JPH09292477A - 電話回線を介して標準時刻を送受信可能なマスタ−／スレイブ・クロック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部標準時刻クロック システムに同期させ
られるパルス発生器を有し、電話回線を介して標準時刻
を送信するためのマスタ−／スレイブ クロックとして
有用であるマスタ−／スレイブ クロック装置を提供す
ること。 【解決手段】 パルス発生器１の出力端子を、直接的に
ＣＰＵ ２に、そしてＩ／Ｏインタ−フエ−スを介して
間接的にも同ＣＰＵ ２に接続させる。一方、ＣＰＵ
２自身は、ＲＡＭとＥＰＲＯＭを有し、第一インタ−フ
エ−ス４を介してキ−ボ−ド７とデジタル デイスプレ
イ５の双方に接続され、別途に第二インタ−フエ−ス６
にも接続される。当該第二インタ−フエス６は、電話モ
デムとの間で信号の互換性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電話回線を介して
標準時刻を送信するためのマスタ−／スレイブクロック
として有用なマスタ−／スレイブ クロック装置と、標
準時刻を送受信するための当該マスタ−／スレイブ ク
ロック装置を組込んだ電話回線とに関する。

【０００２】

【従来の技術】ミリ秒や、マイクロ秒や、ナノ秒などの
オ−ダ−の極めて高い時間精度を必要とする特殊なユ−
ザ−が存在する。このようなユ−ザ−として、基礎科学
の研究や、天体観測や、宇宙探査や、防衛活動などに従
事する人々がいる。このような人々以外にも、秒単位ま
での時間精度を必要とする多くのユ−ザ−も又、上記の
ような極めて高い時間精度の時報サ−ビスに関心を持っ
ている。そのよう多数のユ−ザ−として、鉄道事業者
や、空港事業者や、諸々のス−パ−マ−ケットや、諸々
の政府機関などがあり、これらは来客向けの時報サ−ビ
スを行なっている。ここで、時間の物理的な性格につい
て言及すると、そもそも時間とは、幾つか存在する物理
的基本量の内の一つであり、当該基本量から、多くの物
理的測定体系が導き出される。時間以外の基本量とし
て、長さと、質量と、温度がある。時間は、他の基本量
と異なって、いかなる肉体上の感覚器官を用いても捕ら
えることが出来ないものである。例えば、我々は、距離
を見ることができ、重さや温度を感じ取ることはできる
が、時間に関してだけは、物事の心象や観察を通す以
外、これを知ることができない。

【０００３】我々が時間について語る時、そこには二つ
の意味が存在する。一つは、（ｉ）時間長さであり、も
う一つは、（ｉｉ）時刻である。従って、用語としての
時間の内容を明らかにするために、ここで幾つかの定義
を付け加える必要がある。即ち、時間の第一の定義（即
ち、時間長さ）は、二つの事象間の経過時間である。つ
まり、二つの事象の間の時間間隔である。時間間隔は、
特定の日時と関連付けられたり、そうでなかったりす
る。時間間隔は、同期操作にとって極めて重要な概念で
あり、同期操作は、効率的な通信を実現する上で最も必
要とされるものである。

【０００４】一方、時間の第二の定義（即ち、時刻）
は、事象が生じたり又はこれから生じるであろう所の特
定の時を特定する。日付けや期日などは、最も一般的に
用いられる当該第二の定義における時間用語である。一
般に、時刻は、時間単位としての時間や、分や、秒など
で表示されるが、完全な時刻表示には年月日も含まれ
る。更に、時刻は、秒よりも更に小さい時間単位として
の、ミリ秒、マイクロ秒、ナノ秒、ピコ秒などにまで延
長される。我々は、時間を空間的次元を欠いた連続体と
して定義することができる。そして、当該連続体内で、
事象が不可逆的に過去から現在を通って未来に向けて生
じる。

【０００５】国内および国際上の時刻標準に基づく正確
で厳密な時刻情報の提供手段は、最近、ますます重要に
なってきている。その理由は、種々の分野で正確で厳密
な時刻情報に対する需要が深まっているからである。時
報伝達手段によって、時報元と時報のユ−ザ−は互いに
結ばれる。従って、時報伝達手段は、丁度、これら二者
を結ぶ橋のようである。それ故、ユ−ザ−が時報を利用
することができるようにするために、上記時報伝達手段
の出現が望まれている。必要とされる時報の精度に従っ
て、ユ−ザ−もいろいろなタイプに分かれる。ユ−ザ−
によって必要とされる時報の精度は、ピコ秒、ナノ秒、
マイクロ秒、ミリ秒、秒などのオ−ダ−に分類される。
必要とされる時報のオ−ダ−が厳しくなればなるほど、
それだけますますシステムも複雑になり、同時に当該シ
ステムのコストもそれだけ上昇する。最も厳しいオ−ダ
−の精度の時報を提供することができるシステムは、そ
れ以下のオ−ダ−の精度の時報を求めるユ−ザ−の需要
も満たすことができる。しかしながら、そのような高い
オ−ダ−の時報精度のシステムを、低いオ−ダ−の精度
の時報に対する需要を満たすために用いることは、ただ
単にシステムが不必要に複雑化するだけでなく、当該シ
ステムのコストも不必要に大きくなると言う不具合を生
ずる。従って、時報伝達手段について、主に、その精度
や、伝達範囲や、信頼性や、使い勝手や、コストなどの
特性を検討すると、それらの特性についての長所や短所
を合わせ持つ幾つかの異なった種類の時報伝達手段が存
在することが分かる。標準時間および標準周波数信号
（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｉｍｅａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎ
ｃｙ Ｓｉｇｎａｌ：即ち、以下、ＳＴＦＳと言う）を
伝える基本的な幾つかの方法は、下記の三つのカテゴリ
−：即ち、１．携帯式クロック（時計）装置による方法
と、２．無線通信による方法と、そして３．有線通信に
よる方法と、に分類される： １．携帯式クロック（時計）装置による方法 この方法は、標準時刻基準局から遠隔地のユ−ザ−に標
準時刻を伝える方法として、最も正確で信頼性に富んだ
方法である。当該方法では、携帯式クロック装置が当該
基準局において標準時刻に同期させられ、そして作動状
態を維持したままで、時刻を比較する目的で所望の地点
まで運ばれる。遠隔地のクロック装置を標準時刻に同期
させる上で肝要なことは、遠隔地のクロック装置を飛行
機で運んで、その移動時間を短くすることである。従っ
て、この方法はコスト高につくので、ユ−ザ−からの強
い要請があった場合のみ利用することができる。この方
法によって得られる時刻精度は、数１０ナノ秒のオ−ダ
−である。

