＭＨｚ程度で発振するＴＣＸＯ１４の発振信号を１．５ＧＨｚ帯の周波数に逓倍したクロック信号を生成する。

ＳＡＷフィルター１１が抽出した衛星信号は、ＬＮＡ１２２で増幅される。ＬＮＡ１２２で増幅された衛星信号は、ミキサー１２３でＰＬＬ１２１が出力するクロック信号とミキシングされて中間周波数帯（例えば、数ＭＨｚ）の信号（ＩＦ信号）にダウンコンバートされる。ミキサー１２３でミキシングされた信号は、ＩＦアンプ１２４で増幅される。

ミキサー１２３でのミキシングにより、ＩＦ信号とともにＧＨｚオーダーの高周波信号も生成されるため、ＩＦアンプ１２４はＩＦ信号とともにこの高周波信号も増幅する。ＩＦフィルター１２５は、ＩＦ信号を通過させるとともに、この高周波信号を除去する（正確には、所定のレベル以下に減衰させる）。ＩＦフィルター１２５を通過したＩＦ信号はＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）１２６でデジタル信号に変換される。

ベースバンド処理部１３は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１３１、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３２、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）１３３およびＲＴＣ（リアルタイムクロック）１３４を有しており、ＴＣＸＯ１４の発振信号をクロック信号として各種処理を行う。

ＤＳＰ１３１とＣＰＵ１３２は、協働しながら、ＩＦ信号からベースバンド信号を復調し、航法メッセージに含まれる軌道情報や時刻情報を取得し、通常測位モードの処理あるいは位置固定モードの処理を行う。

ＳＲＡＭ１３３は、取得された時刻情報や軌道情報、所定の制御コマンド（位置設定用の制御コマンド）に応じて設定された受信点の位置情報、位置固定モード等で用いる仰角マスク等を記憶するためのものである。ＲＴＣ１３４は、ベースバンド処理を行うためのタイミングを生成するものである。このＲＴＣ１３４は、ＴＣＸＯ１４からのクロック信号でカウントアップされる。

具体的には、ベースバンド処理部１３は、各Ｃ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードを発生し、ベースバンド信号に含まれる各Ｃ／Ａコードとローカルコードの相関をとる処理（衛星サーチ）を行う。そして、ベースバンド処理部１３は、各ローカルコードに対する相関値がピークになるようにローカルコードの発生タイミングを調整し、相関値が閾値以上となる場合にはそのローカルコードをＣ／ＡコードとするＧＰＳ衛星２に同期（ＧＰＳ衛星２を捕捉）したものと判断する。なお、ＧＰＳでは、すべてのＧＰＳ衛星２が異なるＣ／Ａコードを用いて同一周波数の衛星信号を送信するＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式を採用している。したがって、受信した衛星信号に含まれるＣ／Ａコードを判別することで、捕捉可能なＧＰＳ衛星２を検索することができる。

また、ベースバンド処理部１３は、捕捉したＧＰＳ衛星２の軌道情報や時刻情報を取得するために、当該ＧＰＳ衛星２のＣ／Ａコードと同一のパターンのローカルコードとベースバンド信号をミキシングする処理を行う。ミキシングされた信号には、捕捉したＧＰＳ衛星２の軌道情報や時刻情報を含む航法メッセージが復調される。そして、ベースバンド処理部１３は、航法メッセージに含まれる軌道情報や時刻情報を取得し、ＳＲＡＭ１３３に記憶する処理を行う。

また、ベースバンド処理部１３は、所定の制御コマンド（具体的にはモード設定用の制御コマンド）を受信し、通常測位モードと位置固定モードのいずれかに設定される。ベースバンド処理部１３は、通常測位モードでは、ＳＲＡＭ１３３に記憶されている４つ以上のＧＰＳ衛星２の軌道情報および時刻情報を用いて測位計算を行う。

また、ベースバンド処理部１３は、位置固定モードでは、ＳＲＡＭ１３３に記憶されている１つ以上のＧＰＳ衛星２の軌道情報と、ＳＲＡＭ１３３に記憶されている受信点の位置情報とを用いて高精度の１ＰＰＳを出力する。具体的には、ベースバンド処理部１３は、ＲＴＣ１３４の一部に１ＰＰＳの各パルスの発生タイミングをカウントする１ＰＰＳカウンターを備えており、ＧＰＳ衛星２の軌道情報と受信点の位置情報とを用いて、ＧＰＳ衛星２から送信された衛星信号が受信点まで到達するのに要する伝搬遅延時間を計算し、この伝搬遅延時間に基づき１ＰＰＳカウンターの設定値を最適値に変更する。

