クロック信号生成装置およびクロック信号生成方法
【課題】クロック信号の精度を向上させる。
【解決手段】パルス信号Ｓ２を決められた数だけカウントする毎にクロック信号Ｓ３を生成する際に、２回の１秒信号Ｓ１の出力時点間におけるパルス信号Ｓ２の第１カウント数とパルス信号Ｓ２の周波数との差分値である第１の誤差を決められた数から増減する補正処理を実行する処理部３１〜３３を備え、処理部は、１秒信号Ｓ１の出力時点から１秒間に生成すべき数のクロック信号Ｓ３を生成する毎に出力する１秒完了信号Ｓ６の出力時点までの間におけるパルス信号Ｓ２の第２カウント数が第１規定値以下のときに第２カウント数を第２の誤差として特定し、第２カウント数が第１規定値よりも大きくかつ周波数の値および第１の誤差を合計した値と第２カウント数との差分値の絶対値が第１規定値以下のときにその差分値を第３の誤差として特定し、補正処理において第１〜第３の誤差の合計値を決められた数から増減する。
【解決手段】パルス信号Ｓ２を決められた数だけカウントする毎にクロック信号Ｓ３を生成する際に、２回の１秒信号Ｓ１の出力時点間におけるパルス信号Ｓ２の第１カウント数とパルス信号Ｓ２の周波数との差分値である第１の誤差を決められた数から増減する補正処理を実行する処理部３１〜３３を備え、処理部は、１秒信号Ｓ１の出力時点から１秒間に生成すべき数のクロック信号Ｓ３を生成する毎に出力する１秒完了信号Ｓ６の出力時点までの間におけるパルス信号Ｓ２の第２カウント数が第１規定値以下のときに第２カウント数を第２の誤差として特定し、第２カウント数が第１規定値よりも大きくかつ周波数の値および第１の誤差を合計した値と第２カウント数との差分値の絶対値が第１規定値以下のときにその差分値を第３の誤差として特定し、補正処理において第１〜第３の誤差の合計値を決められた数から増減する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振回路から出力された高周波のパルス信号を用いてクロック信号を生成するクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気信号のＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換を行う際に用いるクロック信号（サンプリングクロック）を生成するクロック信号生成装置（例えば、特開平６−２４９９２１号公報に開示されたミックスドシグナルＩＣテスタに設けられているサンプリングクロック発生ユニット）が従来から知られている。この種のクロック信号生成装置は、発振回路から出力される例えば１００ＭＨｚ程度の高周波のパルス信号を分周して１００ｋＨｚ程度の周波数のクロック信号を生成して出力する。この場合、１秒当たりに生成されるクロック信号の数がどれだけ規定値（この例では、１０００００個）どおりであるか、つまりクロック信号の精度がどれだけ高いかは、主として、発振回路から出力されるパルス信号の精度、つまり発振回路の性能に依存している。しかしながら、高性能の発振回路であってもその精度には限界があり、例えば、数日間に亘って電気信号をＡ／Ｄ変換しつつ記録するような場合には、パルス信号の誤差によってクロック信号に誤差が生じ、そのクロック信号の誤差に起因する時間のずれが無視できない程度に大きくなるおそれがある。このため、この種のクロック信号生成装置では、何らかの方法でクロック信号に対する補正を行うのが好ましい。出願人は、このようなクロック信号に対する補正手段として、ＧＰＳ（Global Positioning System ）衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号（1pps（Pulse Par Second）信号）を１秒間隔で出力する受信部を備え、この１秒信号を用いてクロック信号に対する補正を行う機能を備えたクロック信号生成装置を既に開発している。
【０００３】
このクロック信号生成装置では、例えば、発振回路から出力されるパルス信号の周波数が１００ＭＨｚに規定され、クロック信号の周波数が１００ｋＨｚに規定されているときには、１秒信号が出力されたときから次の１秒信号が出力されたときまでの１秒間（２回の１秒信号が出力される間）に発振回路から出力されるパルス信号の数をカウントし、そのカウント数と規定値である１００Ｍとを比較する。この際に、例えば、カウント数が１０００だけ少ないとき、つまり、発振回路に「遅れ」の誤差が生じているときには、パルス信号の数を（１００Ｍ−１０００）個カウントする間に１００ｋ個のクロック信号を出力する、つまり９９９９９個のパルス信号の数をカウントする毎に１００個のクロック信号を出力する処理を１０００回行うことで、パルス信号１０００個分に相当する遅れの誤差を補正する。また、例えば、カウント数が１０００だけ多いとき、つまり、発振回路に「進み」の誤差が生じているときには、パルス信号の数を（１００Ｍ＋１０００）個カウントする間に１００ｋ個のクロック信号を出力する、つまり１００００１個のパルス信号をカウントする毎に１００個のクロック信号を出力する処理を１０００回行うことで、上記のパルス信号１０００個分の進みの誤差を補正する。このクロック信号生成装置では、このような時間のずれ補正を行う機能を備えたことにより、クロック信号の精度を十分に向上することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４９９２１号公報（第３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、出願人が既に開発している上記のクロック信号生成装置には、以下の改善すべき課題がある。すなわち、このクロック信号生成装置では、２回の１秒信号が出力される間のパルス信号のカウント数に基づいてクロック信号に対する補正を行っている。しかしながら、例えばＧＰＳ衛星を捕捉できずに１秒信号の出力が中断したときや、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号にノイズが重畳してＧＰＳ信号として使用できなかったときには、１秒信号の出力中断期間やＧＰＳ信号の使用不能期間における誤差を把握することができないこととなる。このため、このクロック信号生成装置には、１秒信号の出力中断や使用不能の事態が生じた後に、その状態が復旧したとしても、１秒信号の出力中断期間やＧＰＳ信号の使用不能期間における誤差が補正されることなく残留するおそれがある。また、このクロック信号生成装置には、クロック信号生成装置の作動開始から補正処理が実行されるまでに生じた誤差や、２回の１秒信号が出力される間には把握できずに残留する１つのパルス信号の周期に満たない短時間の誤差が累積することによって生じる誤差も特定することができないため、これらの誤差も補正されることなく残留するおそれがある。したがって、このクロック信号生成装置には、補正されずに残留する誤差の存在に起因してクロック信号の精度の向上が困難であるという課題が存在し、この点の改善が望まれている。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、クロック信号の精度を向上させ得るクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載のクロック信号生成装置は、高周波のパルス信号を生成して出力する発振回路と、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号を出力する受信部と、前記発振回路から出力された前記パルス信号を予め決められた数だけカウントする毎に１個のクロック信号を生成するクロック信号生成処理を実行すると共に、前記受信部から前記１秒信号が２回出力される間に前記パルス信号の数をカウントした第１カウント数と前記パルス信号に対して予め規定された周波数の値との差分値である第１の誤差を特定し、前記クロック信号生成処理を実行する際に前記第１の誤差を前記予め決められた数から増減することによって前記クロック信号の生成周期を補正する補正処理を実行する処理部とを備えたクロック信号生成装置であって、前記処理部は、前記受信部からの前記１秒信号の出力に同期して前記クロック信号生成処理を開始すると共に、１秒間に生成すべき数として予め決められた数の前記クロック信号を生成する毎にその生成完了を示す１秒完了時点を特定し、前記１秒完了時点以前であって当該１秒完了時点に最も近い時点で出力された前記１秒信号の出力時点から当該１秒完了時点までの間に前記パルス信号の数をカウントした第２カウント数が前記周波数の値よりも小さい第１規定値以下のときには当該第２カウント数を第２の誤差として特定し、前記第２カウント数が前記第１規定値よりも大きくかつ前記周波数の値および前記第１の誤差を合計した値と当該第２カウント数との差分値の絶対値が前記第１規定値以下のときには当該差分値を第３の誤差として特定し、前記補正処理において、前記第１の誤差、前記第２の誤差および前記第３の誤差の合計値を前記予め決められた数から増減する。
【０００８】
また、請求項２記載のクロック信号生成装置は、請求項１記載のクロック信号生成装置において、前記処理部は、前記受信部からの前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも大きい第２規定値以上となった時点で次の前記１秒信号が前記受信部から出力されていないと判別したとき、および前記受信部からの前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも小さい第３規定値以下の時点で次の前記１秒信号が前記受信部から出力されたと判別したときには、次の前記１秒信号の出力時点まで前記第１の誤差の特定を停止する。
【０００９】
また、請求項３記載のクロック信号生成装置は、請求項１または２記載のクロック信号生成装置において、前記処理部は、前記誤差の合計値を複数に分割した分割値を複数回の前記クロック信号生成処理において前記予め決められた数からそれぞれ増減して前記補正処理を実行する。
【００１０】
また、請求項４記載のクロック信号生成方法は、発振回路から出力された高周波のパルス信号を予め決められた数だけカウントする毎に１個のクロック信号を生成するクロック信号生成処理を実行すると共に、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号を２回出力する間に前記パルス信号の数をカウントした第１カウント数と前記パルス信号に対して予め規定された周波数の値との差分値である第１の誤差を特定し、前記クロック信号生成処理を実行する際に前記第１の誤差を前記予め決められた数から増減することによって前記クロック信号の生成周期を補正する補正処理を実行するクロック信号生成方法であって、前記１秒信号の出力に同期して前記クロック信号生成処理を開始すると共に、１秒間に生成すべき数として予め決められた数の前記クロック信号を生成する毎にその生成完了を示す１秒完了時点を特定し、前記１秒完了時点以前であって当該１秒完了時点に最も近い時点で出力された前記１秒信号の出力時点から当該１秒完了時点までの間に前記パルス信号の数をカウントした第２カウント数が前記周波数の値よりも小さい第１規定値以下のときには当該第２カウント数を第２の誤差として特定し、前記第２カウント数が前記第１規定値よりも大きくかつ前記周波数の値および前記第１の誤差を合計した値と当該第２カウント数との差分値の絶対値が前記第１規定値以下のときには当該差分値を第３の誤差として特定し、前記補正処理において、前記第１の誤差、前記第２の誤差および前記第３の誤差の合計値を前記予め決められた数から増減する。
【００１１】
また、請求項５記載のクロック信号生成方法は、請求項４記載のクロック信号生成方法において、前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも大きい第２規定値以上となった時点で次の前記１秒信号を出力できないと判別したとき、および前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも小さい第３規定値以下の時点で次の前記１秒信号を出力したと判別したときには、次の前記１秒信号の出力時点まで前記第１の誤差の特定を停止する。
【００１２】
また、請求項６記載のクロック信号生成方法は、請求項４または５記載のクロック信号生成方法において、前記誤差の合計値を複数に分割した分割値を複数回の前記クロック信号生成処理において前記予め決められた数からそれぞれ増減して前記補正処理を実行する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載のクロック信号生成装置、および請求項４記載のクロック信号生成方法では、第１の誤差、第２の誤差および第３の誤差の合計値を用いて補正処理を実行する。この場合、第１の誤差は、２回の１秒信号の出力時点の間にパルス信号の数をカウントした第１カウント数とパルス信号の周波数の値との差分値、つまり２回の１秒信号の出力時点の間に生じる発振回路の誤差に相当する。一方、第２の誤差および第３の誤差には、ＧＰＳ衛星を捕捉できずに１秒信号の出力が中断したときや、ＧＰＳ信号にノイズが重畳してＧＰＳ信号として使用できなかったときに残留する誤差、作動開始から補正処理が実行されるまでに生じた残留誤差、および２回の１秒信号の出力時点の間には把握できずに残留する１つのパルス信号の周期に満たない短時間の誤差が累積することによって生じる残留誤差などのような第１の誤差には含まれない各種の誤差が含まれる。このため、このクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法によれば、第１の誤差だけを用いた補正では補正できない第２の誤差および第３の誤差に含まれる各種の誤差までも補正することができる。したがって、このクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法によれば、例えば、１秒間に生成すべき数のクロック信号の生成が完了する１秒完了時点が１秒信号の出力時点に十分に近付くように（両時点が一致するように）クロック信号の生成周期を補正することができる結果、クロック信号の精度を十分に向上させることができる。