【０００６】２．無線通信による方法 この方法は、上記ＳＴＦＳを伝える方法として、最も重
要な伝達方法である。当該伝達方法において、遠隔地の
クロック装置の時刻は、無線信号と比較される。従来の
伝達方法の場合、伝達とは、基本的には、点と点の間の
通信を意味していた。しかしながら、無線通信は、その
性格上、多くのユ−ザ−が同時に利用することができる
伝達手段である。一般的に、無線通信は、３０ＭＨｚま
での周波数の電波による大気のイオン層での伝播を含
み、電波はほとんど直線的に伝播する。この直線的な伝
播は、視線伝播（ｌｉｎｅ ｏｆ ｓｉｇｈｔ ｐｒｏ
ｐａｇａｔｉｏｎ：以下、ＬＯＳと言う）と称され、テ
レビ放送や衛星放送などの放送システムの基本的な特徴
である。衛星放送が、地上のＳＴＦＳ伝達方法よりもは
るかに有利な点は、それが地球規模の情報伝達範囲を有
すると言う点と、時刻伝達および伝播の精度が高いと言
う点である。無線通信は、下記の通りに分類される： Ａ． 高周波システム、 Ｂ． 極低周波システム、そして Ｃ． 衛星システム。

【０００７】但し、上記Ｃ項の衛星を介在させるＳＴＦ
Ｓ伝達方法には、二つの大きなカテゴリ−が存在する。
当該カテゴリ−として、例えば、下記の（ａ）静止衛星
による方法と、そして（ｂ）ＧＰＳシステムによる方法
がある： −（ａ）静止衛星による方法− 静止衛星は、通常、時刻信号を反射するように用いられ
る。静止衛星を介在させる時刻伝達方法には、下記の
（ｉ）一方向法と（ｉｉ）双方向法の二つの基本的な技
術が存在する： （ｉ） 一方向法：一方向法には、効果的な二つＳＴＦ
Ｓ伝達サ−ビスがある。その一つは、ＩＮＳＡＴを経由
するサ−ビスである。ＩＮＳＡＴは、インド国立物理学
研究所（以下、ＮＰＬと言う）によって開発された静止
衛星である（Ａ．セン ガプタ、Ａ．Ｋ．ハンジュラ、
およびＢ．Ｓ．マ−サ−共著（１９９１年刊）、「時報
と周波数信号の衛星放送」、ＩＥＥＥ会報、第７９巻、
第９７３ペ−ジ参照）。もう一つの方は、ＧＯＥＳを経
由するサ−ビスである。ＧＯＥＳは、米国、ボ−ルダ−
市、国立科学技術情報システム（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｉ
ｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，以下、ＮＩＳ
Ｔと言う）によって開発された静止衛星である（Ｒ．
Ｅ．ビ−ラ−、Ｄ．Ｄ．デイビス、およびＪ．Ｂ．ミル
トン共著、「ＧＯＥＳ衛星時報コ−ド伝達記述と操
作」、ＮＢＳ別報、第２５０−３００ペ−ジ（１９８９
年１月刊）参照）。上記ＩＮＳＡＴ静止衛星を経由する
時報サ−ビスの時報精度は、数１０マイクロ秒のオ−ダ
−である。

【０００８】（ｉｉ）双方向法：双方向法は、ＭＩＴＲ
ＥＸモデムを使用し、これまでに何度も実験的に用いら
れて、遠隔地のクロック装置の秒パルスの位相を同期さ
せたり比較したりしている。当該双方向法は数１０ナノ
秒のオ−ダ−の時刻比較能力があることが、充分に証明
されている。

【０００９】−（ｂ）ＧＰＳシステムによる方法− 全地球規模方位設定システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉ
ｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、即ち、ＧＰＳ）（Ｐ．
Ｂ．バナ−ジほか、１９９４年刊、「高精度の時報比較
を目的としたニュ−デリ−市所在のＮＰＬ（即ち、イン
ド国立物理学研究所）におけるＧＰＳ信号の監視」、Ｉ
ＪＲＳＰ誌、第２３巻、第２４６ペ−ジ参照）は、最も
正確な国際的時報サ−ビスである。当該ＧＰＳシステム
の時報能力は、地球のいかなる場所においても、そして
いかなる時でも、数１００ナノ秒のオ−ダ−の時報精度
を有する。

