JP4119774B2 - 携帯電話機及び携帯電話機のｒｔｃ補正方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話機に関するものであり、より具体的には、ＲＴＣ用の集積回路（ＲＴＣ用ＩＣ）を具備した携帯電話機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＲＦシンセサイザにクロックを供給する基準クロック発生部のクロックは携帯電話機の規格にて定められた特性を厳守する必要がある。この規格は温度変化、経年変化も含めて無線特性上非常に高精度のものになっている（ＰＤＣ規格では０．３ｐｐｍ以下）。
一方、ＲＴＣ部に使用している水晶発振子は特に規格が無く各メーカーの独自性に委ねられているが、ある程度の精度を持っていない場合には時刻表示に大幅な誤差を生じる場合があり問題がある。さらにＲＴＣ部の水晶発振子の温度特性、経年変化による周波数誤差も時刻表示に誤差を生み出す原因となっている。
【０００３】
このようなＲＴＣ部の周波数誤差を補正するための従来技術として、特許文献１には、保守センタから返送された時刻情報に基づいて、ＲＴＣの誤差修正を行う旨の内容が記載されている。また、特許文献２には、高精度発振器の出力位相とＲＴＣ用発振回路の出力位相とを比較し、その比較結果を直流電圧に変換して可変容量ダイオードのバイアスを変化させ、ＲＴＣ用発振回路の発振周波数を変化させる旨の内容が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８−９５６６４号公報
【特許文献２】
特開平０８−８２６８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の発明の場合、携帯電話機が保守センタとの通信圏外にあるときはＲＴＣの補正を行うことができないという問題がある。
また、特許文献２に記載の発明の場合、外付けダイオードを備えるためのコストがかかり、補正のために常時Ｄ／Ａ信号を出力する必要があるため消費電流が増加するという問題がある。
本発明は、上記の問題に鑑みて、低コスト及び低消費電力にて、温度変化・経年変化によるＲＴＣの周波数誤差にも対応することのできる携帯電話機及び携帯電話機のＲＴＣ補正方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、工場出荷時等でのＲＴＣ調整が不要な携帯電話機及び携帯電話機のＲＴＣ補正方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明である携帯電話機は、上述の課題を解決するため、基地局との送受信周波数を決定する周波数シンセサイザと、前記周波数シンセサイザに基準クロックを供給する基準クロック発生部と、ＲＴＣを発生するＲＴＣ部とを備えた携帯電話機において、所定時間内における前記基準クロックのクロック数をカウントすると共に、前記所定時間内における最後のＲＴＣクロックが１クロックに満たない期間における前記所定時間内の前記基準クロックのクロック数をカウントする手段と、前記所定時間内の前記ＲＴＣのクロック数と、前記１クロックに満たないＲＴＣクロック期間における前記基準クロックのクロック数とに基づいて、誤差が発生する前の前記ＲＴＣの周波数に対する前記ＲＴＣの周波数誤差を算出する手段と、前記周波数誤差を前記ＲＴＣ部にフィードバックすることにより、前記ＲＴＣ部の処理を補正する手段とを具備したことを特徴とする。
上記携帯電話機は、前記補正する手段は、カウント単位Ｘを１、６０、３６００、８６４００、１月分の秒数、又は、１年分の秒数のいずれかの数とし、かつ、前記ＲＴＣでＸ秒間を単位としてカウントする場合は、前記周波数誤差のＸ倍の整数部分を前記ＲＴＣ部の処理の補正値とすることが好ましい。
また上記携帯電話機は、前記携帯電話機が間欠受信動作を行っている場合は、前記基準クロック発生部が前記間欠受信動作のために動作を行っている状態のときに、前記カウントする手段による前記基準クロックのクロック数のカウント、及び、前記ＲＴＣのクロック数のカウントが行われることが好ましい。
【０００７】
本願第２の発明は、基地局との送受信周波数を決定する周波数シンセサイザと、前記周波数シンセサイザに基準クロックを供給する基準クロック発生部と、ＲＴＣを発生するＲＴＣ部とを具備した携帯電話機のＲＴＣ補正方法において、所定時間内における前記基準クロックのクロック数をカウントすると共に、前記所定時間内における最後のＲＴＣクロックが１クロックに満たない期間における前記所定時間内の前記基準クロックのクロック数をカウントする段階と、前記所定時間内の前記ＲＴＣのクロック数と、前記１クロックに満たないＲＴＣクロック期間における前記基準クロックのクロック数とに基づいて、誤差が発生する前の前記ＲＴＣの周波数に対する前記ＲＴＣの周波数誤差を算出する段階と、
前記周波数誤差を前記ＲＴＣ部にフィードバックすることにより前記ＲＴＣ部の処理を補正する段階とを具備したことを特徴とする。
上記携帯電話機のＲＴＣ補正方法は、前記補正する段階は、カウント単位Ｘを１、６０、３６００、８６４００、１月分の秒数、又は、１年分の秒数のいずれかの数とし、かつ、前記ＲＴＣでＸ秒間を単位としてカウントする場合は、前記周波数誤差のＸ倍の整数部分を前記ＲＴＣ部の処理の補正値とすることが好ましい。
また上記携帯電話機のＲＴＣ補正方法は、前記携帯電話機が間欠受信動作を行っている場合は、前記基準クロック発生部が前記間欠受信動作のために動作を行っている状態のときに、前記カウントする段階による前記基準クロックのクロック数のカウント、及び、前記ＲＴＣのクロック数のカウントが行われることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明を適用した携帯電話機を詳細に説明する。図１は本発明を適用した携帯用電話機の機能ブロックの一部を表した図であり、図２はＲＴＣ信号と基準クロック信号とのタイミングチャートであり、図３は各ブロックの動作状態を表すタイミングチャートであり、図４は本発明を適用した携帯電話機の動作を説明する処理フロー図である。
【０００９】
（１）携帯電話機の機能ブロック図の説明
図１に示すように、本発明を適用した携帯電話機は、ＲＦ受信部１０５、ＲＦ送信部１０７、ＲＦシンセサイザ１０９、基準クロック発生部１１１に加え、ＲＴＣ部（リアルタイムクロック用ＩＣ）１１５、ベースバンド部１１７を備えている。また、ベースバンド部１１７はカウンタ１１７ａ〜ｂ、制御部１１７ｃを備えている。
【００１０】
ＲＦ送信部１０７はベースバンド部１１７からの音声信号やデータ信号（メッセージ情報を含む）または制御信号等を変調し、アンテナより送信するブロックである。逆にＲＦ受信部１０５は、アンテナから音声信号やデータ信号または制御信号等を受信し、ベースバンド部１１７に供給するブロックである。ＲＦ受信部１０５及びＲＦ送信部１０７では送受信信号の変調及び復調を行う。
ベースバンド部１１７は、ＲＦ受信部１０５からの信号の復調及び送信信号の変調を行い、さらに、基準クロック発生部１１１のクロックを微調整する役割を果たすブロックである。また、ＲＦシンセサイザ部１０９は基地局との送受信周波数を決定し、基準クロック発生部１１１はＲＦシンセサイザ１０９に基準クロックを供給している。
【００１１】
ＲＴＣ部１１５は、時刻を表す出力信号をベースバンド部１１７に対し生成する目的にて構成されている。一般的には、ＲＴＣ部１１５からの割り込みがベースバンド部１１７に発生したときに、ベースバンド部１１７がＲＴＣ部１１５のレジスタをＲｅａｄし、時刻情報を得ている。その割り込みは１秒、１分、１時間、１日、１ケ月、１年または任意時間にて設定することが可能となっている。
【００１２】
一方、基準クロック発生部１１１はＲＦ動作に必要なクロックをＲＦシンセサイザ１０９に供給するためのブロックで、その周波数精度は基地局との同期が確立している状態にて０．３ｐｐｍ以下という高精度の基準クロックを生成している。そして、その周波数はＰＤＣでは１４．４ＭＨｚと１２．８ＭＨｚとに大別される。一方、ＲＴＣ部１１５のクロックは３２．７６８ＫＨｚと３２ＫＨｚとに大別される。
【００１３】
本発明では、通話時等のように基準クロックが常時動作している場合（以下、常時動作モードという）と、待ち受け時のように間欠的に動作している場合（以下、間欠動作モードという）との「２つのモード」にて、ＲＴＣ部１１５及び基準クロック発生部１１１からベースバンド部１１７に信号を入力し、ベースバンド部１１７にて両者の比較を行い、比較結果として算出されたＲＴＣの周波数誤差をベースバンド部１１７がＲＴＣ部１１５にフィードバックし、ＲＴＣ補正を自動的に行う。
【００１４】
（２）常時動作モードでのＲＴＣ補正方法の説明
（２−１）常時動作モードの場合のタイミングチャート
図２は常時動作モードのときのＲＴＣ信号及び基準クロック信号のタイミングチャートである。同図を参照しながら、常時動作モード時のＲＴＣ補正方法について説明する。
【００１５】
図２（ａ）は周波数比較開始時のタイミングチャートである。同図の上段は基準クロック発生部１１１からの基準クロック（基準クロック周波数ｆ０とする）を表しており、同図の下段はＲＴＣ部１１５からのＲＴＣ（ＲＴＣ周波数ｆ１とする）を表している。本実施の形態では、基準クロック周波数ｆ０＝１４．４ＭＨｚ、ＲＴＣ周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚとする。
【００１６】