また、ベースバンド処理部１３は、通常測位モードにおいては、測位計算で得られた受信点の時刻情報に基づき１ＰＰＳを出力する。

なお、位置固定モードにおいて、複数のＧＰＳ衛星２が捕捉できれば測位計算を行ってもよい。

また、ベースバンド処理部１３は、測位計算の結果の位置情報や時刻情報、受信状況（ＧＰＳ衛星２の捕捉数、衛星信号の強度等）等の各種情報を含むＮＭＥＡデータを出力する。

以上説明したように構成されたＧＰＳ受信機１０の動作は、図１に示す処理部（ＣＰＵ）２０により制御される。

処理部２０は、ＧＰＳ受信機１０に対して各種の制御コマンドを送信してＧＰＳ受信機１０の動作を制御し、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳやＮＭＥＡデータを受け取って各種の処理を行う。なお、処理部２０は、例えば、任意のメモリーに記憶されているプログラムにしたがって、各種処理を行ってもよい。

この処理部２０は、位相比較器２１、ループフィルター２２、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２３、分周器２４およびＧＰＳ制御部（受信制御部）２５を有している。なお、ＤＳＰ２３とＧＰＳ制御部２５とは一つの部品で構成されていてもよい。

ＤＳＰ２３は、ＧＰＳ受信機１０から定期的に（例えば、１秒毎に）ＮＭＥＡデータを取得し、ＮＭＥＡデータに含まれる位置情報（ＧＰＳ受信機１０による通常測位モードでの測位計算の結果）を集めて所定時間における統計情報を作成し、その統計情報に基づいて、受信点の位置情報を生成する処理を行う。特に、ＧＰＳ受信機１０による通常測位モードでの複数の測位計算結果の代表値（例えば、平均値、最頻値または中央値）に基づいて、受信点の位置情報を生成する。

ＧＰＳ制御部２５は、ＧＰＳ受信機１０に各種の制御コマンドを送信し、ＧＰＳ受信機１０の動作を制御する。具体的には、ＧＰＳ制御部２５は、ＧＰＳ受信機１０にモード設定用の制御コマンドを送信し、ＧＰＳ受信機１０を通常測位モードから位置固定モードに切り替える処理を行う。また、ＧＰＳ制御部２５は、ＧＰＳ受信機１０を通常測位モードから位置固定モードに切り替える前に、ＧＰＳ受信機１０に位置設定用の制御コマンドを送信し、ＤＳＰ２３が生成した受信点の位置情報をＧＰＳ受信機１０に設定する処理を行う。

分周器２４は、水晶発振器３０が出力するクロック信号（周波数：ｆ）をｆ分周し、１Ｈｚの分周クロック信号を出力する。

位相比較器２１は、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳと分周器２４が出力する１Ｈｚの分周クロック信号とを位相比較する。位相比較器２１の比較結果の位相差信号は、ループフィルター２２に入力され、ループフィルター２２では、位相差信号に基づいて、水晶発振器３０の制御電圧信号（制御電圧）を生成し、その制御電圧信号を水晶発振器３０に向けて出力する。ループフィルター２２のパラメーターは、ＤＳＰ２３により設定される。

分周器２４が出力する１Ｈｚの分周クロック信号は、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳと同期しており、タイミング信号発生装置１は、この分周クロック信号をＵＴＣと同期した極めて周波数精度の高い１ＰＰＳ（基準信号）として外部に出力する。

すなわち、水晶発振器３０は、ループフィルター２２の出力電圧である制御電圧信号により周波数を調整可能に構成されており、前述のように、位相比較器２１、ループフィルター２２、ＤＳＰ２３および分周器２４により、水晶発振器３０が出力するクロック信号はＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳに完全に同期する。なお、位相比較器２１、ループフィルター２２、ＤＳＰ２３および分周器２４による構成は、水晶発振器３０が出力するクロック信号を１ＰＰＳに同期させる「同期制御部」として機能する。