【００１０】３．有線通信による方法 有線通信の場合、時報は通信線を介して伝達される。こ
れらの通信線は、屋内用途の場合、一つの中央クロック
装置によって複数の異なった時報表示システムを駆動す
るために使用される。有線通信の方式には、下記のパラ
レル ビット通信方式とシリアル ビット通信方式の二
つのタイプがある： −パラレル ビット通信方式− この方式の有線通信の場合、１個のビット数の情報毎に
１本の専用回線が必要となるので、Ｎ個のビット数に対
しては、Ｎ本の専用回線が必要になる。このことが、パ
ラレル ビット通信方式の最も大きな欠点である。従っ
て、当該通信方式は、時報の長距離伝達には向いていな
い。しかしながら、当該通信方式の場合、デイスプレイ
装置の回路の構成は簡単であり、その作動は迅速であ
る。

【００１１】−シリアル ビット通信方式− この方式のシリアル通信線の場合、多数のパラレル通信
線の代わりに、一対の通信線が用いられる。従って、そ
の時々の時報デ−タに関するビットは、連続的に、即ち
一度に１ビットずつ伝送されるため、当該通信方式のデ
−タ処理速度は遅い。そのため、当該通信方式は、デ−
タ処理速度が重要な因子とはならない分野で用いられ
る。当該通信方式の場合、回路が一段と複雑化するので
コストも高くつく。しかしながら、当該通信方式は、長
距離通信網にとっては便利な方式であるので、地域での
用途に適しているかも知れない。しかしながら、現在ま
でのところ、当該通信方式が用いられたと言う報告は未
だない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従来の利用可能なほと
んどの時報サ−ビスは、時報精度がミリ秒や、マイクロ
秒や、サブマイクロ秒などのオ−ダ−であり、多くのユ
−ザ−の要求に経済的に応じていない。即ち、標準時刻
表示に際して、上記時報サ−ビスはどれも、極めて簡単
で且つ安価な手段を用いていない。特許調査によって、
既存の特許で電話回線を用いた時報伝達の利用に関する
ものを調査したが、厳密に調べてみても、どういうわけ
か、本発明が意図している種類の用途に関するものは全
く存在しなかった。

【００１３】従って、本発明の特許出願人によって実現
される新規な時報サ−ビスは、当該時報サ−ビスを介し
て多くのユ−ザ−が、通常のＰ＆Ｔ電話回線に接続され
た極めて簡単な装置を用いて、１秒までのオ−ダ−の時
刻精度を有する標準時刻にアクセスできるようにする。

【００１４】本発明の時報サ−ビスは、この種の時報サ
−ビスの最初のものであり、テレロック電話時報サ−ビ
ス（ＴＥＬＥＣＬＯＣＫ ＳＥＲＶＩＣＥ）と称され
る。

【００１５】従って、本発明の第一の目的は、電話回線
を介して標準時刻を送信するためのマスタ−／スレイブ
クロックとして有用なマスタ−／スレイブ クロック
装置を提供することである。

【００１６】本発明の他の目的は、標準時刻を送受信す
るための当該マスタ−／スレイブクロック装置を組込ん
だ電話回線を提供することである。

【００１７】本発明の場合、時刻の同期は電話回線を通
して行なわれる。本発明において、デジタル デ−タ
は、標準クロックから発生し、電話回線を通して送られ
る。ユ−ザは、専用電話回線の番号をダイヤルすること
によって、インド標準時刻（以下、ＩＳＴと言う）に各
自のクロックを同期させることができる。本発明の電話
時報サ−ビスは、高品質の水晶発振器に基づく独自のク
ロックを有し、時刻を一日当たり１秒か２秒のオ−ダ−
の時報精度で維持することが充分にできる。本発明の電
話時報サ−ビスは又、独自のオ−ト ダイヤル システ
ムも有する。本発明の電話時報サ−ビスは、番号をダイ
ヤルするだけで自己のクロックを、電話回線を通して上
記ＮＰＬから伝送されてくるデ−タに数秒の内に同期さ
せて時刻の更新を行なうことができる。当該電話回線が
切断されるや否や、ユ−ザ−のクロックの時刻は、自動
的に上記更新時刻に合わせられる。地域のクロックの秒
パルス（即ち、１秒当たり１パルス（１ｐｐｓ））の位
相も又、伝播速度を無視した場合、数１０ミリ秒の内に
上記新時刻に同期させられる。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第一態様に従って、外部標準時刻クロック
システムに同期させられるパルス発生器（１）を有
し、電話回線を介して標準時刻を送信するためのマスタ
−／スレイブ クロック（８）として有用であり、そし
て下記の特徴を有するマスタ−／スレイブ クロック装
置が提供される：上記パルス発生器（１）の出力端子
は、直接的にＣＰＵ（２）に、そしてＩ／Ｏインタ−フ
エ−スを介して間接的にも当該ＣＰＵ（２）に接続さ
れ、上記ＣＰＵ（２）は、ＲＡＭとＥＰＲＯＭを有し、
第一インタ−フエ−ス（４）を介してキ−ボ−ド（７）
とデジタル デイスプレイ（５）の双方に接続され、別
途に第二インタ−フエ−ス（６）にも接続され、そして
上記第二インタ−フエス（６）は、電話モデムとの間で
信号の互換性を有する。