本発明の実施の形態では、ＲＴＣの立ち上がりＲ１を基準とした基準クロックの立ち上がりを周波数比較開始タイミングＴｓとする。図２（ａ）のとおり、ＲＴＣの立ち上がりタイミングＲ１と周波数比較開始タイミングＴｓとの時間誤差は、基準クロック周波数ｆ０の１クロック以内、すなわち最大で１／ｆ０となることがわかる。本発明の実施の形態では、基準クロック周波数ｆ０＝１４．４ＭＨｚであるので、時間誤差は１／１４．４Ｍ秒＝６９ｎｓｅｃとなることがわかる。
【００１７】
そして、この開始タイミングＴｓにて基準クロックを基準とし、時間Ｔｃ（ｓｅｃ）の間基準クロックとＲＴＣとの周波数比較を行う。なお、本実施の形態では時間Ｔｃを７２０ｍｓｅｃとするが、これに限定されないことは明らかである。
時間Ｔｃの基準クロック数の算出式を一般化すると（式１）となる。したがって、本実施の形態の場合は（式２）で表される。
ｆ０（Hz／sec）×Ｔｃ（sec）＝ｆ０Ｔｃ・・・・・・・・・（式１）
14.4M×720/1000=10368000・・・・・・・・・・・・・・・・ (式２)
周波数比較終了タイミングＴｅは一般的には（式１）、本実施の形態では（式２）で計算されたクロック数をベースバンド部１１７のカウンタで数えることで測ることができる。
【００１８】
図２（ｂ）は周波数比較終了時のタイミングチャートである。図２（ａ）と同様に、同図の上段は基準クロック発生部１１１からの基準クロックを表しており、同図の下段はＲＴＣ部１１５からのＲＴＣを表している。
本発明の実施の形態では、ＲＴＣの立ち上がりＲ２を基準とし、周波数比較終了タイミングＴｅまで基準クロックがいくつ余った（ここでは、Ｎ０クロックとする。）のか数えることにより、周波数比較開始タイミングＴｓから周波数比較終了タイミングＴｅまでのＲＴＣのクロック数を算出する。図２（ｂ）の場合、Ｎ０＝９である。
【００１９】
（２−２）周波数誤差ｆbの算出
本実施の形態では、開始タイミングＴｓ−終了タイミングＴｅの間の時間Ｔｃにおける基準クロックのクロック数は上記の通り（式２）、１０３６８０００（クロック）である。ここでは、時間Ｔｃ（＝７２０ｍｓｅｃ）でのＲＴＣのクロック数がＮ１（クロック）であり、基準クロックの余りがＮ０（クロック）であったとして説明する。
【００２０】
本実施の形態の場合、時間ＴｃのＲＴＣのクロック数は、理論的には２３５９２．９６（クロック）となる。これは（式３）より明らかである。
32.768k×720/1000=23592.96 ・・・・・・・・・・・・・・・ (式３)
なお、（式３）を一般化すると（式４）となる。
ｆ１（Hz／sec）×Ｔｃ（sec）＝ｆ１Ｔｃ・・・・・・・・・（式４）
【００２１】
これに対し、実際に測定されたクロック数がＮ１が２３５９２であり、基準クロックの余りがＮ０が９であったとする。この場合、周波数誤差は以下のような手順にて算出できる。
(23592.96-23592)/720×10-3(sec)・・・・・・・・・・・・ (式５)
なお、（式５）を一般化すると（式６）となる。
（ｆ１Ｔｃ−Ｎ１）／Ｔｃ（sec）・・・・・・・・・・・・（式６）
【００２２】
さらに、基準クロックの余りＮ０が９クロックであるので、これをＲＴＣ（周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚ）に換算すると（式７）のようになる。
9×(32.768k/14.4M)=0.02048(CLK)・・・・・・・・・・・・・(式７)
なお、（式７）を一般化すると（式８）となる。
Ｎ０×（ｆ１／ｆ０）＝Ｎ０ｆ１／ｆ０（CLK） ・・・・・・（式８）
【００２３】
よって、ＲＴＣの周波数実測値ｆaを１秒間にて換算すると（式９）のように表され、周波数誤差（Ｈｚ）は（式１０）のように表される。
（23592＋0.02048）×1000／720＝32766.6951（Hz）・・・・（式９）
32768−32766.6951111＝1.304888889（Ｈｚ）・・・・・・・（式１０）
なお、（式９〜１０）を一般化すると（式１１〜１２）となる。
（Ｎ１＋Ｎ０ｆ１／ｆ０）×１／Ｔｃ＝ｆa（Hz）・・・・・（式１１）
ｆ１−ｆa＝周波数誤差ｆb（Hz） ・・・・・・・・・・・・（式１２）
周波数誤差ｆbをｐｐｍ標記で表すと（式１３）のようになる。
1.304888889/32768＝39.8220486145（ppm）・・・・・・・・（式１３）
【００２４】
（２−３）周波数誤差ｆbの補正手順
ベースバンド部１１７は、上記の結果をＲＴＣ部１１５に設定して、時間誤差を補正することとなる。ＲＣＴ部１１５の周波数補正は１秒、１分、１時間、１日、１ケ月、１年等に細分化して補正できるようにして、精度を極限まで追求することとする。
【００２５】
（２−３−１）秒単位での補正
まず最初に、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）を整数部と小数部とに分け、整数部については１秒間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差ｆbが１．３０４８８８８８９Ｈｚなので整数部は１（Ｈｚ）である。したがって、ＲＴＣ（周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚ）の１秒間のクロック数を３２７６７クロック分に補正（標準の３２７６８Ｈｚでの１秒カウントを３２７６７クロックで１秒カウントとする）する。これにより、周波数誤差は（式１４）のように補正される。
32768−（32766.695111＋1）＝0.304888889（Hz）・・・・・（式１４）
【００２６】
（２−３−２）分単位での補正
さらに、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）の小数部に対しては、１分カウントにて補正するようにする。本具体例の場合、周波数誤差ｆbの小数部は０．３０４８８８８８９Ｈｚである。したがって、１分での周波数誤差クロック数は（式１５）のように表される。
0.3048889×60=18.293334(CLK) ・・・・・・・・・・・・・(式１５)
（周波数誤差ｆbの小数部）×６０＝Ｎm（CLK）・・・・・・（式１６）
（式１５）を一般化したものが（式１６）であり、Ｎmは１分での周波数誤差クロック数を表している。この場合も、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１分間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎmが１８．２９３３３４（クロック）なので整数部は１８（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１分間のクロック数を１８クロック分マイナスするようにする。
【００２７】
（２−３−３）１時間単位での補正
さらに、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）の小数部に対しては、１時間カウントにて補正するようにする。本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）の小数部は０．２９３３３４（クロック）である。したがって、１時間での周波数誤差クロック数は（式１７）のように表される。
0.293334×60＝17.6004（CLK）・・・・・・・・・・・・・（式１７）
（周波数誤差クロック数Ｎmの小数部）×60＝Ｎh（CLK）・・（式１８）
（式１７）を一般化したものが（式１８）であり、Ｎhは１時間での周波数誤差クロック数を表している。この場合も、周波数誤差クロック数Ｎh（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１時間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎhが１７．６００４（クロック）なので整数部は１７（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１時間のクロック数を１７クロック分マイナスするようにする。
【００２８】
（２−３−４）その他の時間単位での補正
また、さらに必要であれば１日単位での補正も同様に行う。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎh（CLK）の小数部は０．６００４（クロック）である。したがって、１日（２４時間）での周波数誤差クロック数は（式１９）のように表される。
0.6004×24=14.4096(CLK)・・・・・・・・・・・・・・・・ (式１９)
（周波数誤差クロック数Ｎhの小数部）×24＝Ｎd（CLK） ・・（式２０）
（式１９）を一般化したものが（式２０）であり、Ｎdは１日の周波数誤差クロック数を表している。この場合も、周波数誤差クロック数Ｎd（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１日のクロック数を増減させることにより補正する。
【００２９】
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎdが１４．４０９６（クロック）なので整数部は１４（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１日のクロック数を１４クロック分マイナスするようにする。