水晶発振器３０としては、特に限定されず、例えば、恒温槽型水晶発振器（ＯＣＸＯ）、温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）等が挙げられる。また、本実施形態では、発振器として、水晶発振器３０を用いているが、これに限定されず、発振器として、例えば、原子発振器等を用いてもよい。

また、例えば、ＧＰＳ受信機１０が衛星信号を受信できない場合、ＧＰＳ受信機１０の衛星信号の受信状態が許容できる状態よりも低下した場合等の衛星信号を正確に受信できない状況になると、制御部６０の制御により、処理部２０は、水晶発振器３０が出力するクロック信号をＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳに同期させる処理を停止する。そして、制御部６０は、水晶発振器３０の自走発振用の制御電圧信号（制御電圧）を生成し、その制御電圧信号を水晶発振器３０に向けて出力する。この制御電圧信号により、水晶発振器３０の周波数は調整される。このようにして、タイミング信号発生装置１は、水晶発振器３０を自走発振させて１ＰＰＳ（基準信号）を外部に出力する。これにより、タイミング信号発生装置１は、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳの精度が劣化した場合やＧＰＳ受信機１０が１ＰＰＳを出力できない場合でも、水晶発振器３０の自走発振による周波数精度の高い１ＰＰＳを出力することができる。この状態をホールドオーバーと呼ぶ。

なお、以下では、ホールドオーバーが生じておらず、ＧＰＳ受信機１０が衛星信号を正確に受信できており、なおかつ、水晶発振器３０が出力するクロック信号とＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳが同期している状態をＧＰＳロック状態とも言う。

また、タイミング信号発生装置１は、１ＰＰＳと同期して１秒毎に最新のＮＭＥＡデータを外部に出力し、また、水晶発振器３０が出力する周波数がｆのクロック信号も外部に出力する。

また、水晶発振器３０の近傍には温度センサー４０が配置されており、ＤＳＰ２３は、温度センサー４０の検出値（検出温度）に応じて発振器の制御電圧信号を調整することで、水晶発振器３０の周波数温度特性を温度補償（温度補正）する処理も行う。

図１に示すように、制御部６０は、前述した処理部２０の他、記憶部３１およびタイマー３２を有している。記憶部３１には、単位時間（サンプリング条件）、制御電圧信号の過去の平均値等が記憶される。

このタイミング信号発生装置１では、ホールドオーバーが生じた場合、前述したように、水晶発振器３０が出力するクロック信号をＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳに同期させる処理を停止し、水晶発振器３０の自走発振用の制御電圧信号を生成し、その制御電圧信号により水晶発振器３０の周波数を調整して水晶発振器３０を自走発振させる。

以下、水晶発振器３０の自走発振用の制御電圧信号の生成方法について説明する。
まず、タイミング信号発生装置１は、ＧＰＳロック状態のときに、制御電圧信号の平均値を一定のサンプリング条件において継続的に求め、その平均値（過去の平均値）を記憶部３１に記憶する。本実施形態では、前記平均値を単位時間あたりの平均値とする場合を例に挙げて説明する。したがって、本実施形態では、タイミング信号発生装置１は、ＧＰＳロック状態のときに、制御電圧信号の単位時間あたりの平均値を継続的に求め、その平均値を記憶部３１に記憶する。

この単位時間（サンプリング条件）は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、１０分以上、２４時間以下であることが好ましく、２時間の近傍の値、例えば、２時間であることがより好ましい。なお、単位時間が長いほど、前記平均値を求める回数を減少させることができ、消費電力を低減することができる。

そして、制御部６０は、ホールドオーバーが生じた場合、記憶部３１に記憶されている制御電圧信号の最新の平均値と、最新の平均値と最新の平均値から一つ前の平均値との差分（差）とを用いて生成した値を含む新たな制御電圧信号を生成する。この新たな制御電圧信号が、自走発振用の制御電圧信号である。

ここで、前記自走発振用の制御電圧信号は、より詳細には、記憶部３１に記憶されている制御電圧信号の最新の平均値に、最新の平均値と最新の平均値から一つ前の平均値との差分を用いて生成した値を加えた値を含むものであり、具体的には、記憶部３１に記憶されている制御電圧信号の最新の平均値に、最新の平均値と最新の平均値から一つ前の平均値との差分の１／２の値を加えた値を含むものである。