【００１４】
また、請求項２記載のクロック信号生成装置、および請求項５記載のクロック信号生成方法では、１秒信号の出力時点でカウントを開始したパルス信号のカウント数が第２規定値以上となった時点で次の１秒信号を出力できないと判別したとき、および１秒信号の出力時点でカウントを開始したパルス信号のカウント数が第３規定値以下の時点で次の１秒信号を出力したと判別したときには、次の１秒信号の出力時点まで第１の誤差の特定を停止する。この場合、このような判別結果となったときには、何らかの理由で１秒信号が出力できない状態であったり、ノイズが１秒信号として誤認されている状態であることがあり、この状態で特定した第１の誤差は、通常、実際に補正すべき発振回路の誤差よりも大きいこととなる。このクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法によれば、上記した判別結果となったときに第１の誤差の特定を停止して、実際の誤差よりも大きな値での補正処理の実行を抑止することができるため、クロック信号の精度をさらに向上させることができる。また、第１の誤差の特定を停止したときに、それ以前に特定した第１の誤差を用いて補正処理を実行することで、クロック信号の精度を一層向上させることができる。
【００１５】
また、請求項３記載のクロック信号生成装置、および請求項６記載のクロック信号生成方法によれば、誤差を複数に分けて補正することにより、誤差が大きい場合であっても、特定のクロック信号の生成周期だけが極端に短くなったり極端に長くなったりする事態を防止することができるため、クロック信号の生成周期を均一に維持しつつ補正処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】クロック信号生成装置１の構成を示す構成図である。
【図２】第１処理５０のフローチャートである。
【図３】第２処理６０のフローチャートである。
【図４】第３処理８０のフローチャートである。
【図５】クロック信号生成装置１によって実行される各処理を説明する第１のタイミングチャートである。
【図６】クロック信号生成装置１によって実行される各処理を説明する第２のタイミングチャートである。
【図７】クロック信号生成装置１によって実行される各処理を説明する第３のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、クロック信号生成装置およびクロック信号生成方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
最初に、クロック信号生成装置１の構成について説明する。図１に示すクロック信号生成装置１は、受信部１１、発振回路２１、第１処理部３１、第２処理部３２および第３処理部３３を備えて構成され、電気信号のＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換を行う際に用いるクロック信号（サンプリングクロック）Ｓ３を後述するクロック信号生成方法に従って生成する。なお、第１処理部３１、第２処理部３２および第３処理部３３によって処理部が構成される。
【００１９】
受信部１１は、図１に示すように、ＧＰＳ衛星１００から発信されるＧＰＳ信号Ｓ０をＧＰＳアンテナ１１ａを介して受信する。また、受信部１１は、受信したＧＰＳ信号Ｓ０に対する処理を実行して、１秒信号Ｓ１を１秒間隔で生成し、第１処理部３１、第２処理部３２および第３処理部３３に出力する。
【００２０】
発振回路２１は、一例として水晶発振回路であって、１秒当りに発生させるべき数である周波数Ｎｆが、例えば１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度に規定された高周波のパルス信号Ｓ２を出力する。
【００２１】
第１処理部３１は、図１に示すように、処理回路３１ａおよびカウンタ３１ｂを備えて構成され、図２に示す第１処理５０を実行することにより、第３処理部３３によって実行される補正処理（クロック信号Ｓ３の生成周期を補正する処理）の際に用いる誤差Ｄ１（第１の誤差に相当する）を特定し、その誤差Ｄ１を示す誤差信号Ｓ４ａを出力する。具体的には、この第１処理５０では、第１処理部３１の処理回路３１ａが、受信部１１から１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する（ステップ５１）。ステップ５１において、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別したときには、処理回路３１ａは、カウンタ３１ｂに対して発振回路２１から出力されたパルス信号Ｓ２の数をカウントさせると共に（ステップ５２）、カウンタ３１ｂによってカウントされたパルス信号Ｓ２の数（以下、この数を「カウント数Ｃ」ともいう）が、予め決められた規定値Ｎｒｓ（パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値よりも大きい値であって、一例として、周波数Ｎｆの値の１００．０１％に相当する値）以上であるか否かを判別する（ステップ５３）。なお、この規定値Ｎｒｓが、第２規定値に相当する。
【００２２】
また、処理回路３１ａは、ステップ５３において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ以上ではない（カウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ未満である）と判別したときには、次の１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する（ステップ５４）。この場合、次の１秒信号Ｓ１が出力されていないと判別したときには、処理回路３１ａは、ステップ５２〜５４を繰り返して実行し、次の１秒信号Ｓ１が出力されたと判別したときには、カウント数Ｃが、予め決められた規定値Ｎｒｔ（パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値よりも小さい値であって、一例として、周波数Ｎｆの値の９９．９９％に相当する値）以下であるか否かを判別する（ステップ５５）。なお、この規定値Ｎｒｔが、第３規定値に相当する。
【００２３】
また、処理回路３１ａは、ステップ５５において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｔ以下ではない（カウント数Ｃが規定値Ｎｒｔを超えている）と判別したときには、受信部１１から１秒信号Ｓ１が２回出力される間（つまり、２回の１秒信号Ｓ１によって特定される「１秒間」）にカウントされたパルス信号Ｓ２のカウント数Ｃ（以下、このカウント数Ｃを「第１カウント数Ｃ１」ともいう）と、パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値（１秒当りに生成すべきパルス信号Ｓ２の数）との差分値である誤差Ｄ１を特定すると共に、その誤差Ｄ１を示す誤差信号Ｓ４ａを第２処理部３２および第３処理部３３に出力する（ステップ５６）。次いで、処理回路３１ａは、カウンタ３１ｂに対して、カウント数Ｃをリセットさせる（ステップ５７）。
【００２４】
一方、上記したステップ５３において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ以上となっても、なお次の１秒信号Ｓ１が出力されないときには、その原因がパルス信号Ｓ２の誤差が原因ではなく、他の原因（例えば、受信部１１の故障やＧＰＳ信号Ｓ０のレベル低下等）である可能性が高い。また、上記したステップ５５において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｔ以下の時点で、次の１秒信号Ｓ１が出力されたときにも、その原因がパルス信号Ｓ２の誤差が原因ではなく、他の原因（例えば、１秒信号Ｓ１以外のノイズ等の入力）である可能性が高い。このようなときに、その時点における差分値で補正処理を行ったときには、却ってクロック信号Ｓ３の生成周期に大きな誤差が生じることとなる。このため、処理回路３１ａは、ステップ５３において、誤差Ｄ１が規定値Ｎｒｓ以上であると判別したとき、およびステップ５５において、誤差Ｄ１が規定値Ｎｒｔ以下であると判別したときは、直前に特定した誤差Ｄ１を保持すると共に、第１エラー信号Ｓ７ａを出力し（ステップ５８）、次いで、カウンタ３１ｂに対して、カウント数Ｃをリセットさせる（ステップ５７）。処理回路３１ａは、以後、ステップ５２〜５８を繰り替えして実行する。
【００２５】
第２処理部３２は、図１に示すように、処理回路３２ａおよびカウンタ３２ｂを備えて構成され、図３に示す第２処理６０を実行することにより、上記した誤差Ｄ１による補正だけでは補正しきれない要因（例えば、発振回路２１の周波数Ｎｆの変動など）に起因するクロック信号Ｓ３の生成周期の不均一な誤差を補正するための誤差Ｄ２（第２の誤差および第３の誤差に相当する）を特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する。具体的には、この第２処理６０では、第２処理部３２の処理回路３２ａが、第３処理部３３から出力されるステータス信号Ｓ５に基づき、第３処理部３３が「補正中」（補正処理の実行中）であるか否かを判別する（ステップ６１）。処理回路３２ａは、第３処理部３３が補正処理の実行中であると判別したときには、このステップ６１を繰り返して実行し、第３処理部３３が補正処理の非実行中である（補正処理の実行中ではない）と判別したときには、受信部１１から１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する（ステップ６２）。
【００２６】
ステップ６２において、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別したときには、処理回路３２ａは、カウンタ３２ｂに対して、発振回路２１から出力されたパルス信号Ｓ２の数をカウントさせると共に（ステップ６３）、第３処理部３３から後述する１秒完了信号Ｓ６が出力されたか否かを判別する（ステップ６４）。処理回路３２ａは、ステップ６４において、１秒完了信号Ｓ６が出力されたと判別したときには、１秒信号Ｓ１の出力時点から１秒完了信号Ｓ６の出力時点（１秒分のクロック信号Ｓ３を出力した時点）までにカウンタ３２ｂによってカウントされたパルス信号Ｓ２の数（以下、この値を「第２カウント数Ｃ２」ともいう）が規定値Ｎｒｆ（パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値よりも小さい値であって、一例として、周波数Ｎｆの値の０．０１％に相当する値）以下であるか否かを判別する（ステップ６５）。処理回路３２ａは、この判別条件を満たすと判別したときには、その第２カウント数Ｃ２の反数（正負の符号を変えた数：この例では、第２カウント数Ｃ２の反数は負の値となる）を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。なお、上記した規定値Ｎｒｆが第１規定値に相当する。
【００２７】
また、処理回路３２ａは、ステップ６５において、第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆを超えていると判別したときには、第２カウント数Ｃ２が、パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値とその時点における上記の誤差Ｄ１とを合計した値（以下、この値を「比較値Ｎｃ」ともいう）を超え、かつ第２カウント数Ｃ２から比較値Ｎｃを差し引いた値（以下、この値を「差分値Ｎｄ」ともいう）が規定値Ｎｒｆ以下であるか否かを判別する（ステップ６６）。処理回路３２ａは、この判別条件を満たすと判別したときには、その差分値Ｎｄの反数（この例では、差分値Ｎｄの反数は負の値となる）を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。
【００２８】
また、処理回路３２ａは、ステップ６６において、ステップ６６に規定する判別条件を満たさないと判別したときには、第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ以下で、かつ差分値Ｎｄの反数（この例では、差分値Ｎｄの反数は正の値となる）が規定値Ｎｒｆ以下であるか否かを判別する（ステップ６７）。処理回路３２ａは、この判別条件を満たすと判別したときには、差分値Ｎｄの反数（正の値）を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。つまり、処理回路３２ａは、ステップ６６〜６８を実行することにより、第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆよりも大きくかつ周波数Ｎｆの値および誤差Ｄ１を合計した比較値Ｎｃと第２カウント数Ｃ２との差分値の絶対値が規定値Ｎｒｆ値以下のときにはその差分値を誤差Ｄ２として特定する。
【００２９】