同様にして、１ケ月及び１年という時間単位で周波数誤差を補正することが可能である。
【００３０】
（２−４）常時動作モードにおける周波数補正の検討
本具体例では１日カウントの周波数誤差が０．４０９６となるので、１秒での周波数誤差に変換すると（式２１）のようになる。
0.4096/(24×60×60)=4.74074μ(CLK) ・・・・・・・・・・（式２１）
これをｐｐｍ換算すると（式２２）のようになり、無視できる値になる。
4.74074μ/32768=0.000144675(ppm) ・・・・・・・・・・・（式２２）
前述したように、さらなる周波数誤差修正を目的とする場合には１ケ月、１年の時間単位でのクロック補正を行えば良い。
【００３１】
以上のようにして周波数誤差修正を行っていくと、最終的な周波数補正誤差は、周波数比較開始タイミングＴｓにおける基準クロック周波数ｆ０の１クロック分に、基準クロック周波数ｆ０が元々持っている周波数誤差０．３ｐｐｍを加算したものになる。
したがって、基準クロック周波数ｆ０が１４．４ＭＨｚの場合、１クロック分は６９ｎｓｅｃとなるので、７２０ｍｓｅｃ間では（式２３〜２４）のようになる。
69/(720×1000)＝0.0958(ppm)・・・・・・・・・・・・・・（式２３）
0.3＋0.0958＝0.3958(ppm) ・・・・・・・・・・・・・・・（式２４）
これは１日に換算すると（式２５）のようになる。
0.3958（ppm）×60×60×24×32768=1121（CLK） ・・・・・（式２５）
【００３２】
したがって、１日での時間ズレは（式２６）のようになり、１ヶ月での時間ズレは（式２７）のようになり、１年での時間ズレは（式２８）のようになる。
1121/32768=0.034（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・・（式２６）
0.034×30=1.02（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式２７）
1.02×12=12.24（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式２８）
【００３３】
以上のとおり、本発明によれば、ＲＴＣ部１１５の温度変化及び経年変化を含め、時間誤差を上記のごとく留めることができる。
また、上記時間誤差は基準クロック周波数を１４．４ＭＨｚとした場合のものであり、基準クロック周波数がこれより高い場合には、周波数補正誤差もさらに小さくなる。
【００３４】
（３）間欠動作モードでのＲＴＣ補正方法の説明
（３−１）間欠動作モードの場合のタイミングチャート
図３（ａ）はスーパーフレームのフレーム構成図であり、図３（ｂ）〜（ｄ）は、待ち受け時における各ブロックの動作状態を表すタイミングチャートである。
図３（ａ）に示すとおり、ＰＤＣシステムの場合、所定間隔７２０ｍｓｅｃで１スーパーフレームという単位を構成している。したがって、待ち受け状態にある携帯電話機は、７２０ｍｓｅｃに１回、スロットＰに同期して受信イベントを発生させる。これは、基準クロック発生部１１１も７２０ｍｓｅｃに１回しか動作しないことを意味する。
【００３５】
図３（ｂ）は、基準クロック発生部１１１の動作状態を表すタイミングチャートである。図３（ａ）の受信スロット（スロットＰ）の区間は６．７ｍｓｅｃであるが、ＲＦデバイスのドライブ時間等を考慮すると、基準クロック発生部１１１の動作区間Ｔａ１は約２０ｍｓｅｃ程度であるのが一般的である。
図３（ｃ）は、ベースバンド部１１７の動作状態を表すタイミングチャートである。ベースバンド部１１７はＲＦの電源制御信号の出力も行っているので、同図に示すとおり、その動作区間Ｔａ２は基準クロック発生部１１１の動作区間Ｔａ１より長くなり、かつ、基準クロック動作時は必ず動作している。
図３（ｄ）は、ＲＴＣ部１１５の動作状態を表すタイミングチャートである。時計機能を常に動作させるため、ＲＴＣ部１１５は携帯電話機の電源がＯＦＦ状態のときでも動作状態にある。
【００３６】
以上のとおり、基準クロック発生部１１１は１スーパーフレームの間、約２０ｍｓｅｃの動作区間を有し、その間は、ベースバンド部１１７及びＲＴＣ部１１５のいずれも動作している。したがって、間欠動作モードの場合は時間Ｔｃ＝２０ｍｓｅｃとして、常時動作モードのときと同様に周波数補正を行う。
前述のとおり、時間Ｔｃの基準クロック数の算出式を一般化すると（式１）となので、本実施の形態の場合は（式２９）で表される。
14.4M×20/1000=288000・・・・・・・・・・・・・・・・・ (式２９)
周波数比較終了タイミングＴｅは（式２９）で計算されたクロック数をベースバンド部１１７のカウンタで数えることで測ることができる。
【００３７】
（３−２）周波数誤差ｆbの算出
本実施の形態では、開始タイミングＴｓ−終了タイミングＴｅの間の時間Ｔｃにおける基準クロックのクロック数は上記の通り（式２９）、２８８０００（クロック）である。ここでは、時間Ｔｃ（＝２０ｍｓｅｃ）でのＲＴＣのクロック数がＮ１（クロック）であり、基準クロックの余りがＮ０（クロック）であったとして説明する。
【００３８】
本実施の形態の場合、時間ＴｃのＲＴＣのクロック数は、理論的には６５５．３６（クロック）となる。これは（式３０）より明らかである。
32.768k×20/1000=655.36 ・・・・・・・・・・・・・・・ (式３０)
これに対し、実際に測定されたクロック数がＮ１が６５５であり、基準クロックの余りがＮ０が９であったとする。この場合、周波数誤差は以下のような手順にて算出できる。
(655.36-655)/20(msec)・・・・・・・・・・・・・・・・・(式３１)
【００３９】
さらに、基準クロックの余りＮ０が９クロックであるので、これをＲＴＣ（周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚ）に換算すると（式３２）のようになる。
9×(32.768k/14.4M)=0.02048(CLK)・・・・・・・・・・・・(式３２)
よって、ＲＴＣの周波数実測値ｆaを１秒間にて換算すると（式３３）のように表され、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）は（式３４）のように表される。
（655＋0.02048）×1000／20＝32751.024（Hz）・・・・・・（式３３）
32768−32751.024＝16.976（Ｈｚ） ・・・・・・・・・・・（式３４）
周波数誤差ｆbをｐｐｍ標記で表すと（式３５）のようになる。
16.976/32768＝518.06640625（ｐｐｍ） ・・・・・・・・・（式３５）
【００４０】
（３−３）周波数誤差ｆbの補正手順
ベースバンド部１１７は、上記の結果をＲＴＣ部１１５に設定して、時間誤差を補正することとなる。ＲＣＴ部１１５の周波数補正は１秒、１分、１時間、１日、１ケ月、１年等に細分化して補正できるようにして、精度を極限まで追求することとする。
【００４１】
（３−３−１）秒単位での補正
まず最初に、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）を整数部と小数部とに分け、整数部については１秒間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差ｆbが16.976Ｈｚなので整数部は１６（Ｈｚ）である。したがって、ＲＴＣ（周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚ）の１秒間のクロック数を３２７５２クロック分に補正（標準の３２７６８Ｈｚでの１秒カウントを３２７５２クロックで１秒カウントとする）する。これにより、周波数誤差は（式３６）のように補正される。
32768−（32751.024＋16）＝0.976（Ｈｚ）・・・・・・・・（式３６）
【００４２】
（３−３−２）分単位での補正
さらに、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）の小数部に対しては、１分カウントにて補正するようにする。本具体例の場合、周波数誤差ｆbの小数部は0.976Ｈｚである。したがって、１分での周波数誤差クロック数Ｎmは（式３７）のように表される。
0.976×60＝58.56（CLK）・・・・・・・・・・・・・・・・（式３７）
この場合も、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１分間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎmが58.56（クロック）なので整数部は58（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１分間のクロック数を58クロック分マイナスするようにする。
【００４３】
（３−３−３）１時間単位での補正
さらに、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）の小数部に対しては、１時間カウントにて補正するようにする。本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）の小数部は０．５６（クロック）である。したがって、１時間での周波数誤差クロック数Ｎhは（式３８）のように表される。
0.56×60＝33.6（CLK）・・・・・・・・・・・・・・・・・（式３８）