また、自走発振用の制御電圧信号の電圧（レベル）Ｖｈｏｌｄは、図４に示すように、記憶部３１に記憶されている制御電圧信号の電圧の最新の単位時間あたりの平均値をＶａｖｇ、最新のＶａｖｇと最新のＶａｖｇの１つ前のＶａｖｇとの差分を△Ｖａｖｇとしたとき、下記（１）式で表される。
Ｖｈｏｌｄ＝Ｖａｖｇ＋（１／２）・△Ｖａｖｇ ・・・（１）

なお、本実施形態では、隣り合う２つの単位時間同士が重複していないが、これに限らず、隣り合う２つの単位時間同士が重複していてもよい。隣り合う２つの単位時間同士を重複させる場合は、上記（１）式の△Ｖａｖｇの係数は、１／２ではなく、その重複の度合いに応じた他の値に変更される。

また、ＧＰＳロック状態のときの制御電圧信号および自走発振用の制御電圧信号は、それぞれ、水晶発振器３０の周波数温度特性の温度補正を考慮した信号を含むことが好ましい。これにより、外部に出力する１ＰＰＳの精度を向上させることができる。この場合は、自走発振用の制御電圧信号の電圧（レベル）をＶｃとし、水晶発振器３０の温度補正のための信号をＶＴとしたとき、前記Ｖｃは、下記（２）式で表される。
Ｖｃ＝Ｖｈｏｌｄ＋ＶＴ ・・・（２）

ここで、タイミング信号発生装置１において、単位時間を１０分、３０分、１時間、２時間とし、それぞれについて、自走発振用の制御電圧信号を生成し、真値に対する誤差を求めた。その結果は、図５（ａ）に示す通りである。また、単位時間を２時間、６時間、１２時間、１８時間、２４時間とし、それぞれについて、自走発振用の制御電圧信号を生成し、真値に対する誤差を求めた。その結果は、図５（ｂ）に示す通りである。

図５（ａ）に示すように、単位時間が１０分、３０分、１時間、２時間のうちでは、２時間の場合が、最も誤差が小さいことが判る。図５（ｂ）に示すように、単位時間が２時間、６時間、１２時間、１８時間、２４時間のうちでは１２時間と１８時間で誤差が小さい事が判る。

以上説明したように、このタイミング信号発生装置１では、ホールドオーバー時の水晶発振器３０の自走発振用の制御電圧信号を求めるために記憶する過去の制御電圧信号のデータ量が少ないので、記憶部３１の使用容量が少なく、従来の最小二乗法で推定曲線を求める場合に比べて、自走発振用の制御電圧信号を求めるための消費電力を低減することができる。

また、ホールドオーバーが生じた場合、ＧＰＳ受信機１０が出力する１ＰＰＳのふらつきや、水晶発振器３０の周波数温度特性による制御電圧信号の変動等の影響が低減された自走発振用の制御電圧信号を求めることができる。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明のタイミング信号発生装置の第２実施形態を説明するためのグラフである。

以下、第２実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図６に示すように、第２実施形態のタイミング信号発生装置１では、サンプリングにおける制御電圧信号の平均値、すなわち、単位時間あたりの制御電圧信号の平均値は、単位時間（サンプリング）に含まれる複数の分割単位時間（分割サンプリング）の平均値から算出する。単位時間に含まれる分割単位時間の数は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、以下では、代表的に、３つの場合を例に挙げて説明する。
まず、図６に示すように、単位時間を３つの分割単位時間に分割する。

そして、制御部６０は、各分割単位時間において、順次、分割単位時間あたりの制御電圧信号の平均値を求め、記憶部３１に記憶する。この場合、１つの分割単位時間において制御電圧信号の平均値を求めた後は、それに用いたデータを記憶部３１から消去することができるので、記憶部３１の使用容量を減少させることができ、消費電力を低減することができる。

制御部６０は、各分割単位時間において、すべて、分割単位時間あたりの制御電圧信号の平均値を求めた後、その各分割単位時間あたりの制御電圧信号の平均値から、単位時間あたりの制御電圧信号の平均値を求める。