また、処理回路３２ａは、誤差信号Ｓ４ｂを出力した後に（ステップ６８の実行後に）誤差Ｄ２が０であるか否かを判別する（ステップ６９）。この場合、処理回路３２ａは、誤差Ｄ２が０ではないと判別したときには、第３処理部３３が補正処理の実行中となるまで待機して誤差信号Ｓ４ｂの出力状態を維持し（ステップ７０）、第３処理部３３が補正処理の実行中となったときに誤差信号Ｓ４ｂを初期化する（ステップ７１）。また、処理回路３２ａは、ステップ６９において誤差Ｄ２が０であると判別したときには、ステップ７０を実行することなく（待機することなく）誤差信号Ｓ４ｂを初期化する（ステップ７１）。次いで、処理回路３２ａは、カウンタ３２ｂに対して、第２カウント数Ｃ２をリセットさせる（ステップ７２）。
【００３０】
また、処理回路３２ａは、ステップ６５〜６７に規定する判別条件のいずれも満たさないと判別したときには、第２エラー信号Ｓ７ｂを出力し（ステップ７３）、次いで、カウンタ３２ｂに対して、第２カウント数Ｃ２をリセットする（ステップ７２）。処理回路３２ａは、以後、ステップ６１〜７２または６１〜７３を繰り替えして実行する。
【００３１】
第３処理部３３は、図１に示すように、処理回路３３ａおよびカウンタ３３ｂを備えて構成され、図４に示す第３処理８０を実行して、１秒間当りに予め決められた数のクロック信号Ｓ３を生成して出力する。また、第３処理部３３は、第３処理８０においてクロック信号Ｓ３を生成する際に、発振回路２１の誤差（発振回路２１から出力されるパルス信号Ｓ２における規定の周波数Ｎｆと実際の周波数との誤差）に起因するクロック信号Ｓ３の生成周期の不均一な誤差を補正する補正処理を実行する。具体的には、この第３処理８０では、第３処理部３３の処理回路３３ａが、ステータス信号Ｓ５の内容を「非補正中」（補正処理の非実行中）に変更し（ステップ８１）、次いで受信部１１から１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する（ステップ８２）。処理回路３３ａは、ステップ８２において、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別した時点で、その１秒信号Ｓ１の出力時点に同期させて、カウンタ３３ｂに対して発振回路２１から出力されたパルス信号Ｓ２の数をカウントさせる（ステップ８３）。
【００３２】
続いて、処理回路３３ａは、誤差信号Ｓ４ａが第１処理部３１から出力されているときには、その誤差信号Ｓ４ａに基づいて誤差Ｄ１を特定する（ステップ８４）。また、処理回路３３ａは、誤差信号Ｓ４ｂが第２処理部３２から出力されているときには、その誤差信号Ｓ４ｂに基づいて誤差Ｄ２を特定する（ステップ８５）。次いで、処理回路３３ａは、特定した誤差Ｄ２が０か０以外であるかを判別する（ステップ８６）。処理回路３３ａは、ステップ８６において、誤差Ｄ２が０以外であると判別したときには、ステータス信号Ｓ５の内容を「補正中」に変更する（ステップ８７）。
【００３３】
続いて、処理回路３３ａは、カウンタ３３ｂに対するパルス信号Ｓ２のカウント数のリセットの指示や、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２を用いた補正処理の実行を繰り返して、クロック信号Ｓ３を１秒分（１秒間に生成すべき数として予め決められた数だけ）生成して出力する生成処理を実行する（ステップ８８）。この場合、処理回路３３ａは、一例として、次のようにして補正処理を実行する。なお、発明の理解を容易とするため、以下の説明では、パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆが１００００Ｈｚに規定されているものとする。また、予め決められた数としての１０個のパルス信号Ｓ２をカウントする毎に１回のクロック信号Ｓ３を生成して出力する、つまり１秒間に１０００個のクロック信号Ｓ３を出力するように規定されている（クロック信号Ｓ３の周波数が１０００Ｈｚに規定されている）ものとする。この例において、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の合計である補正値が「０」のときには、処理回路３３ａは、規定された１０個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされる毎に１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１秒間に１０００回行う。つまり、１０００個のクロック信号Ｓ３の出力が１秒分となる。
【００３４】
一方、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の合計である補正値が「１０」のときには、予め決められた数としての１０個に１個を加えた１１個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされたときに１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１０回行うと共に、１０個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされたときに１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を９９０回（１０００回−１０回）行うことにより、１秒間に１０００回のクロック信号生成処理を行う。この場合、１１個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１回実行する毎に、１０個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を９９回実行することにより、１１個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１秒間の中で均等（均一）に分散させる。
【００３５】
また、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の合計である補正値が「−１０」のときには、予め決められた数としての１０個から１個を減じた９個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされたときに１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１０回行うと共に、１０個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされたときに１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を９９０回（１０００回−１０回）行うことにより、１秒間に１０００回のクロック信号生成処理を行う。この場合、９個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１回実行する毎に、１０個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を９９回実行することにより、９個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１秒間の中で均等（均一）に分散させる。
【００３６】
ここで、補正値のうちの誤差Ｄ２が大きいときに、その補正値を１秒間の中で補正する上記の補正処理を行ったときには、その１秒間におけるクロック信号Ｓ３の生成周期が極端に短くなったり、極端に長くなったりして好ましくない。このため、誤差Ｄ２が大きいとき（一例として、「５０」のとき）には、その誤差Ｄ２を複数に分割（一例として「１０分割」）し、分割数と同じ秒数（この例では「１０秒」）における各１秒分のクロック信号生成処理において、誤差Ｄ２を１０分割した値に誤差Ｄ１を加えた値を補正値として処理回路３３ａ補正処理を行う構成および方法を採用することもできる。
【００３７】
次いで、処理回路３３ａは、１秒分のクロック信号Ｓ３を出力した時点でその旨を示す１秒完了信号Ｓ６を出力する（ステップ８９）。続いて、処理回路３３ａは、ステータス信号Ｓ５の内容を「非補正中」に変更する（ステップ９０）。処理回路３３ａは、以後、ステップ８３〜９０を繰り替えして実行する。
【００３８】
次に、図５〜図７を参照して、クロック信号生成装置１がクロック信号生成方法に従ってクロック信号Ｓ３を出力する際の動作をさらに具体的に説明する。この場合、発明の理解を容易とするため、発振回路２１が出力するパルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆが１００００Ｈｚに規定されているものとする。また、第３処理部３３がパルス信号Ｓ２を１０個（予め決められた数の一例）カウントする毎に１回のクロック信号Ｓ３を生成して出力する（クロック信号Ｓ３の周波数が１０００Ｈｚに規定されている）ものとする。つまり、このクロック信号生成装置１では、第３処理部３３が１秒間に生成すべきクロック信号Ｓ３の数が１０００回に規定されているものとする。また、規定値Ｎｒｓが１１０％に規定され、規定値Ｎｒｔが９０％に規定され、規定値Ｎｒｆが１０％に規定されている（各規定値Ｎｒｓ，Ｎｒｔ，Ｎｒｆが上記した各値とは異なる値に規定されている）ものとする。なお、図５〜図７では、パルス信号Ｓ２のカウント数と横方向（時間軸方向）における長さとの比率を実際の比率とは異なる比率で図示している。
【００３９】
最初に、発振回路２１が、作動開始時から１秒間だけ規定値である１００００Ｈｚよりも１００Ｈｚ高い１０１００Ｈｚの周波数Ｎｆのパルス信号Ｓ２を出力し、毎秒１０Ｈｚずつその周波数Ｎｆを増加させる場合におけるクロック信号生成装置１の動作を図５を参照して説明する。
【００４０】
このクロック信号生成装置１では、動作開始に伴い、受信部１１が１秒信号Ｓ１の出力を開始し、発振回路２１がパルス信号Ｓ２の出力を開始する。また、第１処理部３１、第２処理部３２および第３処理部３３が、図２〜４にそれぞれ示す第１処理５０、第２処理６０および第３処理８０をそれぞれ実行する。
【００４１】
この場合、第３処理部３３の処理回路３３ａが、ステータス信号Ｓ５の内容を「非補正中」に変更し（ステップ８１）、第２処理部３２の処理回路３２ａが、補正処理の非実行中であると判別する（ステップ６１）。次いで、１回目の１秒信号Ｓ１（図５において「１」を付した１秒信号Ｓ１）が受信部１１から出力されたときには、各処理部３１，３２，３３の各カウンタ３１ｂ，３２ｂ，３３ｂがパルス信号Ｓ２の数のカウントを開始する（ステップ５２，６３，８３）。
【００４２】
第１処理部３１では、パルス信号Ｓ２のカウント（ステップ５２）の開始後に、処理回路３１ａがステップ５３〜５５を実行することにより、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｔを超え、かつ規定値Ｎｒｓ以上となる以前に２回目の１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する。この場合、図５に示すように、カウント数Ｃ（第１カウント数Ｃ１）が１０１００に達した時点、つまり、周波数Ｎｆの値の９０％に相当する９０００（規定値Ｎｒｔ）を超え、かつ周波数Ｎｆの値の１１０％に相当する１１０００（規定値Ｎｒｓ）以上となる以前に２回目の１秒信号Ｓ１が出力される。このため、処理回路３１ａは、１回目の１秒信号Ｓ１の出力時点と２回目の１秒信号Ｓ１の出力時点との間の第１カウント数Ｃ１と周波数Ｎｆの値との差分値（この例では１００）を誤差Ｄ１として特定すると共に、その誤差Ｄ１を示す誤差信号Ｓ４ａを第３処理部３３に出力する（ステップ５６）。続いて、処理回路３１ａは、カウンタ３１ｂに対して、カウント数Ｃをリセットさせた後に（ステップ５７）、ステップ５２を実行する。以後、処理回路３１ａは、同図の下から２段目に示すように、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別する度に、誤差Ｄ１を特定して、誤差信号Ｓ４ａを出力する。この場合、この例では、発振回路２１におけるパルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆが１０Ｈｚずつ増加するため、同図に示すように、処理回路３１ａによって特定される誤差Ｄ１も１０ずつ増加する。
【００４３】
また、第２処理部３２では、パルス信号Ｓ２のカウント（ステップ６３）の開始後に、処理回路３２ａがステップ６４を実行して、１秒完了信号Ｓ６が第３処理部３３から出力されたか否かを判別する。また、処理回路３２ａは、１秒完了信号Ｓ６が出力されたと判別したときには、ステップ６５〜６７を実行して、各ステップ６５〜６７にそれぞれ規定する上記の各判別条件のいずれかが満たされるか否かを判別する。
【００４４】
この場合、図５に示すように、１回目の１秒信号Ｓ１の出力時点から１回目の１秒完了信号Ｓ６（同図において「１」を付した１秒完了信号Ｓ６）の出力時点までの間の第２カウント数Ｃ２が１００００であるため、ステップ６５に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たさず、ステップ６６に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１００００を超え、かつ差分値Ｎｄが規定値Ｎｒｆ以下）を満たさず、ステップ６７に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１００００以下で、かつ差分値Ｎｄ：０の反数が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たす。このため、処理回路３２ａは、差分値Ｎｄである「０」を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。次いで、処理回路３２ａは、ステップ６９を実行する。この場合、誤差Ｄ２が０のため、処理回路３２ａは、ステップ７０を実行することなく誤差信号Ｓ４ｂを初期化し（ステップ７１）、次いで、カウンタ３２ｂに対して、第２カウント数Ｃ２をリセットさせる（ステップ７２）。する。以後、処理回路３２ａは、ステップ６１〜７２または６１〜７３を実行する。