【００１９】更に、上記目的を達成するために、本発明
の第二態様に従って、使用される上記ＣＰＵ（２）は、
インテル（８０８５、８０８０、８０８６）およびモト
ロ−ラ（６８０００）の中から選択されるマイクロプロ
セッサである、本発明の第一態様に従ったマスタ−／ス
レイブ クロック装置が提供される。

【００２０】更に、上記目的を達成するために、本発明
の第三態様に従って、使用される該ＥＰＲＯＭは、図３
および図４のフロ−チャ−トを具体化したプログラムを
有する、本発明の第一態様に従ったマスタ−／スレイブ
クロック装置が提供される。

【００２１】更に、上記目的を達成するために、本発明
の第四態様に従って、標準時刻を送受信するための本発
明の上記第一又は第二態様に従った、上記マスタ−／ス
レイブ クロック（８）を有する上記マスタ−／スレイ
ブ クロック装置を組込んでおり、そして下記の特徴を
有するマスタ−／スレイブ クロック装置組込み電話回
線が提供される：上記マスタ−／スレイブ クロック装
置の送信端子は、モデム（９）及び電子スイッチ（１
０）を介して、電話回線に接続され、そして上記マスタ
−／スレイブ クロック装置の受信端子は、モデム
（９）を介して該電話回線に接続される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態を詳細に説明する。

【００２３】図１に、マスタ−／スレイブ クロックと
して用いられる本発明のマスタ−／スレイブ クロック
装置のブロック線図を示す。図１において、ブロック１
は、パルス発生器であり、ブロック２は、中央演算処理
装置（ＣＰＵ）である。ＣＰＵ ２は、ＲＡＭ（Ｒａｎ
ｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とＥＰＲＯＭ
（Ｅｘｔｅｒｎａｌｌｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍｍａｂｌｅ
Ｒｅａｄ ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）を有する。ブロッ
ク３は、インプット／アウトプット（Ｉ／Ｏ）インタ−
フエ−スであり、ブロック４は、キ−ボ−ド／デイスプ
レイ インタ−フエ−スである。ブロック５は、デイス
プレイ装置であり、ブロック６は、モデムに接続される
インタ−フエ−スである。そして、ブロック７は、キ−
ボ−ドである。従って、本発明は、電話回線を介して標
準時刻を送信するためのマスタ−／スレイブ クロック
として有用なマスタ−／スレイブ クロック装置を提供
する。本発明のマスタ−／スレイブ クロック装置は、
外部標準時刻クロック システムに同期させられるパル
ス発生器１を有し、電話回線を介して標準時刻を送信す
るためのマスタ−／スレイブ クロック８として有用で
ある。本発明のマスタ−／スレイブ クロック装置にお
いて、パルス発生器１の出力端子は、直接的に中央演算
処理装置２、即ちＣＰＵ ２に、そしてＩ／Ｏインタ−
フエ−スを介して間接的にもＣＰＵ ２に接続される。
ＣＰＵ ２は、ＲＡＭとＥＰＲＯＭを有し、第一インタ
−フエ−ス４を介してキ−ボ−ド７とデジタル デイス
プレイ５の双方に接続され、別途に第二インタ−フエ−
ス６にも接続される。一方、第二インタ−フエス６は、
電話モデムとの間で信号の互換性を有する。ＣＰＵ ２
は、インテル（８０８５、８０８０、８０８６）および
モトロ−ラ（６８０００）のようなマイクロプロセッサ
である。

【００２４】図２に、本発明のマスタ−／スレイブ ク
ロック装置を組込んだ本発明の電話回線のブロック線図
を示す。図２において、ブロック８は、マスタ−／スレ
イブクロックであり、その詳細は図１に示される。ブロ
ック９は、モデムであり、ブロック１０は、電子スイッ
チである。従って、本発明は、標準時刻を送受信するた
めのマスタ−／スレイブ クロック装置を組込んだ電話
回線を提供する。本発明の電話回線において、本発明の
マスタ−／スレイブ クロック装置はマスタ−／スレイ
ブ クロック８を有する。一方、マスタ−／スレイブ
クロック８は、送信端子をモデム９及び電子スイッチ１
０を介して電話回線に接続させ、そして受信端子のスレ
イブ クロックをモデム９を介して該電話回線に接続さ
せる。本発明のマスタ−／スレイブ クロック装置は、
マイクロプロセッサに基づいたシステムであり、自己の
ハ−ドウエアの構成に深く関連したソフトウエアを介し
て機能する。当該システムは、基本的には、デイスプレ
イ装置を備えた独立したクロック システムから構成さ
れる。当該クロック システムの出力端子は、モデムを
介してＲＳ２３２Ｃポ−トに接続される。当該クロック
システムにおいて、発振器は、標準的な水晶発振子
（−１ＰＰＭ）に基づいている。１ｐｐｓ信号は、当該
発振器の出力を、当該発振器の周波数と同じ数で割り算
することによって発生させられる。当該１ｐｐｓ信号
は、実際にマイクロプロセッサのソフトウエアの割込み
（サ−ビス）サブル−チンを駆動してクロック（即ち、
時間と、分と、秒）デ−タを発生させ、そして当該クロ
ック デ−タをデイスプレイ装置に供給する。当該クロ
ック システムは、マスタ−（即ち、送信）モ−ドか、
又はスレイブ（即ち、受信）モ−ドのいずれか一方のモ
−ドで機能する。