また、自走発振用の制御電圧信号の電圧Ｖｈｏｌｄを求めるために用いられる最新のＶａｖｇおよび△Ｖａｖｇは、それぞれ、図６に示すように、各分割単位時間における分割単位時間あたりの制御電圧信号の平均値をＶａｖｇ０、Ｖａｖｇ１、Ｖａｖｇ２、Ｖａｖｇ３としたとき、下記（３）式および（４）式で表される。
Ｖａｖｇ＝（Ｖａｖｇ１＋Ｖａｖｇ２＋Ｖａｖｇ３）／３ ・・・（３）
△Ｖａｖｇ＝Ｖａｖｇ３−Ｖａｖｇ０・・・（４）

上記（３）式で表されるＶａｖｇおよび（４）式で表される△Ｖａｖｇは、それぞれ、第１実施形態で述べた（１）式に代入され、Ｖｈｏｌｄが求まる。

このタイミング信号発生装置１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。

＜第３実施形態＞
図７は、本発明のタイミング信号発生装置の第３実施形態を説明するためのグラフである。

以下、第３実施形態について、前述した第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

図７に示すように、タイミング信号発生装置１の起動時から所定時間までは、水晶発振器３０の周波数変動が大きいので、水晶発振器３０の制御電圧信号の真値からの偏差は、急峻に増大（変化）する。

このため、この第３実施形態のタイミング信号発生装置１では、タイミング信号発生装置１の起動時から所定時間までは、単位時間を比較的短く設定し、前記所定時間からは、単位時間を比較的長く設定する。このように、タイミング信号発生装置１の起動時から所定時間までは単位時間を比較的短く設定することにより、タイミング信号発生装置１の起動直後の水晶発振器３０の急峻な周波数変動に対応することができる。

以下、具体的に説明する。
まず、記憶部３１には、単位時間切替予定時間（サンプリング条件切替予定時間）、起動時単位時間（起動時サンプリング条件）および定常時単位時間（定常時サンプリング条件）が記憶される。

単位時間切替予定時間とは、単位時間を、起動時単位時間から定常時単位時間に切り替える時間である。

この単位時間切替予定時間は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、１０分以上、４０時間以下であることが好ましく、３０分以上、３０時間以下であることがより好ましい。

また、起動時単位時間とは、タイミング信号発生装置１の起動時から単位時間切替予定時間までの間における単位時間である。

この起動時単位時間は、定常時単位時間よりも短ければ特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、１０分以上、２時間以下であることが好ましく、１時間以上、２時間以下であることがより好ましい。
また、定常時単位時間とは、単位時間切替予定時間以降における単位時間である。

この定常時単位時間は、定常時単位時間よりも長ければ特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、２時間以上、２４時間以下であることが好ましく、２時間の近傍の値、例えば、２時間であることがより好ましい。

タイミング信号発生装置１に電源が投入され、タイミング信号発生装置１が起動すると、制御部６０は、単位時間を起動時単位時間に設定し、タイマー３２は、起動時からの時間を計測する。

そして、制御部６０は、タイマー３２により計測された起動時からの時間が単位時間切替予定時間に到達したら、単位時間を起動時単位時間から定常時単位時間へ切り替える。

このタイミング信号発生装置１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。

＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態について、前述した第１実施形態および第３実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。

第４実施形態のタイミング信号発生装置１では、記憶部３１には、勾配判定値、第１時間および第１時間よりも長い第２時間が記憶される。

そして、制御部６０は、ＧＰＳロック状態のときに、制御電圧信号の勾配が比較的大きい場合、すなわち勾配判定値以上の場合は、単位時間を第１時間に設定し、制御電圧信号の勾配が比較的小さい場合、すなわち勾配判定値未満の場合は、単位時間を第２時間に設定する。前記制御電圧信号の勾配としては、例えば、△Ｖａｖｇを単位時間で除した値（△Ｖａｖｇ／単位時間）を用いることができる。これにより、タイミング信号発生装置１の起動直後等の水晶発振器３０の急峻な周波数変動に対応することができる。

また、勾配判定値は、特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、−１ｂｉｔ／単位時間以上、＋１ｂｉｔ／単位時間以下の範囲内の値であることが好ましく、−０．８ｂｉｔ／単位時間以上、＋０．８ｂｉｔ／単位時間以下の範囲内の値であることがより好ましい。