この場合も、周波数誤差クロック数Ｎh（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１時間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎhが３３．６（クロック）なので整数部は３３（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１時間のクロック数を３３クロック分マイナスするようにする。
【００４４】
（３−３−４）その他の時間単位での補正
また、さらに必要であれば１日単位での補正も同様に行う。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎh（CLK）の小数部は０．６（クロック）である。したがって、１日（２４時間）での周波数誤差クロック数Ｎdは（式３９）のように表される。
0.6×24=14.4(CLK)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (式３９)
この場合も、周波数誤差クロック数Ｎd（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１日のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎdが１４．４（クロック）なので整数部は１４（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１日のクロック数を１４クロック分マイナスするようにする。
同様にして、１ケ月及び１年という時間単位で周波数誤差を補正することが可能である。
【００４５】
（３−４）間欠動作モードにおける周波数補正の検討
本具体例では１日カウントの周波数誤差が０．４となるので、１秒での周波数誤差に変換すると（式４０）のようになる。
0.4/(24×60×60)=4.6296296μ(CLK)・・・・・・・・・・・（式４０）
これをｐｐｍ換算すると（式４１）のようになり、無視できる値になる。
4.6296296μ/32768=0.0001412850(ppm) ・・・・・・・・・（式４１）
前述したように、さらなる周波数誤差修正を目的とする場合には１ケ月、１年の時間単位でのクロック補正を行えば良い。
【００４６】
以上のようにして周波数誤差修正を行っていくと、最終的な周波数補正誤差は、周波数比較開始タイミングＴｓにおける基準クロック周波数ｆ０の１クロック分に、基準クロック周波数ｆ０が元々持っている周波数誤差０．３ｐｐｍを加算したものになる。
したがって、基準クロック周波数ｆ０が１４．４ＭＨｚの場合、１クロック分は６９ｎｓｅｃとなるので、２０ｍｓｅｃ間では（式４２〜４３）のようになる。
69/(20×1000)＝3.45 (ppm)・・・・・・・・・・・・・・・（式４２）
0.3＋3.45＝3.75(ppm) ・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４３）
【００４７】
これは１日に換算すると（式４４）のようになる。
3.75（ppm）×60×60×24×32768=10617（CLK） ・・・・・（式４４）
したがって、１日での時間ズレは（式４５）のようになり、１ヶ月での時間ズレは（式４６）のようになり、１年での時間ズレは（式４７）のようになる。
10617/32768=0.324（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・（式４５）
0.324×30=9.72（秒） ・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４６）
9.72×12=116.64（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４７）
【００４８】
上記時間ズレ（本具体例では、１１６．６４秒）があまりにも大きいと考える場合には、間欠動作モードの測定結果を移動平均することで、周波数補正誤差を小さくすることが可能である。例えば、１０回の移動平均を行った場合には周波数比較開始タイミングＴｓによる誤差（１／ｆ０）は平均化されるため、上記（式４５〜４７）の時間ズレも１０分の１になると考えられる。
また、上記時間誤差は基準クロック周波数を１４．４ＭＨｚとした場合のものであり、基準クロック周波数がこれより高い場合には、周波数補正誤差もさらに小さくなる。
【００４９】
また、図３（ｃ）に示したとおり、待ち受け時におけるベースバンド部１１７は間欠的な動作を行っており、動作区間Ｔａ２にあるときには当然システムクロック（上記例では２７ＭＨｚ）を動作させる。しかし、動作区間Ｔａ２にないときはＲＴＣ部１１５から供給されるクロックをカウントすることで、次の動作区間Ｔａ２までの時間を調整している。
【００５０】
このため、ＲＴＣ部１１５の周波数誤差ｆbが余りにも大きいときには、待ち受け時に基地局との同期が外れることがある。これを回避するために前述したＲＴＣの補正を活用し、あらかじめ誤差を考慮したＲＴＣクロック数をベースバンド部に設定しておくことにより、水晶発振子より周波数精度の悪い安価なものであっても基地局との同期が外れることは無くなる。
このことにより、ＲＴＣクロックは３２７６８Ｈｚ、３２ＫＨｚに固執することなくあらゆる周波数のものが使用可能とすることができる。
【００５１】
（４）周波数補正の動作フローチャート
図４は、本発明の実施の形態である携帯電話機の動作フローチャートである。
なお、同図のフローチャートは常時動作モード及び間欠動作モードの周波数補正に共通であり、両者の違いは測定時間Ｔｃ（７２０ｍｓｅｃ／２０ｍｓｅｃ）にある。
ベースバンド部１１７に対し、ＲＴＣ部１１５の補正処理を開始するイベントが発生し（Ｓ４０１）、測定開始時点（図２の開始タイミングＴｓ）になると（Ｓ４０３）、カウンタ１１７ａは基準クロックのクロック数のカウントを開始し、カウンタ１１７ｂはＲＴＣのクロック数のカウントを開始する（Ｓ４０５）。
【００５２】
カウンタ１１７ａで所定数（（式１）にしたがう）の基準クロックをカウントすると測定を終了し（Ｓ４０７）、カウントを停止する（Ｓ４０９）。そして、ＲＴＣのクロック数Ｎ１を所定のメモリ（図示せず）に記憶し（Ｓ４１１）、基準クロックの余りＮ０を記憶する（Ｓ４１３）。
（式８）にしたがって基準クロックの余りＮ０をＲＴＣ周波数に換算し、ＲＴＣのクロック数Ｎ１に加算し、（式９）にしたがって１秒間での周波数実測値ｆａをもとめる（Ｓ４１５）。次いで（式１２）にしたがって周波数誤差ｆbを算出する（Ｓ４１７）。
【００５３】
周波数誤差ｆb、１分での周波数誤差クロック数Ｎm、１時間での周波数誤差クロック数Ｎh、１日での周波数誤差クロック数Ｎd等に基づいて、各時間単位の補正クロック数を算出する（Ｓ４１９）。Ｓ４１９で算出した補正クロック数に基づいて、各時間単位におけるＲＴＣ部１１５のクロックカウントを調整する（Ｓ４２１）。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記説明にあるものに限定されないことは明らかである。
【００５４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、低コスト及び低消費電力にて、温度変化・経年変化によるＲＴＣの周波数誤差にも対応することのできる携帯電話機及び携帯電話機のＲＴＣ補正方法を提供することができる。
また、本発明によれば、工場出荷時等でのＲＴＣ調整が不要な携帯電話機及び携帯電話機のＲＴＣ補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した携帯電話機を示す機能ブロック図。
【図２】ＲＴＣ信号及び基準クロック信号のタイミングチャート。
【図３】ベースバンド部等の動作状態を表すタイミングチャート。
【図４】本発明の実施の形態を説明する動作フローチャート。
【符号の説明】
１０９ ＲＦシンセサイザ
１１１ 基準クロック発生回路
１１５ ＲＴＣ部
１１７ ベースバンド部
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話機に関するものであり、より具体的には、ＲＴＣ用の集積回路（ＲＴＣ用ＩＣ）を具備した携帯電話機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＲＦシンセサイザにクロックを供給する基準クロック発生部のクロックは携帯電話機の規格にて定められた特性を厳守する必要がある。この規格は温度変化、経年変化も含めて無線特性上非常に高精度のものになっている（ＰＤＣ規格では０．３ｐｐｍ以下）。
一方、ＲＴＣ部に使用している水晶発振子は特に規格が無く各メーカーの独自性に委ねられているが、ある程度の精度を持っていない場合には時刻表示に大幅な誤差を生じる場合があり問題がある。さらにＲＴＣ部の水晶発振子の温度特性、経年変化による周波数誤差も時刻表示に誤差を生み出す原因となっている。
【０００３】
このようなＲＴＣ部の周波数誤差を補正するための従来技術として、特許文献１には、保守センタから返送された時刻情報に基づいて、ＲＴＣの誤差修正を行う旨の内容が記載されている。また、特許文献２には、高精度発振器の出力位相とＲＴＣ用発振回路の出力位相とを比較し、その比較結果を直流電圧に変換して可変容量ダイオードのバイアスを変化させ、ＲＴＣ用発振回路の発振周波数を変化させる旨の内容が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０８−９５６６４号公報