【００４５】
この場合、図５に示すように、２回目の１秒信号Ｓ１の出力時点から２回目の１秒完了信号Ｓ６の出力時点までの間の第２カウント数Ｃ２が９９００であるため、ステップ６５に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たさず、ステップ６６に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１０１００を超え、かつ差分値Ｎｄが規定値Ｎｒｆ以下）を満たさず、ステップ６７に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１０１００以下で、かつ差分値Ｎｄ：−２００の反数：２００が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たす。このため、処理回路３２ａは、差分値Ｎｄの反数である「２００」を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。
【００４６】
次いで、処理回路３２ａは、ステップ６９を実行する。この場合、誤差Ｄ２が０ではないため、処理回路３２ａは、第３処理部３３が補正処理の実行中となるまで（この例では、同図において３回目の１秒完了信号Ｓ６が第３処理部３３から出力される直後まで）待機した後に（ステップ７０）、誤差信号Ｓ４ｂを初期化する（ステップ７１）。また、処理回路３２ａは、第３処理部３３が補正処理の実行中のときには、ステップ６１を繰り返すことによって補正処理が終了するまで（非補正中となるまで）待機し、次の１秒信号Ｓ１（この例では、同図に示す５回目の１秒信号Ｓ１）が出力されたときに、再びカウンタ３２ｂに対してパルス信号Ｓ２の数をカウントさせ、次の１秒完了信号Ｓ６（この例では、同図に示す５回目の１秒完了信号Ｓ６）が出力されたと判別したときに、ステップ６５〜６７を実行して、各ステップ６５〜６７にそれぞれ規定する上記の各判別条件のいずれかが満たされるか否かを判別する。
【００４７】
この場合、図５に示すように、５回目の１秒信号Ｓ１の出力時点から５回目の１秒完了信号Ｓ６の出力時点までの間の第２カウント数Ｃ２が１００７０であるため、ステップ６５に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たさず、ステップ６６に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１３０（１００００＋１３０）を超え、かつ差分値Ｎｄが規定値Ｎｒｆ以下）を満たさず、ステップ６７に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１３０以下で、かつ差分値Ｎｄ：−６０の反数：６０が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たす。このため処理回路３２ａは、差分値Ｎｄの反数である「６０」を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。次いで、処理回路３２ａは、ステップ６９を実行する。この場合、誤差Ｄ２が０ではないため、処理回路３２ａは、ステップ７０，７１を実行する。以後、処理回路３２ａは、同図に示すように、誤差Ｄ２を特定する。
【００４８】
一方、第３処理部３３では、パルス信号Ｓ２のカウント（ステップ８３）の開始後に、処理回路３３ａがステップ８４，８５を実行する。この場合、図５に示すように、１回目の１秒信号Ｓ１が出力された直後の時点では、第１処理部３１および第２処理部３２が処理中（カウント中）であり、誤差信号Ｓ４ａおよび誤差信号Ｓ４ｂが出力されていないため、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２が０となる結果、ステップ８６において誤差Ｄ２が０である（０以外ではない）と判別して、ステップ８７（ステータス信号Ｓ５の「補正中」への内容変更）を実行することなく、ステップ８８を実行する。このステップ８８では、処理回路３３ａは、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２が「０」であるため、補正値が「０」の状態（補正しない状態で）でクロック信号Ｓ３を１秒分（つまり、１０００回）生成して出力する。続いて、処理回路３３ａは、クロック信号Ｓ３を１秒分出力した時点で、１回目の１秒完了信号Ｓ６を出力した後に（ステップ８９）、ステータス信号Ｓ５の内容を「非補正中」に変更する（ステップ９０）。以後、処理回路３２ａは、ステップ８３〜９０を実行する。
【００４９】
この場合、図５に示すように、１回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、誤差信号Ｓ４ａが出力されず、誤差信号Ｓ４ｂが示す誤差Ｄ２が「０」であるため、処理回路３３ａは、ステップ８７を実行することなく、補正値が「０」の状態でクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に（ステップ８８）、２回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。
【００５０】
また、図５に示すように、２回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、誤差Ｄ１が「１００」であることを示す誤差信号Ｓ４ａが出力され、誤差信号Ｓ４ｂは出力されていない（誤差Ｄ２が「０」である）ため、処理回路３３ａは、ステップ８７を実行することなく、補正値を「１００」とした補正処理を実行しつつクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に（ステップ８８）、３回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。
【００５１】
また、図５に示すように、３回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、誤差Ｄ１が「１１０」であることを示す誤差信号Ｓ４ａが出力され、誤差Ｄ２が「２００」であることを示す誤差信号Ｓ４ｂが出力されているため、処理回路３３ａは、ステップ８７を実行して、ステータス信号Ｓ５の内容を「補正中」に変更する。また、処理回路３３ａは、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の合計値（第１の誤差、第２の誤差および第３の誤差の合計値）である「３１０」を補正値とした補正処理を実行しつつクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に（ステップ８８）、４回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。これにより、２回の１秒信号Ｓ１間にカウントしたパルス信号Ｓ２の数とパルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値との差分値に相当する誤差Ｄ１に加えて、クロック信号生成装置１の作動開始から補正処理が実行されるまでに生じた誤差に相当する誤差Ｄ２に起因するクロック信号Ｓ３の生成周期の誤差が補正される。以後、処理回路３３ａは、同図に示すように、補正処理を実行しつつ（または非実行としつつ）クロック信号Ｓ３の生成および出力を行う。これにより、同図に示すように、１秒完了信号Ｓ６の出力時点が１秒信号Ｓ１の出力時点に十分に近付くようにクロック信号Ｓ３の生成周期が補正される。
【００５２】
次に、発振回路２１が、規定値である１００００Ｈｚよりも１００Ｈｚ高い１０１００Ｈｚの周波数Ｎｆのパルス信号Ｓ２を出力する場合において、１秒信号Ｓ１以外のノイズが入力したときのクロック信号生成装置１の動作を図６を参照して説明する。
【００５３】
この例では、処理回路３１ａが、図６の下から２段目に示すように、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別する度に、誤差Ｄ１を特定して、誤差信号Ｓ４ａを出力する。また、処理回路３２ａが同図の最下段に示すように、誤差Ｄ２を特定する。
【００５４】
ここで、図６に示すように、４回目の１秒信号Ｓ１の出力後において１秒信号Ｓ１以外のノイズを処理回路３１ａが入力し、処理回路３１ａがステップ５４においてこのノイズの入力を１秒信号Ｓ１が出力されたと判別（誤認）したとする。この場合、同図に示すように、４回目の１秒信号Ｓ１の出力時点からカウント数Ｃ（第１カウント数Ｃ１）が４０４０に達した時点で、処理回路３１ａがこのような判別をしたときには、第１カウント数Ｃ１が規定値Ｎｒｔである９０００（周波数Ｎｆの値の９０％に相当する値）以下であるため、処理回路３１ａは、誤差Ｄ１の特定を停止すると共に、第１エラー信号Ｓ７ａを出力する（ステップ５８）。このため、ノイズが１秒信号Ｓ１として取り扱われることに起因して実際に補正すべき誤差とは異なる大きな値が誤差として設定されてクロック信号Ｓ３の精度が低下する事態が確実に防止される。
【００５５】
また、この例では、図６に示すように、４回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、第１処理部３１から第１エラー信号Ｓ７ａが出力され、誤差信号Ｓ４ｂは出力されていない。この際には、処理回路３３ａは、ステップ８８において、直前の処理で用いた誤差Ｄ１（この例では１００）を補正値とした補正処理を実行しつつクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に、５回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。以後、処理回路３３ａは、同図に示すように、補正処理を実行しつつ（または非実行としつつ）クロック信号Ｓ３の生成および出力を行う。
【００５６】
次に、発振回路２１が、規定値である１００００Ｈｚよりも１００Ｈｚ低い９９００Ｈｚの周波数Ｎｆのパルス信号Ｓ２を出力する場合において、ＧＰＳ信号Ｓ０のレベル低下等によって一時的な受信停止が発生したときのクロック信号生成装置１の動作を図７を参照して説明する。
【００５７】
この例では、図７に示すように、カウント数Ｃ（第１カウント数Ｃ１）が９９００に達した時点、つまり、規定値Ｎｒｔである９０００（周波数Ｎｆの値の９０％に相当する値）を超え、かつ規定値Ｎｒｓである１１０００（周波数Ｎｆの値の１１０％に相当する値）以上となる以前に２回目の１秒信号Ｓ１が出力される。このため、処理回路３１ａは、１回目の１秒信号Ｓ１の出力時点と２回目の１秒信号Ｓ１の出力時点との間の第１カウント数Ｃ１と周波数Ｎｆの値との差分値（この例では−１００）を誤差Ｄ１として特定すると共に、その誤差Ｄ１を示す誤差信号Ｓ４ａを第３処理部３３に出力する（ステップ５６）。以後、処理回路３１ａは、同図の下から２段目に示すように、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別する度に、誤差Ｄ１を特定して、誤差信号Ｓ４ａを出力する。
【００５８】
ここで、図７に示すように、本来であれば５回目の１秒信号Ｓ１が出力されるべき時点でその１秒信号Ｓ１が出力されなかったとする。この場合には、処理回路３１ａが、ステップ５３において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ（１１０００）以上となっても次の（５回目の）１秒信号Ｓ１が出力されないと判別して、誤差Ｄ１の特定を停止すると共に、第１エラー信号Ｓ７ａを出力する（ステップ５８）。このため、何らかの理由でＧＰＳ信号Ｓ０が受信できなかった（１秒信号Ｓ１が出力できなかった）ことに起因して実際に補正すべき誤差とは異なる大きな値が誤差として設定されてクロック信号Ｓ３の精度が低下する事態が確実に防止される。
【００５９】
また、この例では、図７に示すように、２回目の１秒信号Ｓ１の出力時点から１回目の１秒完了信号Ｓ６の出力時点までの間の第２カウント数Ｃ２が１００であるため、ステップ６５に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆ（周波数Ｎｆの値の１０％に相当する１０００）以下）を満たす。このため処理回路３２ａは、差分値Ｎｄである「１００」の反数である「−１００」を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。次いで、処理回路３２ａは、ステップ６９を実行する。この場合、誤差Ｄ２が０ではないため、処理回路３２ａは、ステップ７０，７１を実行する。以後、処理回路３２ａは、同図の最下段に示すように、誤差Ｄ２を特定する。
【００６０】
また、この例では、図７に示すように、６回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、第１処理部３１から第１エラー信号Ｓ７ａが出力され、誤差信号Ｓ４ｂは出力されていない。この際には、処理回路３３ａは、ステップ８８において、直前の処理で用いた誤差Ｄ１（この例では−１００）を補正値とした補正処理を実行しつつクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に、７回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。以後、処理回路３３ａは、同図に示すように、補正処理を実行しつつ（または非実行としつつ）クロック信号Ｓ３の生成および出力を行う。