また、第１時間は、第２時間よりも短ければ特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、１０分以上、２時間以下であることが好ましく、１時間以上、２時間以下であることがより好ましい。

また、第２時間は、第１時間よりも長ければ特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、２時間以上、２４時間以下であることが好ましく、２時間の近傍の値、例えば、２時間であることがより好ましい。

このタイミング信号発生装置１によれば、前述した第１実施形態と同様の効果が得られる。

２．電子機器
次に、本発明の電子機器の実施形態を説明する。

図８は、本発明の電子機器の実施形態を示すブロック図である。
図８に示す電子機器３００は、タイミング信号発生装置３１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２０、操作部３３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５０、通信部３６０および表示部３７０を備えている。

タイミング信号発生装置３１０は、例えば、上述の各実施形態のタイミング信号発生装置１のいずれかであり、先に説明したように、衛星信号を受信して高精度のタイミング信号（１ＰＰＳ）を生成し、外部に出力する。これにより、より低コストで信頼性の高い電子機器３００を実現することができる。

ＣＰＵ３２０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、ＣＰＵ３２０は、タイミング信号発生装置３１０が出力するタイミング信号（１ＰＰＳ）やクロック信号に同期して、計時処理、操作部３３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部３６０を制御する処理、表示部３７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。

操作部３３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をＣＰＵ３２０に出力する。

ＲＯＭ３４０は、ＣＰＵ３２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。

ＲＡＭ３５０は、ＣＰＵ３２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部３３０から入力されたデータ、ＣＰＵ３２０が各種プログラムにしたがって実行した演算結果等を一時的に記憶する。

通信部３６０は、ＣＰＵ３２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。

表示部３７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ＣＰＵ３２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部３７０には操作部３３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。

このような電子機器３００としては種々の電子機器が考えられ、特に限定されないが、例えば、標準時刻との同期を実現する時刻管理用のサーバー（タイムサーバー）、タイムスタンプの発行等を行う時刻管理装置（タイムスタンプサーバー）、基地局等の周波数基準装置等が挙げられる。

３．移動体
図９は、本発明の移動体の実施形態を示す図である。

図９に示す移動体４００は、タイミング信号発生装置４１０、カーナビゲーション装置４２０、コントローラー４３０、４４０、４５０、バッテリー４６０、バックアップ用バッテリー４７０を含んで構成されている。

タイミング信号発生装置４１０としては、例えば、上述の各実施形態のタイミング信号発生装置１を適用することができる。タイミング信号発生装置４１０は、例えば、移動体４００が移動中は、通常測位モードでリアルタイムに測位計算を行って１ＰＰＳ、クロック信号およびＮＭＥＡデータを出力する。また、タイミング信号発生装置４１０は、例えば、移動体４００が停止中は、通常測位モードで複数回の測位計算を行った後、複数回の測位計算結果の最頻値または中央値を現在の位置情報として設定し、位置固定モードで１ＰＰＳ、クロック信号およびＮＭＥＡデータを出力する。

カーナビゲーション装置４２０は、タイミング信号発生装置４１０が出力する１ＰＰＳやクロック信号に同期して、タイミング信号発生装置４１０が出力するＮＭＥＡデータを用いて、位置や時刻その他の各種の情報をディスプレイに表示する。

コントローラー４３０、４４０、４５０は、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行う。コントローラー４３０、４４０、４５０は、タイミング信号発生装置４１０が出力するクロック信号に同期して各種の制御を行うようにしてもよい。

本実施形態の移動体４００は、タイミング信号発生装置４１０を備えていることで、移動中も停止中も高い信頼性を確保することができる。

このような移動体４００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。

以上、本発明のタイミング信号発生装置、電子機器および移動体を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、他の任意の構成物が付加されていてもよい。

また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

また、前記実施形態では、ＧＰＳを利用したタイミング信号発生装置を例に挙げたが、本発明では、ＧＰＳに限らず、ＧＰＳ以外の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）、例えば、ガリレオ、ＧＬＯＮＡＳＳ等を利用してもよい。