【特許文献２】
特開平０８−８２６８６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の発明の場合、携帯電話機が保守センタとの通信圏外にあるときはＲＴＣの補正を行うことができないという問題がある。
また、特許文献２に記載の発明の場合、外付けダイオードを備えるためのコストがかかり、補正のために常時Ｄ／Ａ信号を出力する必要があるため消費電流が増加するという問題がある。
本発明は、上記の問題に鑑みて、低コスト及び低消費電力にて、温度変化・経年変化によるＲＴＣの周波数誤差にも対応することのできる携帯電話機及び携帯電話機のＲＴＣ補正方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、工場出荷時等でのＲＴＣ調整が不要な携帯電話機及び携帯電話機のＲＴＣ補正方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明である携帯電話機は、上述の課題を解決するため、基地局との送受信周波数を決定する周波数シンセサイザと、前記周波数シンセサイザに基準クロックを供給する基準クロック発生部と、ＲＴＣを発生するＲＴＣ部とを備えた携帯電話機において、所定時間内における前記基準クロックのクロック数をカウントすると共に、前記所定時間内における最後のＲＴＣクロックが１クロックに満たない期間における前記所定時間内の前記基準クロックのクロック数をカウントする手段と、前記所定時間内の前記ＲＴＣのクロック数と、前記１クロックに満たないＲＴＣクロック期間における前記基準クロックのクロック数とに基づいて、誤差が発生する前の前記ＲＴＣの周波数に対する前記ＲＴＣの周波数誤差を算出する手段と、前記周波数誤差を前記ＲＴＣ部にフィードバックすることにより、前記ＲＴＣ部の処理を補正する手段とを具備したことを特徴とする。
上記携帯電話機は、前記補正する手段は、カウント単位Ｘを１、６０、３６００、８６４００、１月分の秒数、又は、１年分の秒数のいずれかの数とし、かつ、前記ＲＴＣでＸ秒間を単位としてカウントする場合は、前記周波数誤差のＸ倍の整数部分を前記ＲＴＣ部の処理の補正値とすることが好ましい。
また上記携帯電話機は、前記携帯電話機が間欠受信動作を行っている場合は、前記基準クロック発生部が前記間欠受信動作のために動作を行っている状態のときに、前記カウントする手段による前記基準クロックのクロック数のカウント、及び、前記ＲＴＣのクロック数のカウントが行われることが好ましい。
【０００７】
本願第２の発明は、基地局との送受信周波数を決定する周波数シンセサイザと、前記周波数シンセサイザに基準クロックを供給する基準クロック発生部と、ＲＴＣを発生するＲＴＣ部とを具備した携帯電話機のＲＴＣ補正方法において、所定時間内における前記基準クロックのクロック数をカウントすると共に、前記所定時間内における最後のＲＴＣクロックが１クロックに満たない期間における前記所定時間内の前記基準クロックのクロック数をカウントする段階と、前記所定時間内の前記ＲＴＣのクロック数と、前記１クロックに満たないＲＴＣクロック期間における前記基準クロックのクロック数とに基づいて、誤差が発生する前の前記ＲＴＣの周波数に対する前記ＲＴＣの周波数誤差を算出する段階と、
前記周波数誤差を前記ＲＴＣ部にフィードバックすることにより前記ＲＴＣ部の処理を補正する段階とを具備したことを特徴とする。
上記携帯電話機のＲＴＣ補正方法は、前記補正する段階は、カウント単位Ｘを１、６０、３６００、８６４００、１月分の秒数、又は、１年分の秒数のいずれかの数とし、かつ、前記ＲＴＣでＸ秒間を単位としてカウントする場合は、前記周波数誤差のＸ倍の整数部分を前記ＲＴＣ部の処理の補正値とすることが好ましい。
また上記携帯電話機のＲＴＣ補正方法は、前記携帯電話機が間欠受信動作を行っている場合は、前記基準クロック発生部が前記間欠受信動作のために動作を行っている状態のときに、前記カウントする段階による前記基準クロックのクロック数のカウント、及び、前記ＲＴＣのクロック数のカウントが行われることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明を適用した携帯電話機を詳細に説明する。図１は本発明を適用した携帯用電話機の機能ブロックの一部を表した図であり、図２はＲＴＣ信号と基準クロック信号とのタイミングチャートであり、図３は各ブロックの動作状態を表すタイミングチャートであり、図４は本発明を適用した携帯電話機の動作を説明する処理フロー図である。
【０００９】
（１）携帯電話機の機能ブロック図の説明
図１に示すように、本発明を適用した携帯電話機は、ＲＦ受信部１０５、ＲＦ送信部１０７、ＲＦシンセサイザ１０９、基準クロック発生部１１１に加え、ＲＴＣ部（リアルタイムクロック用ＩＣ）１１５、ベースバンド部１１７を備えている。また、ベースバンド部１１７はカウンタ１１７ａ〜ｂ、制御部１１７ｃを備えている。
【００１０】
ＲＦ送信部１０７はベースバンド部１１７からの音声信号やデータ信号（メッセージ情報を含む）または制御信号等を変調し、アンテナより送信するブロックである。逆にＲＦ受信部１０５は、アンテナから音声信号やデータ信号または制御信号等を受信し、ベースバンド部１１７に供給するブロックである。ＲＦ受信部１０５及びＲＦ送信部１０７では送受信信号の変調及び復調を行う。
ベースバンド部１１７は、ＲＦ受信部１０５からの信号の復調及び送信信号の変調を行い、さらに、基準クロック発生部１１１のクロックを微調整する役割を果たすブロックである。また、ＲＦシンセサイザ部１０９は基地局との送受信周波数を決定し、基準クロック発生部１１１はＲＦシンセサイザ１０９に基準クロックを供給している。
【００１１】
ＲＴＣ部１１５は、時刻を表す出力信号をベースバンド部１１７に対し生成する目的にて構成されている。一般的には、ＲＴＣ部１１５からの割り込みがベースバンド部１１７に発生したときに、ベースバンド部１１７がＲＴＣ部１１５のレジスタをＲｅａｄし、時刻情報を得ている。その割り込みは１秒、１分、１時間、１日、１ケ月、１年または任意時間にて設定することが可能となっている。
【００１２】
一方、基準クロック発生部１１１はＲＦ動作に必要なクロックをＲＦシンセサイザ１０９に供給するためのブロックで、その周波数精度は基地局との同期が確立している状態にて０．３ｐｐｍ以下という高精度の基準クロックを生成している。そして、その周波数はＰＤＣでは１４．４ＭＨｚと１２．８ＭＨｚとに大別される。一方、ＲＴＣ部１１５のクロックは３２．７６８ＫＨｚと３２ＫＨｚとに大別される。
【００１３】
本発明では、通話時等のように基準クロックが常時動作している場合（以下、常時動作モードという）と、待ち受け時のように間欠的に動作している場合（以下、間欠動作モードという）との「２つのモード」にて、ＲＴＣ部１１５及び基準クロック発生部１１１からベースバンド部１１７に信号を入力し、ベースバンド部１１７にて両者の比較を行い、比較結果として算出されたＲＴＣの周波数誤差をベースバンド部１１７がＲＴＣ部１１５にフィードバックし、ＲＴＣ補正を自動的に行う。
【００１４】
（２）常時動作モードでのＲＴＣ補正方法の説明
（２−１）常時動作モードの場合のタイミングチャート
図２は常時動作モードのときのＲＴＣ信号及び基準クロック信号のタイミングチャートである。同図を参照しながら、常時動作モード時のＲＴＣ補正方法について説明する。
【００１５】
図２（ａ）は周波数比較開始時のタイミングチャートである。同図の上段は基準クロック発生部１１１からの基準クロック（基準クロック周波数ｆ０とする）を表しており、同図の下段はＲＴＣ部１１５からのＲＴＣ（ＲＴＣ周波数ｆ１とする）を表している。本実施の形態では、基準クロック周波数ｆ０＝１４．４ＭＨｚ、ＲＴＣ周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚとする。
【００１６】
本発明の実施の形態では、ＲＴＣの立ち上がりＲ１を基準とした基準クロックの立ち上がりを周波数比較開始タイミングＴｓとする。図２（ａ）のとおり、ＲＴＣの立ち上がりタイミングＲ１と周波数比較開始タイミングＴｓとの時間誤差は、基準クロック周波数ｆ０の１クロック以内、すなわち最大で１／ｆ０となることがわかる。本発明の実施の形態では、基準クロック周波数ｆ０＝１４．４ＭＨｚであるので、時間誤差は１／１４．４Ｍ秒＝６９ｎｓｅｃとなることがわかる。
【００１７】
そして、この開始タイミングＴｓにて基準クロックを基準とし、時間Ｔｃ（ｓｅｃ）の間基準クロックとＲＴＣとの周波数比較を行う。なお、本実施の形態では時間Ｔｃを７２０ｍｓｅｃとするが、これに限定されないことは明らかである。
時間Ｔｃの基準クロック数の算出式を一般化すると（式１）となる。したがって、本実施の形態の場合は（式２）で表される。
ｆ０（Hz／sec）×Ｔｃ（sec）＝ｆ０Ｔｃ・・・・・・・・・（式１）
14.4M×720/1000=10368000・・・・・・・・・・・・・・・・ (式２)
周波数比較終了タイミングＴｅは一般的には（式１）、本実施の形態では（式２）で計算されたクロック数をベースバンド部１１７のカウンタで数えることで測ることができる。
【００１８】
図２（ｂ）は周波数比較終了時のタイミングチャートである。図２（ａ）と同様に、同図の上段は基準クロック発生部１１１からの基準クロックを表しており、同図の下段はＲＴＣ部１１５からのＲＴＣを表している。