【００６１】
このように、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法では、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の双方（合計値）を用いて補正処理を実行する。この場合、誤差Ｄ１は、２回の１秒信号Ｓ１の出力時点の間にパルス信号Ｓ２の数をカウントした第１カウント数Ｃ１とパルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値との差分値、つまり２回の１秒信号Ｓ１の出力時点の間に生じる発振回路２１の誤差に相当する。一方、誤差Ｄ２には、ＧＰＳ衛星を捕捉できずに１秒信号Ｓ１の出力が中断したときや、ＧＰＳ信号Ｓ０にノイズが重畳してＧＰＳ信号Ｓ０として使用できなかったときに残留する誤差、作動開始から補正処理が実行されるまでに生じた残留誤差、および２回の１秒信号Ｓ１の出力時点の間には把握できずに残留する１つのパルス信号Ｓ２の周期に満たない短時間の誤差が累積することによって生じる残留誤差などのような誤差Ｄ１には含まれない各種の誤差が含まれる。このため、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法によれば、誤差Ｄ１だけを用いた補正では補正できない誤差Ｄ２に含まれる各種の誤差までも補正することができる。したがって、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法によれば、例えば、１秒間に生成すべき数のクロック信号Ｓ３の生成が完了する１秒完了信号Ｓ６の出力時点が１秒信号Ｓ１の出力時点に十分に近付くように（両時点が一致するように）クロック信号Ｓ３の生成周期を補正することができる結果、クロック信号Ｓ３の精度を十分に向上させることができる。
【００６２】
また、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法では、１秒信号Ｓ１の出力時点でカウントを開始したパルス信号Ｓ２のカウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ以上となった時点で次の１秒信号Ｓ１が出力されていないと判別したとき、およびカウント数Ｃが規定値Ｎｒｔ以下の時点で次の１秒信号Ｓ１が出力されたと判別したときに、次の１秒信号Ｓ１の出力時点まで誤差Ｄ１の特定を停止する。この場合、このような判別結果となったときには、何らかの理由で１秒信号Ｓ１が出力できない状態であったり、ノイズが１秒信号Ｓ１として誤認されている状態であることがあり、この状態で特定した誤差Ｄ１は、通常、実際に補正すべき発振回路２１の誤差よりも大きいこととなる。このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法によれば、上記した判別結果となったときに誤差Ｄ１の特定を停止して、実際の誤差よりも大きな値での補正処理の実行を抑止することができるため、クロック信号の精度をさらに向上させることができる。また、誤差Ｄ１の特定を停止したときに、それ以前に特定した誤差Ｄ１を用いて補正処理を実行することで、クロック信号Ｓ３の精度を一層向上させることができる。
【００６３】
また、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法によれば、誤差を複数に分けて補正することにより、誤差が大きい場合であっても、特定のクロック信号Ｓ３の生成周期だけが極端に短くなったり極端に長くなったりする事態を防止することができるため、クロック信号Ｓ３の生成周期を均一に維持しつつ補正処理を行うことができる。
【００６４】
なお、クロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、大きい補正値を複数に分割して複数の補正処理において少しずつ補正する際には、１秒間の中で補正処理の実行間隔がほぼ等間隔となるようにする（１秒間に１０００回の生成処理を実行する場合において１０回の補正処理を行う際には、１０回の生成処理毎に１回の補正処理を実行する）構成および方法について上記したが、１秒よりも短い時間（例えば、０．５秒以下の時間）の中で複数の補正処理を実行する構成および方法を採用することもできる。また、１秒よりも長い時間（例えば、２秒以上の時間）の中で複数の補正処理を実行する構成および方法を採用することもできる。
【符号の説明】
【００６５】
１ クロック信号生成装置
１１ 受信部
２１ 発振回路
３１ 第１処理部
３２ 第２処理部
３３ 第３処理部
１００ ＧＰＳ衛星
Ｃ カウント数
Ｃ１ 第１カウント数
Ｃ２ 第２カウント数
Ｄ１，Ｄ２ 誤差
Ｎｆ 周波数
Ｎｒ２ 第２規定値
Ｎｒ３ 第３規定値
Ｓ０ ＧＰＳ信号
Ｓ１ １秒信号
Ｓ３ クロック信号
Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ 誤差信号
Ｓ６ １秒完了信号
Ｓ７ａ 第１エラー信号
Ｓ７ｂ 第２エラー信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発振回路から出力された高周波のパルス信号を用いてクロック信号を生成するクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気信号のＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換を行う際に用いるクロック信号（サンプリングクロック）を生成するクロック信号生成装置（例えば、特開平６−２４９９２１号公報に開示されたミックスドシグナルＩＣテスタに設けられているサンプリングクロック発生ユニット）が従来から知られている。この種のクロック信号生成装置は、発振回路から出力される例えば１００ＭＨｚ程度の高周波のパルス信号を分周して１００ｋＨｚ程度の周波数のクロック信号を生成して出力する。この場合、１秒当たりに生成されるクロック信号の数がどれだけ規定値（この例では、１０００００個）どおりであるか、つまりクロック信号の精度がどれだけ高いかは、主として、発振回路から出力されるパルス信号の精度、つまり発振回路の性能に依存している。しかしながら、高性能の発振回路であってもその精度には限界があり、例えば、数日間に亘って電気信号をＡ／Ｄ変換しつつ記録するような場合には、パルス信号の誤差によってクロック信号に誤差が生じ、そのクロック信号の誤差に起因する時間のずれが無視できない程度に大きくなるおそれがある。このため、この種のクロック信号生成装置では、何らかの方法でクロック信号に対する補正を行うのが好ましい。出願人は、このようなクロック信号に対する補正手段として、ＧＰＳ（Global Positioning System ）衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号（1pps（Pulse Par Second）信号）を１秒間隔で出力する受信部を備え、この１秒信号を用いてクロック信号に対する補正を行う機能を備えたクロック信号生成装置を既に開発している。
【０００３】
このクロック信号生成装置では、例えば、発振回路から出力されるパルス信号の周波数が１００ＭＨｚに規定され、クロック信号の周波数が１００ｋＨｚに規定されているときには、１秒信号が出力されたときから次の１秒信号が出力されたときまでの１秒間（２回の１秒信号が出力される間）に発振回路から出力されるパルス信号の数をカウントし、そのカウント数と規定値である１００Ｍとを比較する。この際に、例えば、カウント数が１０００だけ少ないとき、つまり、発振回路に「遅れ」の誤差が生じているときには、パルス信号の数を（１００Ｍ−１０００）個カウントする間に１００ｋ個のクロック信号を出力する、つまり９９９９９個のパルス信号の数をカウントする毎に１００個のクロック信号を出力する処理を１０００回行うことで、パルス信号１０００個分に相当する遅れの誤差を補正する。また、例えば、カウント数が１０００だけ多いとき、つまり、発振回路に「進み」の誤差が生じているときには、パルス信号の数を（１００Ｍ＋１０００）個カウントする間に１００ｋ個のクロック信号を出力する、つまり１００００１個のパルス信号をカウントする毎に１００個のクロック信号を出力する処理を１０００回行うことで、上記のパルス信号１０００個分の進みの誤差を補正する。このクロック信号生成装置では、このような時間のずれ補正を行う機能を備えたことにより、クロック信号の精度を十分に向上することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４９９２１号公報（第３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、出願人が既に開発している上記のクロック信号生成装置には、以下の改善すべき課題がある。すなわち、このクロック信号生成装置では、２回の１秒信号が出力される間のパルス信号のカウント数に基づいてクロック信号に対する補正を行っている。しかしながら、例えばＧＰＳ衛星を捕捉できずに１秒信号の出力が中断したときや、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号にノイズが重畳してＧＰＳ信号として使用できなかったときには、１秒信号の出力中断期間やＧＰＳ信号の使用不能期間における誤差を把握することができないこととなる。このため、このクロック信号生成装置には、１秒信号の出力中断や使用不能の事態が生じた後に、その状態が復旧したとしても、１秒信号の出力中断期間やＧＰＳ信号の使用不能期間における誤差が補正されることなく残留するおそれがある。また、このクロック信号生成装置には、クロック信号生成装置の作動開始から補正処理が実行されるまでに生じた誤差や、２回の１秒信号が出力される間には把握できずに残留する１つのパルス信号の周期に満たない短時間の誤差が累積することによって生じる誤差も特定することができないため、これらの誤差も補正されることなく残留するおそれがある。したがって、このクロック信号生成装置には、補正されずに残留する誤差の存在に起因してクロック信号の精度の向上が困難であるという課題が存在し、この点の改善が望まれている。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、クロック信号の精度を向上させ得るクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載のクロック信号生成装置は、高周波のパルス信号を生成して出力する発振回路と、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号を出力する受信部と、前記発振回路から出力された前記パルス信号を予め決められた数だけカウントする毎に１個のクロック信号を生成するクロック信号生成処理を実行すると共に、前記受信部から前記１秒信号が２回出力される間に前記パルス信号の数をカウントした第１カウント数と前記パルス信号に対して予め規定された周波数の値との差分値である第１の誤差を特定し、前記クロック信号生成処理を実行する際に前記第１の誤差を前記予め決められた数から増減することによって前記クロック信号の生成周期を補正する補正処理を実行する処理部とを備えたクロック信号生成装置であって、前記処理部は、前記受信部からの前記１秒信号の出力に同期して前記クロック信号生成処理を開始すると共に、１秒間に生成すべき数として予め決められた数の前記クロック信号を生成する毎にその生成完了を示す１秒完了時点を特定し、前記１秒完了時点以前であって当該１秒完了時点に最も近い時点で出力された前記１秒信号の出力時点から当該１秒完了時点までの間に前記パルス信号の数をカウントした第２カウント数が前記周波数の値よりも小さい第１規定値以下のときには当該第２カウント数を第２の誤差として特定し、前記第２カウント数が前記第１規定値よりも大きくかつ前記周波数の値および前記第１の誤差を合計した値と当該第２カウント数との差分値の絶対値が前記第１規定値以下のときには当該差分値を第３の誤差として特定し、前記補正処理において、前記第１の誤差、前記第２の誤差および前記第３の誤差の合計値を前記予め決められた数から増減する。
【０００８】
また、請求項２記載のクロック信号生成装置は、請求項１記載のクロック信号生成装置において、前記処理部は、前記受信部からの前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも大きい第２規定値以上となった時点で次の前記１秒信号が前記受信部から出力されていないと判別したとき、および前記受信部からの前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも小さい第３規定値以下の時点で次の前記１秒信号が前記受信部から出力されたと判別したときには、次の前記１秒信号の出力時点まで前記第１の誤差の特定を停止する。
【０００９】
また、請求項３記載のクロック信号生成装置は、請求項１または２記載のクロック信号生成装置において、前記処理部は、前記誤差の合計値を複数に分割した分割値を複数回の前記クロック信号生成処理において前記予め決められた数からそれぞれ増減して前記補正処理を実行する。
【００１０】