１‥‥タイミング信号発生装置
２‥‥ＧＰＳ衛星
１０‥‥ＧＰＳ受信機
１１‥‥ＳＡＷフィルター
１２‥‥ＲＦ処理部
１３‥‥ベースバンド処理部
１４‥‥ＴＣＸＯ
２０‥‥処理部
２１‥‥位相比較器
２２‥‥ループフィルター
２３‥‥ＤＳＰ
２４‥‥分周器
２５‥‥ＧＰＳ制御部
３０‥‥水晶発振器
３１‥‥記憶部
３２‥‥タイマー
４０‥‥温度センサー
５０‥‥ＧＰＳアンテナ
６０‥‥制御部
１２１‥‥ＰＬＬ
１２２‥‥ＬＮＡ
１２３‥‥ミキサー
１２４‥‥ＩＦアンプ
１２５‥‥ＩＦフィルター
１２６‥‥ＡＤＣ
１３１‥‥ＤＳＰ
１３２‥‥ＣＰＵ
１３３‥‥ＳＲＡＭ
１３４‥‥ＲＴＣ
３００‥‥電子機器
３１０‥‥タイミング信号発生装置
３２０‥‥ＣＰＵ
３３０‥‥操作部
３４０‥‥ＲＯＭ
３５０‥‥ＲＡＭ
３６０‥‥通信部
３７０‥‥表示部
４００‥‥移動体
４１０‥‥タイミング信号発生装置
４２０‥‥カーナビゲーション装置
４３０‥‥コントローラー
４４０‥‥コントローラー
４５０‥‥コントローラー
４６０‥‥バッテリー
４７０‥‥バックアップ用バッテリー

Claims (10)

1. 電圧制御発振器と、
   サンプリング条件と、制御電圧信号の過去の平均値とを記憶する記憶部と、
   外部から入力されるリファレンス信号に基づいて制御電圧信号を前記電圧制御発振器に向けて出力し、前記リファレンス信号の受信状態が低下した際に、前記制御電圧信号の最新の前記平均値に、最新の前記平均値と過去の前記平均値との差分を用いて生成した値を加えた値を含む制御電圧信号を出力する制御部と、
   を備えることを特徴とするタイミング信号発生装置。
2. 前記リファレンス信号と前記電圧制御発振器から出力される信号との位相を比較して位相差信号を出力する位相比較器を有し、
   前記制御部は、前記位相差信号に基づいて前記制御電圧信号を生成し、前記制御電圧信号を前記電圧制御発振器に向けて出力する請求項１に記載のタイミング信号発生装置。
3. 前記制御部が出力する前記制御電圧信号は、温度補正を考慮した信号を含む請求項１または２に記載のタイミング信号発生装置。
4. 過去のサンプリングにおける前記制御電圧信号の前記平均値は、前記サンプリングに含まれる複数の分割サンプリングの平均値から算出する請求項１ないし３のいずれか１項に記載のタイミング信号発生装置。
5. 起動時からの時間を計測するタイマーを有し、
   前記記憶部は、サンプリング条件切替予定時間、起動時サンプリング条件および定常時サンプリング条件を記憶し、
   前記制御部は、起動時からの時間が前記サンプリング条件切替予定時間に到達したら、前記サンプリング条件を前記起動時サンプリング条件から前記定常時サンプリング条件へ切り替える請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイミング信号発生装置。
6. 前記記憶部は、勾配判定値、第１時間、第１時間よりも長い第２時間を記憶し、
   前記制御部は、前記制御電圧信号の勾配が前記勾配判定値以上の場合は、前記サンプリング条件を前記第１時間に設定し、前記制御電圧信号の勾配が前記勾配判定値未満の場合は、前記サンプリング条件を前記第２時間に設定する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のタイミング信号発生装置。
7. 外部から入力されるリファレンス信号を受信しているときに、電圧制御発振器に向けて出力される制御電圧信号の平均値を一定のサンプリング条件において継続的に求め、
   前記リファレンス信号の受信状態が低下した際に、前記制御電圧信号の最新の前記平均値に、最新の前記平均値と前記制御電圧信号の最新の前記平均値から一つ前の前記平均値との差分の１／２を加えた値を含む新たな制御電圧信号を出力することを特徴とするタイミング信号発生装置。
8. 前記サンプリング条件は、１０分以上、２４時間以下である請求項１ないし７のいずれか１項に記載のタイミング信号発生装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のタイミング信号発生装置を備えることを特徴とする電子機器。
10. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載のタイミング信号発生装置を備えることを特徴とする移動体。

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