【００２５】スレイブ、即ち、受信モ−ドにおいて、当
該クロック システムは、モデムを介して、予め決めら
れた時刻に、又はコマンドに従って、既知の電話番号を
ダイヤルする。回線が接続すると、送信／マスタ− シ
ステムからのデ−タの流れが回線に流される。上記クロ
ック システムは、当該デ−タの流れを受信し、そして
特定の符合を受信すると、当該クロック システムの秒
パルスの位相がセットされる。当該セット（即ち、設
定）は、上記特定の符合を同定した際に、ソフトウエア
パルスを発生させることによって実現される。このよ
うにして発生させられたソフトウエア パルスは、当該
クロック システムをリセットするために用いられる。
上記モデムから得られる上記クロック デ−タの流れ
は、ＲＡＭに記憶されているその時々のクロック デ−
タを更新するために用いられ、次いでクロック ソフト
ウエアによって用いられる。クロック デ−タが何のエ
ラ−もなしに更新されると、電話回線は、モデムを介し
て送られるコマンドによって切断される。当該クロック
システムは、電話回線と接続していない時には、マス
タ− モ−ドに入ることができる。

【００２６】当該クロック システムが送信／マスタ−
モ−ドに入っている時、割込みサブル−チンの開始時
に、当該クロック システムは、マスタ− クロックの
秒パルスの位相と実質的に一致した上記特定の符合を発
生する。一方、当該マスタ−クロックは、必要に応じ
て、外部のマスタ− クロック システムによって絶え
ずセットされる。当該クロック システムは、予め定め
られたフオ−マットのクロック デ−タの流れを、ＲＳ
２３２Ｃポ−トを介して出力する。当該出力は、モデム
のキヤリヤ検出状態がオンの時、実質的に当該モデムに
供給される。

【００２７】

【実施例】本発明のマスタ−／スレイブ クロック装置
の一例として、下記の実施例１乃至４を示すが、これに
よって本発明の技術的範囲を制限する意図は全くない。

【００２８】実施例１： デ−タのフオ−マット：上記クロック システムがマス
タ− モ−ドにある時、マスタ− クロックは、その時
々の時刻に関連したデ−タをＲＳ２３２Ｃポ−トを介し
て所定のフオ−マットで送信する。それ故、受信側のス
レイブ クロックは、当該デ−タのパタ−ンを認識する
ことができる。符合とデ−タの流れは、その一例を示せ
ば下記の通りである： ”０”，”＜ＣＲ＞”，”Ｓ”，”＜ＣＲ＞”，Ｓ
Ｄ，”＜ＣＲ＞”，”Ｋ”，”＜ＣＲ＞”，ＭＤ，”＜
ＣＲ＞”，”Ｇ”，”＜ＣＲ＞”，ＨＤ，”＜ＣＲ＞” 記号””内の用語は、符合そのものであり、ＳＤと、Ｍ
Ｄと、そしてＨＤは、秒と、分と、そして時間にそれぞ
れ関する二桁のデ−タをそれぞれ表わす。”＜ＣＲ＞”
は、キヤリエッジ リタ−ンを意味するコマンドの符合
である。”０”の到来は、当該マスタ− クロックの秒
パルスの位相を表わす。”０”は、スレイブ クロック
のハ−ドウエア手段によって受信される。従って、慣例
的には、”０”の同定後、直ちに、ＩＣ８２５５のいず
れか一つのポ−トを介して一つのソフトウエア パルス
が発生させられる。当該ソフトウエア パルスは、１ｐ
ｐｓ信号の位相を同調させて、受信端においてＲＳＴ
６．５の実行を中断させる。その際に必要とされる技術
は、簡単なものである。水晶発信器の出力については、
当該出力を周波数分割器に通すことによって、１ｐｐｓ
信号を得る必要がある。入ってきたマスター クロック
の１ｐｐｓ信号によって、分割カウンタの作動が開始さ
れると、パルスの整形後にスレイブ クロックにおい
て、１ｐｐｓ信号の位相ずれが生じる。”Ｓ”と、”
Ｋ”と、そして”Ｇ”は、それぞれ、秒デ−タ（ＳＤ）
と、分デ−タ（ＭＤ）と、そして時間デ−タ（ＨＤ）の
各々の先行符号である。スレイブ モ−ドで作動してい
るクロックの場合、当該クロックは、ＲＳ２３２Ｃポ−
トを介してデ−タの流れを受信する。当該デ−タは、連
続的に送信されるので、マイクロプロセッサは、いつ何
時でも当該デ−タを途中で捕らえることができる。従っ
て、上記各々の先行符号が必要になる。即ち、当該先行
符号の何れかが認識されると、当該先行符号の内の残り
のふたつは、時間か、分か、又は秒の何れかであると見
なされる。上記の一連のデ−タは、毎秒４回の割合で繰
り返されるので、このことによって、信頼性に関して充
分な冗長性と確信とが受信側において当該デ−タに与え
られる。