本発明の実施の形態では、ＲＴＣの立ち上がりＲ２を基準とし、周波数比較終了タイミングＴｅまで基準クロックがいくつ余った（ここでは、Ｎ０クロックとする。）のか数えることにより、周波数比較開始タイミングＴｓから周波数比較終了タイミングＴｅまでのＲＴＣのクロック数を算出する。図２（ｂ）の場合、Ｎ０＝９である。
【００１９】
（２−２）周波数誤差ｆbの算出
本実施の形態では、開始タイミングＴｓ−終了タイミングＴｅの間の時間Ｔｃにおける基準クロックのクロック数は上記の通り（式２）、１０３６８０００（クロック）である。ここでは、時間Ｔｃ（＝７２０ｍｓｅｃ）でのＲＴＣのクロック数がＮ１（クロック）であり、基準クロックの余りがＮ０（クロック）であったとして説明する。
【００２０】
本実施の形態の場合、時間ＴｃのＲＴＣのクロック数は、理論的には２３５９２．９６（クロック）となる。これは（式３）より明らかである。
32.768k×720/1000=23592.96 ・・・・・・・・・・・・・・・ (式３)
なお、（式３）を一般化すると（式４）となる。
ｆ１（Hz／sec）×Ｔｃ（sec）＝ｆ１Ｔｃ・・・・・・・・・（式４）
【００２１】
これに対し、実際に測定されたクロック数がＮ１が２３５９２であり、基準クロックの余りがＮ０が９であったとする。この場合、周波数誤差は以下のような手順にて算出できる。
(23592.96-23592)/720×10-3(sec)・・・・・・・・・・・・ (式５)
なお、（式５）を一般化すると（式６）となる。
（ｆ１Ｔｃ−Ｎ１）／Ｔｃ（sec）・・・・・・・・・・・・（式６）
【００２２】
さらに、基準クロックの余りＮ０が９クロックであるので、これをＲＴＣ（周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚ）に換算すると（式７）のようになる。
9×(32.768k/14.4M)=0.02048(CLK)・・・・・・・・・・・・・(式７)
なお、（式７）を一般化すると（式８）となる。
Ｎ０×（ｆ１／ｆ０）＝Ｎ０ｆ１／ｆ０（CLK） ・・・・・・（式８）
【００２３】
よって、ＲＴＣの周波数実測値ｆaを１秒間にて換算すると（式９）のように表され、周波数誤差（Ｈｚ）は（式１０）のように表される。
（23592＋0.02048）×1000／720＝32766.6951（Hz）・・・・（式９）
32768−32766.6951111＝1.304888889（Ｈｚ）・・・・・・・（式１０）
なお、（式９〜１０）を一般化すると（式１１〜１２）となる。
（Ｎ１＋Ｎ０ｆ１／ｆ０）×１／Ｔｃ＝ｆa（Hz）・・・・・（式１１）
ｆ１−ｆa＝周波数誤差ｆb（Hz） ・・・・・・・・・・・・（式１２）
周波数誤差ｆbをｐｐｍ標記で表すと（式１３）のようになる。
1.304888889/32768＝39.8220486145（ppm）・・・・・・・・（式１３）
【００２４】
（２−３）周波数誤差ｆbの補正手順
ベースバンド部１１７は、上記の結果をＲＴＣ部１１５に設定して、時間誤差を補正することとなる。ＲＣＴ部１１５の周波数補正は１秒、１分、１時間、１日、１ケ月、１年等に細分化して補正できるようにして、精度を極限まで追求することとする。
【００２５】
（２−３−１）秒単位での補正
まず最初に、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）を整数部と小数部とに分け、整数部については１秒間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差ｆbが１．３０４８８８８８９Ｈｚなので整数部は１（Ｈｚ）である。したがって、ＲＴＣ（周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚ）の１秒間のクロック数を３２７６７クロック分に補正（標準の３２７６８Ｈｚでの１秒カウントを３２７６７クロックで１秒カウントとする）する。これにより、周波数誤差は（式１４）のように補正される。
32768−（32766.695111＋1）＝0.304888889（Hz）・・・・・（式１４）
【００２６】
（２−３−２）分単位での補正
さらに、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）の小数部に対しては、１分カウントにて補正するようにする。本具体例の場合、周波数誤差ｆbの小数部は０．３０４８８８８８９Ｈｚである。したがって、１分での周波数誤差クロック数は（式１５）のように表される。
0.3048889×60=18.293334(CLK) ・・・・・・・・・・・・・(式１５)
（周波数誤差ｆbの小数部）×６０＝Ｎm（CLK）・・・・・・（式１６）
（式１５）を一般化したものが（式１６）であり、Ｎmは１分での周波数誤差クロック数を表している。この場合も、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１分間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎmが１８．２９３３３４（クロック）なので整数部は１８（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１分間のクロック数を１８クロック分マイナスするようにする。
【００２７】
（２−３−３）１時間単位での補正
さらに、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）の小数部に対しては、１時間カウントにて補正するようにする。本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）の小数部は０．２９３３３４（クロック）である。したがって、１時間での周波数誤差クロック数は（式１７）のように表される。
0.293334×60＝17.6004（CLK）・・・・・・・・・・・・・（式１７）
（周波数誤差クロック数Ｎmの小数部）×60＝Ｎh（CLK）・・（式１８）
（式１７）を一般化したものが（式１８）であり、Ｎhは１時間での周波数誤差クロック数を表している。この場合も、周波数誤差クロック数Ｎh（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１時間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎhが１７．６００４（クロック）なので整数部は１７（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１時間のクロック数を１７クロック分マイナスするようにする。
【００２８】
（２−３−４）その他の時間単位での補正
また、さらに必要であれば１日単位での補正も同様に行う。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎh（CLK）の小数部は０．６００４（クロック）である。したがって、１日（２４時間）での周波数誤差クロック数は（式１９）のように表される。
0.6004×24=14.4096(CLK)・・・・・・・・・・・・・・・・ (式１９)
（周波数誤差クロック数Ｎhの小数部）×24＝Ｎd（CLK） ・・（式２０）
（式１９）を一般化したものが（式２０）であり、Ｎdは１日の周波数誤差クロック数を表している。この場合も、周波数誤差クロック数Ｎd（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１日のクロック数を増減させることにより補正する。
【００２９】
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎdが１４．４０９６（クロック）なので整数部は１４（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１日のクロック数を１４クロック分マイナスするようにする。
同様にして、１ケ月及び１年という時間単位で周波数誤差を補正することが可能である。
【００３０】
（２−４）常時動作モードにおける周波数補正の検討
本具体例では１日カウントの周波数誤差が０．４０９６となるので、１秒での周波数誤差に変換すると（式２１）のようになる。
0.4096/(24×60×60)=4.74074μ(CLK) ・・・・・・・・・・（式２１）
これをｐｐｍ換算すると（式２２）のようになり、無視できる値になる。
4.74074μ/32768=0.000144675(ppm) ・・・・・・・・・・・（式２２）
前述したように、さらなる周波数誤差修正を目的とする場合には１ケ月、１年の時間単位でのクロック補正を行えば良い。
【００３１】
以上のようにして周波数誤差修正を行っていくと、最終的な周波数補正誤差は、周波数比較開始タイミングＴｓにおける基準クロック周波数ｆ０の１クロック分に、基準クロック周波数ｆ０が元々持っている周波数誤差０．３ｐｐｍを加算したものになる。
したがって、基準クロック周波数ｆ０が１４．４ＭＨｚの場合、１クロック分は６９ｎｓｅｃとなるので、７２０ｍｓｅｃ間では（式２３〜２４）のようになる。
69/(720×1000)＝0.0958(ppm)・・・・・・・・・・・・・・（式２３）
0.3＋0.0958＝0.3958(ppm) ・・・・・・・・・・・・・・・（式２４）
これは１日に換算すると（式２５）のようになる。
0.3958（ppm）×60×60×24×32768=1121（CLK） ・・・・・（式２５）