また、請求項４記載のクロック信号生成方法は、発振回路から出力された高周波のパルス信号を予め決められた数だけカウントする毎に１個のクロック信号を生成するクロック信号生成処理を実行すると共に、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号を２回出力する間に前記パルス信号の数をカウントした第１カウント数と前記パルス信号に対して予め規定された周波数の値との差分値である第１の誤差を特定し、前記クロック信号生成処理を実行する際に前記第１の誤差を前記予め決められた数から増減することによって前記クロック信号の生成周期を補正する補正処理を実行するクロック信号生成方法であって、前記１秒信号の出力に同期して前記クロック信号生成処理を開始すると共に、１秒間に生成すべき数として予め決められた数の前記クロック信号を生成する毎にその生成完了を示す１秒完了時点を特定し、前記１秒完了時点以前であって当該１秒完了時点に最も近い時点で出力された前記１秒信号の出力時点から当該１秒完了時点までの間に前記パルス信号の数をカウントした第２カウント数が前記周波数の値よりも小さい第１規定値以下のときには当該第２カウント数を第２の誤差として特定し、前記第２カウント数が前記第１規定値よりも大きくかつ前記周波数の値および前記第１の誤差を合計した値と当該第２カウント数との差分値の絶対値が前記第１規定値以下のときには当該差分値を第３の誤差として特定し、前記補正処理において、前記第１の誤差、前記第２の誤差および前記第３の誤差の合計値を前記予め決められた数から増減する。
【００１１】
また、請求項５記載のクロック信号生成方法は、請求項４記載のクロック信号生成方法において、前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも大きい第２規定値以上となった時点で次の前記１秒信号を出力できないと判別したとき、および前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも小さい第３規定値以下の時点で次の前記１秒信号を出力したと判別したときには、次の前記１秒信号の出力時点まで前記第１の誤差の特定を停止する。
【００１２】
また、請求項６記載のクロック信号生成方法は、請求項４または５記載のクロック信号生成方法において、前記誤差の合計値を複数に分割した分割値を複数回の前記クロック信号生成処理において前記予め決められた数からそれぞれ増減して前記補正処理を実行する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載のクロック信号生成装置、および請求項４記載のクロック信号生成方法では、第１の誤差、第２の誤差および第３の誤差の合計値を用いて補正処理を実行する。この場合、第１の誤差は、２回の１秒信号の出力時点の間にパルス信号の数をカウントした第１カウント数とパルス信号の周波数の値との差分値、つまり２回の１秒信号の出力時点の間に生じる発振回路の誤差に相当する。一方、第２の誤差および第３の誤差には、ＧＰＳ衛星を捕捉できずに１秒信号の出力が中断したときや、ＧＰＳ信号にノイズが重畳してＧＰＳ信号として使用できなかったときに残留する誤差、作動開始から補正処理が実行されるまでに生じた残留誤差、および２回の１秒信号の出力時点の間には把握できずに残留する１つのパルス信号の周期に満たない短時間の誤差が累積することによって生じる残留誤差などのような第１の誤差には含まれない各種の誤差が含まれる。このため、このクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法によれば、第１の誤差だけを用いた補正では補正できない第２の誤差および第３の誤差に含まれる各種の誤差までも補正することができる。したがって、このクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法によれば、例えば、１秒間に生成すべき数のクロック信号の生成が完了する１秒完了時点が１秒信号の出力時点に十分に近付くように（両時点が一致するように）クロック信号の生成周期を補正することができる結果、クロック信号の精度を十分に向上させることができる。
【００１４】
また、請求項２記載のクロック信号生成装置、および請求項５記載のクロック信号生成方法では、１秒信号の出力時点でカウントを開始したパルス信号のカウント数が第２規定値以上となった時点で次の１秒信号を出力できないと判別したとき、および１秒信号の出力時点でカウントを開始したパルス信号のカウント数が第３規定値以下の時点で次の１秒信号を出力したと判別したときには、次の１秒信号の出力時点まで第１の誤差の特定を停止する。この場合、このような判別結果となったときには、何らかの理由で１秒信号が出力できない状態であったり、ノイズが１秒信号として誤認されている状態であることがあり、この状態で特定した第１の誤差は、通常、実際に補正すべき発振回路の誤差よりも大きいこととなる。このクロック信号生成装置およびクロック信号生成方法によれば、上記した判別結果となったときに第１の誤差の特定を停止して、実際の誤差よりも大きな値での補正処理の実行を抑止することができるため、クロック信号の精度をさらに向上させることができる。また、第１の誤差の特定を停止したときに、それ以前に特定した第１の誤差を用いて補正処理を実行することで、クロック信号の精度を一層向上させることができる。
【００１５】
また、請求項３記載のクロック信号生成装置、および請求項６記載のクロック信号生成方法によれば、誤差を複数に分けて補正することにより、誤差が大きい場合であっても、特定のクロック信号の生成周期だけが極端に短くなったり極端に長くなったりする事態を防止することができるため、クロック信号の生成周期を均一に維持しつつ補正処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】クロック信号生成装置１の構成を示す構成図である。
【図２】第１処理５０のフローチャートである。
【図３】第２処理６０のフローチャートである。
【図４】第３処理８０のフローチャートである。
【図５】クロック信号生成装置１によって実行される各処理を説明する第１のタイミングチャートである。
【図６】クロック信号生成装置１によって実行される各処理を説明する第２のタイミングチャートである。
【図７】クロック信号生成装置１によって実行される各処理を説明する第３のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、クロック信号生成装置およびクロック信号生成方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
最初に、クロック信号生成装置１の構成について説明する。図１に示すクロック信号生成装置１は、受信部１１、発振回路２１、第１処理部３１、第２処理部３２および第３処理部３３を備えて構成され、電気信号のＡ／Ｄ変換やＤ／Ａ変換を行う際に用いるクロック信号（サンプリングクロック）Ｓ３を後述するクロック信号生成方法に従って生成する。なお、第１処理部３１、第２処理部３２および第３処理部３３によって処理部が構成される。
【００１９】
受信部１１は、図１に示すように、ＧＰＳ衛星１００から発信されるＧＰＳ信号Ｓ０をＧＰＳアンテナ１１ａを介して受信する。また、受信部１１は、受信したＧＰＳ信号Ｓ０に対する処理を実行して、１秒信号Ｓ１を１秒間隔で生成し、第１処理部３１、第２処理部３２および第３処理部３３に出力する。
【００２０】
発振回路２１は、一例として水晶発振回路であって、１秒当りに発生させるべき数である周波数Ｎｆが、例えば１ＭＨｚ〜１００ＭＨｚ程度に規定された高周波のパルス信号Ｓ２を出力する。
【００２１】
第１処理部３１は、図１に示すように、処理回路３１ａおよびカウンタ３１ｂを備えて構成され、図２に示す第１処理５０を実行することにより、第３処理部３３によって実行される補正処理（クロック信号Ｓ３の生成周期を補正する処理）の際に用いる誤差Ｄ１（第１の誤差に相当する）を特定し、その誤差Ｄ１を示す誤差信号Ｓ４ａを出力する。具体的には、この第１処理５０では、第１処理部３１の処理回路３１ａが、受信部１１から１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する（ステップ５１）。ステップ５１において、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別したときには、処理回路３１ａは、カウンタ３１ｂに対して発振回路２１から出力されたパルス信号Ｓ２の数をカウントさせると共に（ステップ５２）、カウンタ３１ｂによってカウントされたパルス信号Ｓ２の数（以下、この数を「カウント数Ｃ」ともいう）が、予め決められた規定値Ｎｒｓ（パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値よりも大きい値であって、一例として、周波数Ｎｆの値の１００．０１％に相当する値）以上であるか否かを判別する（ステップ５３）。なお、この規定値Ｎｒｓが、第２規定値に相当する。
【００２２】
また、処理回路３１ａは、ステップ５３において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ以上ではない（カウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ未満である）と判別したときには、次の１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する（ステップ５４）。この場合、次の１秒信号Ｓ１が出力されていないと判別したときには、処理回路３１ａは、ステップ５２〜５４を繰り返して実行し、次の１秒信号Ｓ１が出力されたと判別したときには、カウント数Ｃが、予め決められた規定値Ｎｒｔ（パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値よりも小さい値であって、一例として、周波数Ｎｆの値の９９．９９％に相当する値）以下であるか否かを判別する（ステップ５５）。なお、この規定値Ｎｒｔが、第３規定値に相当する。
【００２３】
また、処理回路３１ａは、ステップ５５において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｔ以下ではない（カウント数Ｃが規定値Ｎｒｔを超えている）と判別したときには、受信部１１から１秒信号Ｓ１が２回出力される間（つまり、２回の１秒信号Ｓ１によって特定される「１秒間」）にカウントされたパルス信号Ｓ２のカウント数Ｃ（以下、このカウント数Ｃを「第１カウント数Ｃ１」ともいう）と、パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値（１秒当りに生成すべきパルス信号Ｓ２の数）との差分値である誤差Ｄ１を特定すると共に、その誤差Ｄ１を示す誤差信号Ｓ４ａを第２処理部３２および第３処理部３３に出力する（ステップ５６）。次いで、処理回路３１ａは、カウンタ３１ｂに対して、カウント数Ｃをリセットさせる（ステップ５７）。
【００２４】
一方、上記したステップ５３において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ以上となっても、なお次の１秒信号Ｓ１が出力されないときには、その原因がパルス信号Ｓ２の誤差が原因ではなく、他の原因（例えば、受信部１１の故障やＧＰＳ信号Ｓ０のレベル低下等）である可能性が高い。また、上記したステップ５５において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｔ以下の時点で、次の１秒信号Ｓ１が出力されたときにも、その原因がパルス信号Ｓ２の誤差が原因ではなく、他の原因（例えば、１秒信号Ｓ１以外のノイズ等の入力）である可能性が高い。このようなときに、その時点における差分値で補正処理を行ったときには、却ってクロック信号Ｓ３の生成周期に大きな誤差が生じることとなる。このため、処理回路３１ａは、ステップ５３において、誤差Ｄ１が規定値Ｎｒｓ以上であると判別したとき、およびステップ５５において、誤差Ｄ１が規定値Ｎｒｔ以下であると判別したときは、直前に特定した誤差Ｄ１を保持すると共に、第１エラー信号Ｓ７ａを出力し（ステップ５８）、次いで、カウンタ３１ｂに対して、カウント数Ｃをリセットさせる（ステップ５７）。処理回路３１ａは、以後、ステップ５２〜５８を繰り替えして実行する。
【００２５】
第２処理部３２は、図１に示すように、処理回路３２ａおよびカウンタ３２ｂを備えて構成され、図３に示す第２処理６０を実行することにより、上記した誤差Ｄ１による補正だけでは補正しきれない要因（例えば、発振回路２１の周波数Ｎｆの変動など）に起因するクロック信号Ｓ３の生成周期の不均一な誤差を補正するための誤差Ｄ２（第２の誤差および第３の誤差に相当する）を特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する。具体的には、この第２処理６０では、第２処理部３２の処理回路３２ａが、第３処理部３３から出力されるステータス信号Ｓ５に基づき、第３処理部３３が「補正中」（補正処理の実行中）であるか否かを判別する（ステップ６１）。処理回路３２ａは、第３処理部３３が補正処理の実行中であると判別したときには、このステップ６１を繰り返して実行し、第３処理部３３が補正処理の非実行中である（補正処理の実行中ではない）と判別したときには、受信部１１から１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する（ステップ６２）。
【００２６】