【００２９】キヤリエッジ リタ−ン”＜ＣＲ＞”は、
受信側がスレイブ クロックである場合には不必要であ
る。しかしながら、コンピユ−タの内部クロックを同期
させる必要がある場合には、キヤリエッジ リタ−ン”
＜ＣＲ＞”があると便利である。反面、キヤリエッジ
リタ−ン”＜ＣＲ＞”があると、ソフトウエアが必要以
上に複雑になると言う不具合が生ずる。一般的には、デ
−タのフオ−マットを互換性の点で普遍的なものにする
目的で、＜ＣＲ＞が各々のデータの後に付与される。ス
レイブ クロックは、その時々の時刻に関連する二組の
データを、送信されてきた五組のデ−タの中から１秒以
内に取出し、そして当該二組のデータを比較する。それ
らの組のデータ間に不一致が見出された場合、全データ
が廃棄され、そしてデータの上記取出し操作が改めて開
始される。

【００３０】実施例２： １ＰＰＳ信号発生装置：１ｐｐｓ信号は、実際には、５
ＭＨＺの信号から発生させられる。カスケ−ド構成の周
波数分割器を用いることによって、５ＭＨＺの信号から
１ｐｐｓ信号が発生させられる。当該実施例において用
いられる周波数分割器は、ＩＣ７４９０である。ＩＣ７
４９０は、１０進カウンタである。一連の当該分割器
は、外部信号源から供給されるソフトウエア１ｐｐｓ信
号および／またはハ−ドウエア１ｐｐｓ信号によってリ
セットされる装備を有する。ソフトウエア１ｐｐｓ信号
は、組込まれた１ｐｐｓ信号の位相を、受信された１ｐ
ｐｓ信号のそれに同期させる際の助けとなる。当該同期
操作は、下記のソフトウエアに関する説明において更に
詳細に明らかにされる通り、受信された１ｐｐｓ信号か
ら必要なデ−タを取り出す際の助けとなる。当該システ
ムは、内蔵型５ＭＨｚ型水晶発振器を有する。実施例２
の場合、単純な発振器の代わりに、位相ロック ル−プ
（ＰＬＬ−チップＩＣ５６４）が用いられる。上記ＰＬ
Ｌを用いることによって得られる利益は、下記の通りで
ある：ユ−ザ−が、５ＭＨｚの良好な周波数発振源を持
っている場合、当該周波数発振源は、上記ＰＬＬの入力
端子に周波数信号を供給することによって、電圧制御さ
れる発振器（ＶＣＯ）の周波数をロックすることができ
る。従って、このようにして発生させられた１ｐｐｓ信
号は、一段と精度を増す。上記のような良好な周波数発
振源がない場合、上記ＰＬＬのＶＣＯは、いずれにせよ
単純な発振器として働く。上記の通りにハ−ドウエアに
よって発生させられた１ｐｐｓ信号は、マイクロプロセ
ッサのＲＳＴ６．５の実行を中断させるために用いられ
る。

【００３１】実施例３： マイクロプロセッサ関連装置：当該システムは、８ビッ
ト型マイクロプロセッサに基づいて構成される。当該シ
ステムの機能上のブロック線図を図１に示す。当該マイ
クロプロセッサによる主な処理は、割込み操作モ−ドで
行なわれる。ソフトウエアを走らせるために必要な割込
み操作パルスは、下記の説明において明らかにされる通
り、１ｐｐｓ信号発生器から供給される。当該マイクロ
プロセッサは、クロック システムに基づいており、そ
して、ＲＳ２３２３Ｃポ−トを設備しているので、コン
ピユ−タのようなその他のデジタル システムとの間で
信号の互換性を有する。ＲＳ２３２３Ｃポ−トは、時刻
に関するデ−タを、マイクロプロセッサのシリアル出力
デ−タ（ＳＯＤ）ポ−トを介して連続的に送信する。一
方、シリアル入力デ−タ（ＳＩＤ）ポ−トを介して、マ
イクロプロセッサはデータを受信する。当該ポ−トは、
ＲＳ２３２Ｃインタ−フエ−スに直接的に接続される。

【００３２】図２に示された上記テレロック（ＴＥＬＥ
ＬＯＣＫ）電話時報サ−ビスの機能上のブロック線図
は、下記の主要な構成要素を有する： （ｉ） ８０８５型マイクロプロセッサ チップ （ｉｉ） ８２７９型マイクロプロセッサ チップ （ｉｉｉ） ８２５５型キ−ボ−ド／デイスプレイ イ
ンタ−フエ−ス チップ、そして （ｉｖ） ＲＳ２３２Ｃ型インタ−フエ−ス チップ
−１４８８および１４８９ ＲＳ２３２Ｃ型インタ−フエ−スは、８０８５型マイク
ロプロセッサの二つのピンを介して実現される。当該二
つのピンは、シリアル形式のＩ／Ｏピンである。ＲＳ２
３２Ｃは、ＴＴＬ論理回路との間で信号の互換性を有し
ないので、我々は、ＴＴＬ論理回路とＲＳ２３２Ｃとの
間をインターフエ−スするために、ライン ドライバＩ
Ｃ１４８８とライン レシ−バＩＣ１４８９を用いてい
る。