【００３２】
したがって、１日での時間ズレは（式２６）のようになり、１ヶ月での時間ズレは（式２７）のようになり、１年での時間ズレは（式２８）のようになる。
1121/32768=0.034（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・・（式２６）
0.034×30=1.02（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式２７）
1.02×12=12.24（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・・・（式２８）
【００３３】
以上のとおり、本発明によれば、ＲＴＣ部１１５の温度変化及び経年変化を含め、時間誤差を上記のごとく留めることができる。
また、上記時間誤差は基準クロック周波数を１４．４ＭＨｚとした場合のものであり、基準クロック周波数がこれより高い場合には、周波数補正誤差もさらに小さくなる。
【００３４】
（３）間欠動作モードでのＲＴＣ補正方法の説明
（３−１）間欠動作モードの場合のタイミングチャート
図３（ａ）はスーパーフレームのフレーム構成図であり、図３（ｂ）〜（ｄ）は、待ち受け時における各ブロックの動作状態を表すタイミングチャートである。
図３（ａ）に示すとおり、ＰＤＣシステムの場合、所定間隔７２０ｍｓｅｃで１スーパーフレームという単位を構成している。したがって、待ち受け状態にある携帯電話機は、７２０ｍｓｅｃに１回、スロットＰに同期して受信イベントを発生させる。これは、基準クロック発生部１１１も７２０ｍｓｅｃに１回しか動作しないことを意味する。
【００３５】
図３（ｂ）は、基準クロック発生部１１１の動作状態を表すタイミングチャートである。図３（ａ）の受信スロット（スロットＰ）の区間は６．７ｍｓｅｃであるが、ＲＦデバイスのドライブ時間等を考慮すると、基準クロック発生部１１１の動作区間Ｔａ１は約２０ｍｓｅｃ程度であるのが一般的である。
図３（ｃ）は、ベースバンド部１１７の動作状態を表すタイミングチャートである。ベースバンド部１１７はＲＦの電源制御信号の出力も行っているので、同図に示すとおり、その動作区間Ｔａ２は基準クロック発生部１１１の動作区間Ｔａ１より長くなり、かつ、基準クロック動作時は必ず動作している。
図３（ｄ）は、ＲＴＣ部１１５の動作状態を表すタイミングチャートである。時計機能を常に動作させるため、ＲＴＣ部１１５は携帯電話機の電源がＯＦＦ状態のときでも動作状態にある。
【００３６】
以上のとおり、基準クロック発生部１１１は１スーパーフレームの間、約２０ｍｓｅｃの動作区間を有し、その間は、ベースバンド部１１７及びＲＴＣ部１１５のいずれも動作している。したがって、間欠動作モードの場合は時間Ｔｃ＝２０ｍｓｅｃとして、常時動作モードのときと同様に周波数補正を行う。
前述のとおり、時間Ｔｃの基準クロック数の算出式を一般化すると（式１）となので、本実施の形態の場合は（式２９）で表される。
14.4M×20/1000=288000・・・・・・・・・・・・・・・・・ (式２９)
周波数比較終了タイミングＴｅは（式２９）で計算されたクロック数をベースバンド部１１７のカウンタで数えることで測ることができる。
【００３７】
（３−２）周波数誤差ｆbの算出
本実施の形態では、開始タイミングＴｓ−終了タイミングＴｅの間の時間Ｔｃにおける基準クロックのクロック数は上記の通り（式２９）、２８８０００（クロック）である。ここでは、時間Ｔｃ（＝２０ｍｓｅｃ）でのＲＴＣのクロック数がＮ１（クロック）であり、基準クロックの余りがＮ０（クロック）であったとして説明する。
【００３８】
本実施の形態の場合、時間ＴｃのＲＴＣのクロック数は、理論的には６５５．３６（クロック）となる。これは（式３０）より明らかである。
32.768k×20/1000=655.36 ・・・・・・・・・・・・・・・ (式３０)
これに対し、実際に測定されたクロック数がＮ１が６５５であり、基準クロックの余りがＮ０が９であったとする。この場合、周波数誤差は以下のような手順にて算出できる。
(655.36-655)/20(msec)・・・・・・・・・・・・・・・・・(式３１)
【００３９】
さらに、基準クロックの余りＮ０が９クロックであるので、これをＲＴＣ（周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚ）に換算すると（式３２）のようになる。
9×(32.768k/14.4M)=0.02048(CLK)・・・・・・・・・・・・(式３２)
よって、ＲＴＣの周波数実測値ｆaを１秒間にて換算すると（式３３）のように表され、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）は（式３４）のように表される。
（655＋0.02048）×1000／20＝32751.024（Hz）・・・・・・（式３３）
32768−32751.024＝16.976（Ｈｚ） ・・・・・・・・・・・（式３４）
周波数誤差ｆbをｐｐｍ標記で表すと（式３５）のようになる。
16.976/32768＝518.06640625（ｐｐｍ） ・・・・・・・・・（式３５）
【００４０】
（３−３）周波数誤差ｆbの補正手順
ベースバンド部１１７は、上記の結果をＲＴＣ部１１５に設定して、時間誤差を補正することとなる。ＲＣＴ部１１５の周波数補正は１秒、１分、１時間、１日、１ケ月、１年等に細分化して補正できるようにして、精度を極限まで追求することとする。
【００４１】
（３−３−１）秒単位での補正
まず最初に、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）を整数部と小数部とに分け、整数部については１秒間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差ｆbが16.976Ｈｚなので整数部は１６（Ｈｚ）である。したがって、ＲＴＣ（周波数ｆ１＝３２．７６８ｋＨｚ）の１秒間のクロック数を３２７５２クロック分に補正（標準の３２７６８Ｈｚでの１秒カウントを３２７５２クロックで１秒カウントとする）する。これにより、周波数誤差は（式３６）のように補正される。
32768−（32751.024＋16）＝0.976（Ｈｚ）・・・・・・・・（式３６）
【００４２】
（３−３−２）分単位での補正
さらに、周波数誤差ｆb（Ｈｚ）の小数部に対しては、１分カウントにて補正するようにする。本具体例の場合、周波数誤差ｆbの小数部は0.976Ｈｚである。したがって、１分での周波数誤差クロック数Ｎmは（式３７）のように表される。
0.976×60＝58.56（CLK）・・・・・・・・・・・・・・・・（式３７）
この場合も、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１分間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎmが58.56（クロック）なので整数部は58（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１分間のクロック数を58クロック分マイナスするようにする。
【００４３】
（３−３−３）１時間単位での補正
さらに、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）の小数部に対しては、１時間カウントにて補正するようにする。本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎm（CLK）の小数部は０．５６（クロック）である。したがって、１時間での周波数誤差クロック数Ｎhは（式３８）のように表される。
0.56×60＝33.6（CLK）・・・・・・・・・・・・・・・・・（式３８）
この場合も、周波数誤差クロック数Ｎh（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１時間のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎhが３３．６（クロック）なので整数部は３３（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１時間のクロック数を３３クロック分マイナスするようにする。
【００４４】
（３−３−４）その他の時間単位での補正
また、さらに必要であれば１日単位での補正も同様に行う。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎh（CLK）の小数部は０．６（クロック）である。したがって、１日（２４時間）での周波数誤差クロック数Ｎdは（式３９）のように表される。
0.6×24=14.4(CLK)・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (式３９)
この場合も、周波数誤差クロック数Ｎd（CLK）を整数部と小数部とに分け、整数部については１日のクロック数を増減させることにより補正する。
本具体例の場合、周波数誤差クロック数Ｎdが１４．４（クロック）なので整数部は１４（クロック）である。したがって、ＲＴＣの１日のクロック数を１４クロック分マイナスするようにする。
同様にして、１ケ月及び１年という時間単位で周波数誤差を補正することが可能である。
【００４５】
（３−４）間欠動作モードにおける周波数補正の検討
本具体例では１日カウントの周波数誤差が０．４となるので、１秒での周波数誤差に変換すると（式４０）のようになる。