ステップ６２において、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別したときには、処理回路３２ａは、カウンタ３２ｂに対して、発振回路２１から出力されたパルス信号Ｓ２の数をカウントさせると共に（ステップ６３）、第３処理部３３から後述する１秒完了信号Ｓ６が出力されたか否かを判別する（ステップ６４）。処理回路３２ａは、ステップ６４において、１秒完了信号Ｓ６が出力されたと判別したときには、１秒信号Ｓ１の出力時点から１秒完了信号Ｓ６の出力時点（１秒分のクロック信号Ｓ３を出力した時点）までにカウンタ３２ｂによってカウントされたパルス信号Ｓ２の数（以下、この値を「第２カウント数Ｃ２」ともいう）が規定値Ｎｒｆ（パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値よりも小さい値であって、一例として、周波数Ｎｆの値の０．０１％に相当する値）以下であるか否かを判別する（ステップ６５）。処理回路３２ａは、この判別条件を満たすと判別したときには、その第２カウント数Ｃ２の反数（正負の符号を変えた数：この例では、第２カウント数Ｃ２の反数は負の値となる）を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。なお、上記した規定値Ｎｒｆが第１規定値に相当する。
【００２７】
また、処理回路３２ａは、ステップ６５において、第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆを超えていると判別したときには、第２カウント数Ｃ２が、パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値とその時点における上記の誤差Ｄ１とを合計した値（以下、この値を「比較値Ｎｃ」ともいう）を超え、かつ第２カウント数Ｃ２から比較値Ｎｃを差し引いた値（以下、この値を「差分値Ｎｄ」ともいう）が規定値Ｎｒｆ以下であるか否かを判別する（ステップ６６）。処理回路３２ａは、この判別条件を満たすと判別したときには、その差分値Ｎｄの反数（この例では、差分値Ｎｄの反数は負の値となる）を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。
【００２８】
また、処理回路３２ａは、ステップ６６において、ステップ６６に規定する判別条件を満たさないと判別したときには、第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ以下で、かつ差分値Ｎｄの反数（この例では、差分値Ｎｄの反数は正の値となる）が規定値Ｎｒｆ以下であるか否かを判別する（ステップ６７）。処理回路３２ａは、この判別条件を満たすと判別したときには、差分値Ｎｄの反数（正の値）を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。つまり、処理回路３２ａは、ステップ６６〜６８を実行することにより、第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆよりも大きくかつ周波数Ｎｆの値および誤差Ｄ１を合計した比較値Ｎｃと第２カウント数Ｃ２との差分値の絶対値が規定値Ｎｒｆ値以下のときにはその差分値を誤差Ｄ２として特定する。
【００２９】
また、処理回路３２ａは、誤差信号Ｓ４ｂを出力した後に（ステップ６８の実行後に）誤差Ｄ２が０であるか否かを判別する（ステップ６９）。この場合、処理回路３２ａは、誤差Ｄ２が０ではないと判別したときには、第３処理部３３が補正処理の実行中となるまで待機して誤差信号Ｓ４ｂの出力状態を維持し（ステップ７０）、第３処理部３３が補正処理の実行中となったときに誤差信号Ｓ４ｂを初期化する（ステップ７１）。また、処理回路３２ａは、ステップ６９において誤差Ｄ２が０であると判別したときには、ステップ７０を実行することなく（待機することなく）誤差信号Ｓ４ｂを初期化する（ステップ７１）。次いで、処理回路３２ａは、カウンタ３２ｂに対して、第２カウント数Ｃ２をリセットさせる（ステップ７２）。
【００３０】
また、処理回路３２ａは、ステップ６５〜６７に規定する判別条件のいずれも満たさないと判別したときには、第２エラー信号Ｓ７ｂを出力し（ステップ７３）、次いで、カウンタ３２ｂに対して、第２カウント数Ｃ２をリセットする（ステップ７２）。処理回路３２ａは、以後、ステップ６１〜７２または６１〜７３を繰り替えして実行する。
【００３１】
第３処理部３３は、図１に示すように、処理回路３３ａおよびカウンタ３３ｂを備えて構成され、図４に示す第３処理８０を実行して、１秒間当りに予め決められた数のクロック信号Ｓ３を生成して出力する。また、第３処理部３３は、第３処理８０においてクロック信号Ｓ３を生成する際に、発振回路２１の誤差（発振回路２１から出力されるパルス信号Ｓ２における規定の周波数Ｎｆと実際の周波数との誤差）に起因するクロック信号Ｓ３の生成周期の不均一な誤差を補正する補正処理を実行する。具体的には、この第３処理８０では、第３処理部３３の処理回路３３ａが、ステータス信号Ｓ５の内容を「非補正中」（補正処理の非実行中）に変更し（ステップ８１）、次いで受信部１１から１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する（ステップ８２）。処理回路３３ａは、ステップ８２において、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別した時点で、その１秒信号Ｓ１の出力時点に同期させて、カウンタ３３ｂに対して発振回路２１から出力されたパルス信号Ｓ２の数をカウントさせる（ステップ８３）。
【００３２】
続いて、処理回路３３ａは、誤差信号Ｓ４ａが第１処理部３１から出力されているときには、その誤差信号Ｓ４ａに基づいて誤差Ｄ１を特定する（ステップ８４）。また、処理回路３３ａは、誤差信号Ｓ４ｂが第２処理部３２から出力されているときには、その誤差信号Ｓ４ｂに基づいて誤差Ｄ２を特定する（ステップ８５）。次いで、処理回路３３ａは、特定した誤差Ｄ２が０か０以外であるかを判別する（ステップ８６）。処理回路３３ａは、ステップ８６において、誤差Ｄ２が０以外であると判別したときには、ステータス信号Ｓ５の内容を「補正中」に変更する（ステップ８７）。
【００３３】
続いて、処理回路３３ａは、カウンタ３３ｂに対するパルス信号Ｓ２のカウント数のリセットの指示や、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２を用いた補正処理の実行を繰り返して、クロック信号Ｓ３を１秒分（１秒間に生成すべき数として予め決められた数だけ）生成して出力する生成処理を実行する（ステップ８８）。この場合、処理回路３３ａは、一例として、次のようにして補正処理を実行する。なお、発明の理解を容易とするため、以下の説明では、パルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆが１００００Ｈｚに規定されているものとする。また、予め決められた数としての１０個のパルス信号Ｓ２をカウントする毎に１回のクロック信号Ｓ３を生成して出力する、つまり１秒間に１０００個のクロック信号Ｓ３を出力するように規定されている（クロック信号Ｓ３の周波数が１０００Ｈｚに規定されている）ものとする。この例において、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の合計である補正値が「０」のときには、処理回路３３ａは、規定された１０個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされる毎に１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１秒間に１０００回行う。つまり、１０００個のクロック信号Ｓ３の出力が１秒分となる。
【００３４】
一方、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の合計である補正値が「１０」のときには、予め決められた数としての１０個に１個を加えた１１個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされたときに１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１０回行うと共に、１０個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされたときに１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を９９０回（１０００回−１０回）行うことにより、１秒間に１０００回のクロック信号生成処理を行う。この場合、１１個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１回実行する毎に、１０個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を９９回実行することにより、１１個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１秒間の中で均等（均一）に分散させる。
【００３５】
また、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の合計である補正値が「−１０」のときには、予め決められた数としての１０個から１個を減じた９個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされたときに１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１０回行うと共に、１０個のパルス信号Ｓ２がカウンタ３３ｂによってカウントされたときに１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を９９０回（１０００回−１０回）行うことにより、１秒間に１０００回のクロック信号生成処理を行う。この場合、９個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１回実行する毎に、１０個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を９９回実行することにより、９個のパルス信号Ｓ２のカウントで１個のクロック信号Ｓ３を出力するクロック信号生成処理を１秒間の中で均等（均一）に分散させる。
【００３６】
ここで、補正値のうちの誤差Ｄ２が大きいときに、その補正値を１秒間の中で補正する上記の補正処理を行ったときには、その１秒間におけるクロック信号Ｓ３の生成周期が極端に短くなったり、極端に長くなったりして好ましくない。このため、誤差Ｄ２が大きいとき（一例として、「５０」のとき）には、その誤差Ｄ２を複数に分割（一例として「１０分割」）し、分割数と同じ秒数（この例では「１０秒」）における各１秒分のクロック信号生成処理において、誤差Ｄ２を１０分割した値に誤差Ｄ１を加えた値を補正値として処理回路３３ａ補正処理を行う構成および方法を採用することもできる。
【００３７】
次いで、処理回路３３ａは、１秒分のクロック信号Ｓ３を出力した時点でその旨を示す１秒完了信号Ｓ６を出力する（ステップ８９）。続いて、処理回路３３ａは、ステータス信号Ｓ５の内容を「非補正中」に変更する（ステップ９０）。処理回路３３ａは、以後、ステップ８３〜９０を繰り替えして実行する。
【００３８】
次に、図５〜図７を参照して、クロック信号生成装置１がクロック信号生成方法に従ってクロック信号Ｓ３を出力する際の動作をさらに具体的に説明する。この場合、発明の理解を容易とするため、発振回路２１が出力するパルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆが１００００Ｈｚに規定されているものとする。また、第３処理部３３がパルス信号Ｓ２を１０個（予め決められた数の一例）カウントする毎に１回のクロック信号Ｓ３を生成して出力する（クロック信号Ｓ３の周波数が１０００Ｈｚに規定されている）ものとする。つまり、このクロック信号生成装置１では、第３処理部３３が１秒間に生成すべきクロック信号Ｓ３の数が１０００回に規定されているものとする。また、規定値Ｎｒｓが１１０％に規定され、規定値Ｎｒｔが９０％に規定され、規定値Ｎｒｆが１０％に規定されている（各規定値Ｎｒｓ，Ｎｒｔ，Ｎｒｆが上記した各値とは異なる値に規定されている）ものとする。なお、図５〜図７では、パルス信号Ｓ２のカウント数と横方向（時間軸方向）における長さとの比率を実際の比率とは異なる比率で図示している。
【００３９】
最初に、発振回路２１が、作動開始時から１秒間だけ規定値である１００００Ｈｚよりも１００Ｈｚ高い１０１００Ｈｚの周波数Ｎｆのパルス信号Ｓ２を出力し、毎秒１０Ｈｚずつその周波数Ｎｆを増加させる場合におけるクロック信号生成装置１の動作を図５を参照して説明する。
【００４０】
このクロック信号生成装置１では、動作開始に伴い、受信部１１が１秒信号Ｓ１の出力を開始し、発振回路２１がパルス信号Ｓ２の出力を開始する。また、第１処理部３１、第２処理部３２および第３処理部３３が、図２〜４にそれぞれ示す第１処理５０、第２処理６０および第３処理８０をそれぞれ実行する。
【００４１】
この場合、第３処理部３３の処理回路３３ａが、ステータス信号Ｓ５の内容を「非補正中」に変更し（ステップ８１）、第２処理部３２の処理回路３２ａが、補正処理の非実行中であると判別する（ステップ６１）。次いで、１回目の１秒信号Ｓ１（図５において「１」を付した１秒信号Ｓ１）が受信部１１から出力されたときには、各処理部３１，３２，３３の各カウンタ３１ｂ，３２ｂ，３３ｂがパルス信号Ｓ２の数のカウントを開始する（ステップ５２，６３，８３）。
【００４２】