【００３３】８０８５型マイクロプロセッサのＳＯＤの
デ−タ出力は、ＴＴＬ論理レベルのものである。当該Ｔ
ＴＬ論理レベルをＲＳ２３２Ｃ信号に対して互換性のあ
るものにするために、当該ＴＴＬ論理レベルは、ＩＣ１
４８８によってＲＳ２３２Ｃ信号に変換される。当該リ
ニア ドライバの出力電圧レベルは、その電源によって
決定される。

【００３４】受信されたＲＳ２３２Ｃ信号は、ＩＣ１４
８９によってＴＴＬ論理レベルに変換されて、８０８５
型マイクロプロセッサのラインに供給される。このよう
にして、ＲＳ２３２Ｃ信号は、ＩＣ１４８８とＩＣ１４
８９を用いることによって、ＴＴＬ論理レベルに対して
互換性を与えられる。８２５５型マイクロプロセッサ
は、汎用目的のＩ／Ｏインタ−フエ−スである。当該８
２５５型マイクロプロセッサは、出力ポ−ト専用に構成
される。当該８２５５型マイクロプロセッサのＣ−ｌｏ
ｗポ−トは、ソフトウエア手段によって１ｐｐｓ信号を
発生させるために用いられる。

【００３５】８２７９型マイクロプロセッサは、キ−ボ
−ド／デイスプレイにインタ−フエ−スを与えるために
用いられる。当該インタ−フエ−スは、ソフトウエア手
段によって実現される。デ−タがキ−ボ−ドから入力さ
れると、当該デ−タは、内部ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉ
ｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ：先入れ先出し）記憶装置に記
憶され、そして、当該デ−タの入力毎に割込み操作信号
が発生させられる。当該割込み操作信号は、８０８５型
マイクロプロセッサのＲＳＴ５．５の実行を中断させる
ために用いられる。キ−ボ−ドのインタ−フエ−スを走
らすためのソフトウエアは、上記ＲＳＴ５．５の割込み
サ−ビス サブル−チン（ＩＳＳ）に記述されている。

【００３６】デイスプレイ装置は、８ユニット・７セグ
メント（ｅｉｇｈｔ−ｕｎｉｔ ｓｅｖｅｎ ｓｅｇｍ
ｅｎｔ）式ＬＥＤである。当該ＬＥＤは、その時々の時
刻や種々の操作モ−ドの状態を、予め割当てられた符号
に対し、表示するために用いられる。

【００３７】実施例４： ソフトウエアの詳細：上記テレロック（ｔｅｌｅｌｏｃ
ｋ）システムは、一つの主プログラムと、二つの割込み
サ−ビス サブル−チン（ＩＳＳ）ＲＳＴ６．５および
ＲＳＴ５．５からなる。

【００３８】図３のフロ−チャ−トに示される通り、初
期化の後、主プログラムは、割込みサ−ビス サブル−
チン（ＩＳＳ）ＲＳＴ６．５およびＲＳＴ５．５を活動
可能にし、そして、必要に応じてシリアル ポ−トから
デ−タを受信する。初期化を構成する作業は次の三つで
ある： Ｉ／Ｏインタ−フエ−ス８２５５型マイクロプ
ロセッサの環境設定と、メモリ領域の適切な設定と、そ
して必要に応じ、キ−ボ−ドを介してのその時々の時刻
の設定。上記割込みサ−ビス サブル−チン（ＩＳＳ）
ＲＳＴ６．５およびＲＳＴ５．５が活動可能にされた
後、プログラムは、必要な時にはいつでも、ウエイト
（待機）ル−プ内に留まる。当該ウエイトル−プは、ス
レイブ プログラムを実行するル−チンを備えている。
当該スレイブ プログラムにおいて、最初に、入力デ−
タの符号がチェックされる。当該入力デ−タの符号が
”Ｓ”である場合、当該入力デ−タに続くデ−タは、
第二デ−タとして記憶装置に格納される。同じようにし
て、入力デ−タの符号”Ｋ”および”Ｇ”の同定が行な
われた後、時刻の分デ−タおよび時間デ−タが、それぞ
れ記憶装置に格納される。これらの格納済デ−タは、後
続の二つのデ−タの組が完全に一致するまで、有効な時
刻デ−タとして用いられる。当該有効な時刻デ−タが得
られた後、ロック（ｌｏｃｋ）フラッグがセットされ
る。

【００３９】当該システムの基本クロックは、ＲＳＴ
６．５を介して割込み操作モ−ドで走らされるソフトウ
エア クロックである（図４のフロ−チャ−ト参照）。
ＲＳＴ６．５は、１ｐｐｓ信号によって実行される。当
該１ｐｐｓ信号は、上記実施例２で説明された通りの方
法で発生させられる。ＩＳＳ ＲＳＴ６．５は、当該ク
ロックの時刻を更新する。ユ−ザ−は、キ−ボ−ドを介
して時刻をセットできる。当該ＩＳＳプログラムにおい
て、既に上記実施例１で説明された通りの送信方法に従
うデ−タの流れは、当該システムがマスタ− モ−ドで
作動している時に上記ＳＯＤポ−トから出力される。