0.4/(24×60×60)=4.6296296μ(CLK)・・・・・・・・・・・（式４０）
これをｐｐｍ換算すると（式４１）のようになり、無視できる値になる。
4.6296296μ/32768=0.0001412850(ppm) ・・・・・・・・・（式４１）
前述したように、さらなる周波数誤差修正を目的とする場合には１ケ月、１年の時間単位でのクロック補正を行えば良い。
【００４６】
以上のようにして周波数誤差修正を行っていくと、最終的な周波数補正誤差は、周波数比較開始タイミングＴｓにおける基準クロック周波数ｆ０の１クロック分に、基準クロック周波数ｆ０が元々持っている周波数誤差０．３ｐｐｍを加算したものになる。
したがって、基準クロック周波数ｆ０が１４．４ＭＨｚの場合、１クロック分は６９ｎｓｅｃとなるので、２０ｍｓｅｃ間では（式４２〜４３）のようになる。
69/(20×1000)＝3.45 (ppm)・・・・・・・・・・・・・・・（式４２）
0.3＋3.45＝3.75(ppm) ・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４３）
【００４７】
これは１日に換算すると（式４４）のようになる。
3.75（ppm）×60×60×24×32768=10617（CLK） ・・・・・（式４４）
したがって、１日での時間ズレは（式４５）のようになり、１ヶ月での時間ズレは（式４６）のようになり、１年での時間ズレは（式４７）のようになる。
10617/32768=0.324（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・（式４５）
0.324×30=9.72（秒） ・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４６）
9.72×12=116.64（秒）・・・・・・・・・・・・・・・・・（式４７）
【００４８】
上記時間ズレ（本具体例では、１１６．６４秒）があまりにも大きいと考える場合には、間欠動作モードの測定結果を移動平均することで、周波数補正誤差を小さくすることが可能である。例えば、１０回の移動平均を行った場合には周波数比較開始タイミングＴｓによる誤差（１／ｆ０）は平均化されるため、上記（式４５〜４７）の時間ズレも１０分の１になると考えられる。
また、上記時間誤差は基準クロック周波数を１４．４ＭＨｚとした場合のものであり、基準クロック周波数がこれより高い場合には、周波数補正誤差もさらに小さくなる。
【００４９】
また、図３（ｃ）に示したとおり、待ち受け時におけるベースバンド部１１７は間欠的な動作を行っており、動作区間Ｔａ２にあるときには当然システムクロック（上記例では２７ＭＨｚ）を動作させる。しかし、動作区間Ｔａ２にないときはＲＴＣ部１１５から供給されるクロックをカウントすることで、次の動作区間Ｔａ２までの時間を調整している。
【００５０】
このため、ＲＴＣ部１１５の周波数誤差ｆbが余りにも大きいときには、待ち受け時に基地局との同期が外れることがある。これを回避するために前述したＲＴＣの補正を活用し、あらかじめ誤差を考慮したＲＴＣクロック数をベースバンド部に設定しておくことにより、水晶発振子より周波数精度の悪い安価なものであっても基地局との同期が外れることは無くなる。
このことにより、ＲＴＣクロックは３２７６８Ｈｚ、３２ＫＨｚに固執することなくあらゆる周波数のものが使用可能とすることができる。
【００５１】
（４）周波数補正の動作フローチャート
図４は、本発明の実施の形態である携帯電話機の動作フローチャートである。
なお、同図のフローチャートは常時動作モード及び間欠動作モードの周波数補正に共通であり、両者の違いは測定時間Ｔｃ（７２０ｍｓｅｃ／２０ｍｓｅｃ）にある。
ベースバンド部１１７に対し、ＲＴＣ部１１５の補正処理を開始するイベントが発生し（Ｓ４０１）、測定開始時点（図２の開始タイミングＴｓ）になると（Ｓ４０３）、カウンタ１１７ａは基準クロックのクロック数のカウントを開始し、カウンタ１１７ｂはＲＴＣのクロック数のカウントを開始する（Ｓ４０５）。
【００５２】
カウンタ１１７ａで所定数（（式１）にしたがう）の基準クロックをカウントすると測定を終了し（Ｓ４０７）、カウントを停止する（Ｓ４０９）。そして、ＲＴＣのクロック数Ｎ１を所定のメモリ（図示せず）に記憶し（Ｓ４１１）、基準クロックの余りＮ０を記憶する（Ｓ４１３）。
（式８）にしたがって基準クロックの余りＮ０をＲＴＣ周波数に換算し、ＲＴＣのクロック数Ｎ１に加算し、（式９）にしたがって１秒間での周波数実測値ｆａをもとめる（Ｓ４１５）。次いで（式１２）にしたがって周波数誤差ｆbを算出する（Ｓ４１７）。
【００５３】
周波数誤差ｆb、１分での周波数誤差クロック数Ｎm、１時間での周波数誤差クロック数Ｎh、１日での周波数誤差クロック数Ｎd等に基づいて、各時間単位の補正クロック数を算出する（Ｓ４１９）。Ｓ４１９で算出した補正クロック数に基づいて、各時間単位におけるＲＴＣ部１１５のクロックカウントを調整する（Ｓ４２１）。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記説明にあるものに限定されないことは明らかである。
【００５４】
【発明の効果】
このように本発明によれば、低コスト及び低消費電力にて、温度変化・経年変化によるＲＴＣの周波数誤差にも対応することのできる携帯電話機及び携帯電話機のＲＴＣ補正方法を提供することができる。
また、本発明によれば、工場出荷時等でのＲＴＣ調整が不要な携帯電話機及び携帯電話機のＲＴＣ補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した携帯電話機を示す機能ブロック図。
【図２】ＲＴＣ信号及び基準クロック信号のタイミングチャート。
【図３】ベースバンド部等の動作状態を表すタイミングチャート。
【図４】本発明の実施の形態を説明する動作フローチャート。
【符号の説明】
１０９ ＲＦシンセサイザ
１１１ 基準クロック発生回路
１１５ ＲＴＣ部
１１７ ベースバンド部
Claims (6)
- 基地局との送受信周波数を決定する周波数シンセサイザと、
前記周波数シンセサイザに基準クロックを供給する基準クロック発生部と、
ＲＴＣを発生するＲＴＣ部とを備えた携帯電話機において、
所定時間内における前記基準クロックのクロック数をカウントすると共に、
前記所定時間内における最後のＲＴＣクロックが１クロックに満たない期間における前記所定時間内の前記基準クロックのクロック数をカウントする手段と、
前記所定時間内の前記ＲＴＣのクロック数と、前記１クロックに満たないＲＴＣクロック期間における前記基準クロックのクロック数とに基づいて、誤差が発生する前の前記ＲＴＣの周波数に対する前記ＲＴＣの周波数誤差を算出する手段と、
前記周波数誤差を前記ＲＴＣ部にフィードバックすることにより、前記ＲＴＣ部の処理を補正する手段とを具備したことを特徴とする携帯電話機。 - 請求項１に記載の携帯電話機において、
前記補正する手段は、
カウント単位Ｘを１、６０、３６００、８６４００、１月分の秒数、又は、１年分の秒数のいずれかの数とし、かつ、前記ＲＴＣでＸ秒間を単位としてカウントする場合は、
前記周波数誤差のＸ倍の整数部分を前記ＲＴＣ部の処理の補正値とすることを特徴とする携帯電話機。 - 請求項１又は２に記載の携帯電話機において、
前記携帯電話機が間欠受信動作を行っている場合は、前記基準クロック発生部が前記間欠受信動作のために動作を行っている状態のときに、
前記カウントする手段による前記基準クロックのクロック数のカウント、及び、前記ＲＴＣのクロック数のカウントが行われることを特徴とする携帯電話機。 - 基地局との送受信周波数を決定する周波数シンセサイザと、
前記周波数シンセサイザに基準クロックを供給する基準クロック発生部と、
ＲＴＣを発生するＲＴＣ部とを具備した携帯電話機のＲＴＣ補正方法において、
所定時間内における前記基準クロックのクロック数をカウントすると共に、
前記所定時間内における最後のＲＴＣクロックが１クロックに満たない期間における前記所定時間内の前記基準クロックのクロック数をカウントする段階と、
前記所定時間内の前記ＲＴＣのクロック数と、前記１クロックに満たないＲＴＣクロック期間における前記基準クロックのクロック数とに基づいて、誤差が発生する前の前記ＲＴＣの周波数に対する前記ＲＴＣの周波数誤差を算出する段階と、
前記周波数誤差を前記ＲＴＣ部にフィードバックすることにより前記ＲＴＣ部の処理を補正する段階とを具備したことを特徴とする携帯電話機のＲＴＣ補正方法。 - 請求項４に記載の携帯電話機のＲＴＣ補正方法において、
前記補正する段階は、
カウント単位Ｘを１、６０、３６００、８６４００、１月分の秒数、又は、１年分の秒数のいずれかの数とし、かつ、前記ＲＴＣでＸ秒間を単位としてカウントする場合は、
前記周波数誤差のＸ倍の整数部分を前記ＲＴＣ部の処理の補正値とすることを特徴とする携帯電話機のＲＴＣ補正方法。 - 請求項４又は５に記載の携帯電話機のＲＴＣ補正方法において、
前記携帯電話機が間欠受信動作を行っている場合は、前記基準クロック発生部が前記間欠受信動作のために動作を行っている状態のときに、
前記カウントする段階による前記基準クロックのクロック数のカウント、及び、前記ＲＴＣのクロック数のカウントが行われることを特徴とする携帯電話機のＲＴＣ補正方法。
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