【００４０】上記ＩＳＳ ＲＳＴ６．５は、キ−ボ−ド
を介して入力されたデ−タによって実行される。ＲＳＴ
５．５ ＩＳＳは、キ−ボ−ドを介して入力された当該
デ−タを所望の記憶領域に実質的に格納する。ＩＳＳの
記述内容に従って、キ−ボ−ドの”Ｅ”キ−を押すと、
入力される最後の三つのデ−タの組は、上記日型７線分
式ＬＥＤ上に表示される。当該表示は、８２７９型マイ
クロプロセッサに対するインタ−フエ−スを８０８５型
マイクロプロセッサに与えることによって実現される。
ＲＳＴ５．５を実行している時に、１ｐｐｓ信号が入力
されると、当該入力は、ＲＳＴ６．５にジャンプし、そ
してプログラムは、ＲＳＴ６．５を実行した後、ＩＳＳ
５．５に戻る。

【００４１】

【発明の効果】本発明の装置の主な長所は、下記の通り
である： １． １秒以内の時刻誤差に修正されるＩＳＴのような
標準時間の時刻表示が、常に可能である。

【００４２】２． 指令により、自動ダイヤル・モード
において、通常の電話回線を介しての時刻の修正を可能
である。

【００４３】３． システムが、極めて簡単な構成であ
り、安価である。

【００４４】４． システムに組込まれた独立のクロッ
ク装置である。

【００４５】５． 当該クロック装置の水晶発信器は、
極めて安定しており、１週間当たりの時刻誤差を２秒以
内に収められる。

【００４６】６． システムは、地域の電話回線や全国
的な標準電話回線との間で、信号の互換性を有する。そ
して、 ７． システムは、標準の電話モデムとの間で、信号の
互換性を有する。

【００４７】上記実施例は、その性格上、説明をのみ目
的としたものであるので、当該実施例に基づいて本発明
の技術的範囲を限定すべきではない。同じく、本発明の
装置に用いられた上記ハ−ドウエアは、説明をのみ目的
としたものであるので、当該ハ−ドウエアに基づいて本
発明の技術的範囲を限定すべきではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマスタ−／スレイブ クロック装置の
ブロック線図である。

【図２】本発明のマスタ−／スレイブ クロック装置を
組込んだ本発明の電話回線のブロック線図である。

【図３】主プログラムのフロ−チャ−トである。

【図４】割込みサ−ビス サブル−チン（ＲＳＴ６．
５）のフロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１ パルス発生器 ２ ＣＰＵ ３ Ｉ／Ｏインタ−フエ−ス ４ 第一（キ−ボ−ド／デイスプレイ）インタ−フエ
−ス ５ デイスプレイ装置 ６ 第二インタ−フエ−ス ７ キ−ボ−ド ８ マスタ−／スレイブ クロック ９ モデム １０ 電子スイッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部標準時刻クロック・システムに同期
   させられるパルス発生器（１）を有し、電話回線を介し
   てマスター／スレーブとして標準時刻を送信するための
   装置であって、 該パルス発生器（１）の出力端子は、直接的にＣＰＵ
   （２）に、そしてＩ／Ｏインタ−フエ−スを介して間接
   的にも当該ＣＰＵ（２）に接続され、 該ＣＰＵ（２）は、ＲＡＭとＥＰＲＯＭを有し、第一イ
   ンタ−フエ−ス（４）を介してキ−ボ−ド（７）とデジ
   タル デイスプレイ（５）の双方に接続され、別途に第
   二インタ−フエ−ス（６）にも接続され、そして該第二
   インタ−フエス（６）は、電話モデムとの間で信号の互
   換性を有することを特徴を有する、マスタ−／スレイブ
   ・クロック装置。
2. 【請求項２】 使用される前記ＣＰＵ（２）は、マイク
   ロプロセッサである、請求項１記載のマスタ−／スレイ
   ブ・クロック装置。
3. 【請求項３】 前記ＥＰＲＯＭは、初期設定プロセスを
   イネーブルし、要求に応じて時刻を設定し、割込信号を
   作動し、さらに、その後に要求に応じて時刻をロックす
   るためのデータ・チェック信号を受信する、各モードに
   応じた主プログラムを格納するために使用される、請求
   項１記載のマスタ−／スレイブ・クロック装置。
4. 【請求項４】 前記ＥＰＲＯＭは、ＩＰＰＳ信号によっ
   て起動するクロック信号を動作せることによって、送信
   モードのための割込サービス・サブ・ルーチンを含み、
   指令によってキー入力により時刻と日付をセットし、マ
   スター・モードにおいては、操作により送信計画に従っ
   てポートから一連のデータを出力し、該送信計画におい
   ては、定められたフォーマットに従って一連のキャラク
   タとデータ、すなわち各種コマンド・キャラクタと、秒
   と分と時間をそれぞれ表す２つのディジット・データの
   送信と、マスター・クロックの第２パルスの位相を表
   す”０”の受信が含まれる、請求項１記載のマスター／
   スレーブ・クロック装置。
5. 【請求項５】 前記ＥＰＲＯＭは、操作要求に応じてデ
   ータの統一化を行うための割込サービス・サブ・ルーチ
   ンを含む、請求項１記載のマスター／スレーブ・クロッ
   ク装置。
6. 【請求項６】 マスタ−／スレイブ クロック（８）を
   有する請求項１又は２記載の標準時刻を送受信するため
   のマスタ−／スレイブ クロック装置を組込み、 該マスタ−／スレイブ クロック装置の送信端子は、モ
   デム（９）及び電子スイッチ（１０）を介して、電話回
   線に接続され、そして該マスタ−／スレイブ クロック
   装置の受信端子は、モデム（９）を介して該電話回線に
   接続された電話回線。