第１処理部３１では、パルス信号Ｓ２のカウント（ステップ５２）の開始後に、処理回路３１ａがステップ５３〜５５を実行することにより、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｔを超え、かつ規定値Ｎｒｓ以上となる以前に２回目の１秒信号Ｓ１が出力されたか否かを判別する。この場合、図５に示すように、カウント数Ｃ（第１カウント数Ｃ１）が１０１００に達した時点、つまり、周波数Ｎｆの値の９０％に相当する９０００（規定値Ｎｒｔ）を超え、かつ周波数Ｎｆの値の１１０％に相当する１１０００（規定値Ｎｒｓ）以上となる以前に２回目の１秒信号Ｓ１が出力される。このため、処理回路３１ａは、１回目の１秒信号Ｓ１の出力時点と２回目の１秒信号Ｓ１の出力時点との間の第１カウント数Ｃ１と周波数Ｎｆの値との差分値（この例では１００）を誤差Ｄ１として特定すると共に、その誤差Ｄ１を示す誤差信号Ｓ４ａを第３処理部３３に出力する（ステップ５６）。続いて、処理回路３１ａは、カウンタ３１ｂに対して、カウント数Ｃをリセットさせた後に（ステップ５７）、ステップ５２を実行する。以後、処理回路３１ａは、同図の下から２段目に示すように、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別する度に、誤差Ｄ１を特定して、誤差信号Ｓ４ａを出力する。この場合、この例では、発振回路２１におけるパルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆが１０Ｈｚずつ増加するため、同図に示すように、処理回路３１ａによって特定される誤差Ｄ１も１０ずつ増加する。
【００４３】
また、第２処理部３２では、パルス信号Ｓ２のカウント（ステップ６３）の開始後に、処理回路３２ａがステップ６４を実行して、１秒完了信号Ｓ６が第３処理部３３から出力されたか否かを判別する。また、処理回路３２ａは、１秒完了信号Ｓ６が出力されたと判別したときには、ステップ６５〜６７を実行して、各ステップ６５〜６７にそれぞれ規定する上記の各判別条件のいずれかが満たされるか否かを判別する。
【００４４】
この場合、図５に示すように、１回目の１秒信号Ｓ１の出力時点から１回目の１秒完了信号Ｓ６（同図において「１」を付した１秒完了信号Ｓ６）の出力時点までの間の第２カウント数Ｃ２が１００００であるため、ステップ６５に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たさず、ステップ６６に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１００００を超え、かつ差分値Ｎｄが規定値Ｎｒｆ以下）を満たさず、ステップ６７に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１００００以下で、かつ差分値Ｎｄ：０の反数が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たす。このため、処理回路３２ａは、差分値Ｎｄである「０」を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。次いで、処理回路３２ａは、ステップ６９を実行する。この場合、誤差Ｄ２が０のため、処理回路３２ａは、ステップ７０を実行することなく誤差信号Ｓ４ｂを初期化し（ステップ７１）、次いで、カウンタ３２ｂに対して、第２カウント数Ｃ２をリセットさせる（ステップ７２）。する。以後、処理回路３２ａは、ステップ６１〜７２または６１〜７３を実行する。
【００４５】
この場合、図５に示すように、２回目の１秒信号Ｓ１の出力時点から２回目の１秒完了信号Ｓ６の出力時点までの間の第２カウント数Ｃ２が９９００であるため、ステップ６５に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たさず、ステップ６６に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１０１００を超え、かつ差分値Ｎｄが規定値Ｎｒｆ以下）を満たさず、ステップ６７に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１０１００以下で、かつ差分値Ｎｄ：−２００の反数：２００が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たす。このため、処理回路３２ａは、差分値Ｎｄの反数である「２００」を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。
【００４６】
次いで、処理回路３２ａは、ステップ６９を実行する。この場合、誤差Ｄ２が０ではないため、処理回路３２ａは、第３処理部３３が補正処理の実行中となるまで（この例では、同図において３回目の１秒完了信号Ｓ６が第３処理部３３から出力される直後まで）待機した後に（ステップ７０）、誤差信号Ｓ４ｂを初期化する（ステップ７１）。また、処理回路３２ａは、第３処理部３３が補正処理の実行中のときには、ステップ６１を繰り返すことによって補正処理が終了するまで（非補正中となるまで）待機し、次の１秒信号Ｓ１（この例では、同図に示す５回目の１秒信号Ｓ１）が出力されたときに、再びカウンタ３２ｂに対してパルス信号Ｓ２の数をカウントさせ、次の１秒完了信号Ｓ６（この例では、同図に示す５回目の１秒完了信号Ｓ６）が出力されたと判別したときに、ステップ６５〜６７を実行して、各ステップ６５〜６７にそれぞれ規定する上記の各判別条件のいずれかが満たされるか否かを判別する。
【００４７】
この場合、図５に示すように、５回目の１秒信号Ｓ１の出力時点から５回目の１秒完了信号Ｓ６の出力時点までの間の第２カウント数Ｃ２が１００７０であるため、ステップ６５に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たさず、ステップ６６に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１３０（１００００＋１３０）を超え、かつ差分値Ｎｄが規定値Ｎｒｆ以下）を満たさず、ステップ６７に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が比較値Ｎｃ：１３０以下で、かつ差分値Ｎｄ：−６０の反数：６０が規定値Ｎｒｆ：１０００以下）を満たす。このため処理回路３２ａは、差分値Ｎｄの反数である「６０」を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。次いで、処理回路３２ａは、ステップ６９を実行する。この場合、誤差Ｄ２が０ではないため、処理回路３２ａは、ステップ７０，７１を実行する。以後、処理回路３２ａは、同図に示すように、誤差Ｄ２を特定する。
【００４８】
一方、第３処理部３３では、パルス信号Ｓ２のカウント（ステップ８３）の開始後に、処理回路３３ａがステップ８４，８５を実行する。この場合、図５に示すように、１回目の１秒信号Ｓ１が出力された直後の時点では、第１処理部３１および第２処理部３２が処理中（カウント中）であり、誤差信号Ｓ４ａおよび誤差信号Ｓ４ｂが出力されていないため、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２が０となる結果、ステップ８６において誤差Ｄ２が０である（０以外ではない）と判別して、ステップ８７（ステータス信号Ｓ５の「補正中」への内容変更）を実行することなく、ステップ８８を実行する。このステップ８８では、処理回路３３ａは、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２が「０」であるため、補正値が「０」の状態（補正しない状態で）でクロック信号Ｓ３を１秒分（つまり、１０００回）生成して出力する。続いて、処理回路３３ａは、クロック信号Ｓ３を１秒分出力した時点で、１回目の１秒完了信号Ｓ６を出力した後に（ステップ８９）、ステータス信号Ｓ５の内容を「非補正中」に変更する（ステップ９０）。以後、処理回路３２ａは、ステップ８３〜９０を実行する。
【００４９】
この場合、図５に示すように、１回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、誤差信号Ｓ４ａが出力されず、誤差信号Ｓ４ｂが示す誤差Ｄ２が「０」であるため、処理回路３３ａは、ステップ８７を実行することなく、補正値が「０」の状態でクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に（ステップ８８）、２回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。
【００５０】
また、図５に示すように、２回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、誤差Ｄ１が「１００」であることを示す誤差信号Ｓ４ａが出力され、誤差信号Ｓ４ｂは出力されていない（誤差Ｄ２が「０」である）ため、処理回路３３ａは、ステップ８７を実行することなく、補正値を「１００」とした補正処理を実行しつつクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に（ステップ８８）、３回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。
【００５１】
また、図５に示すように、３回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、誤差Ｄ１が「１１０」であることを示す誤差信号Ｓ４ａが出力され、誤差Ｄ２が「２００」であることを示す誤差信号Ｓ４ｂが出力されているため、処理回路３３ａは、ステップ８７を実行して、ステータス信号Ｓ５の内容を「補正中」に変更する。また、処理回路３３ａは、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の合計値（第１の誤差、第２の誤差および第３の誤差の合計値）である「３１０」を補正値とした補正処理を実行しつつクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に（ステップ８８）、４回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。これにより、２回の１秒信号Ｓ１間にカウントしたパルス信号Ｓ２の数とパルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値との差分値に相当する誤差Ｄ１に加えて、クロック信号生成装置１の作動開始から補正処理が実行されるまでに生じた誤差に相当する誤差Ｄ２に起因するクロック信号Ｓ３の生成周期の誤差が補正される。以後、処理回路３３ａは、同図に示すように、補正処理を実行しつつ（または非実行としつつ）クロック信号Ｓ３の生成および出力を行う。これにより、同図に示すように、１秒完了信号Ｓ６の出力時点が１秒信号Ｓ１の出力時点に十分に近付くようにクロック信号Ｓ３の生成周期が補正される。
【００５２】
次に、発振回路２１が、規定値である１００００Ｈｚよりも１００Ｈｚ高い１０１００Ｈｚの周波数Ｎｆのパルス信号Ｓ２を出力する場合において、１秒信号Ｓ１以外のノイズが入力したときのクロック信号生成装置１の動作を図６を参照して説明する。
【００５３】
この例では、処理回路３１ａが、図６の下から２段目に示すように、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別する度に、誤差Ｄ１を特定して、誤差信号Ｓ４ａを出力する。また、処理回路３２ａが同図の最下段に示すように、誤差Ｄ２を特定する。
【００５４】
ここで、図６に示すように、４回目の１秒信号Ｓ１の出力後において１秒信号Ｓ１以外のノイズを処理回路３１ａが入力し、処理回路３１ａがステップ５４においてこのノイズの入力を１秒信号Ｓ１が出力されたと判別（誤認）したとする。この場合、同図に示すように、４回目の１秒信号Ｓ１の出力時点からカウント数Ｃ（第１カウント数Ｃ１）が４０４０に達した時点で、処理回路３１ａがこのような判別をしたときには、第１カウント数Ｃ１が規定値Ｎｒｔである９０００（周波数Ｎｆの値の９０％に相当する値）以下であるため、処理回路３１ａは、誤差Ｄ１の特定を停止すると共に、第１エラー信号Ｓ７ａを出力する（ステップ５８）。このため、ノイズが１秒信号Ｓ１として取り扱われることに起因して実際に補正すべき誤差とは異なる大きな値が誤差として設定されてクロック信号Ｓ３の精度が低下する事態が確実に防止される。
【００５５】
また、この例では、図６に示すように、４回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、第１処理部３１から第１エラー信号Ｓ７ａが出力され、誤差信号Ｓ４ｂは出力されていない。この際には、処理回路３３ａは、ステップ８８において、直前の処理で用いた誤差Ｄ１（この例では１００）を補正値とした補正処理を実行しつつクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に、５回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。以後、処理回路３３ａは、同図に示すように、補正処理を実行しつつ（または非実行としつつ）クロック信号Ｓ３の生成および出力を行う。
【００５６】
次に、発振回路２１が、規定値である１００００Ｈｚよりも１００Ｈｚ低い９９００Ｈｚの周波数Ｎｆのパルス信号Ｓ２を出力する場合において、ＧＰＳ信号Ｓ０のレベル低下等によって一時的な受信停止が発生したときのクロック信号生成装置１の動作を図７を参照して説明する。
【００５７】
この例では、図７に示すように、カウント数Ｃ（第１カウント数Ｃ１）が９９００に達した時点、つまり、規定値Ｎｒｔである９０００（周波数Ｎｆの値の９０％に相当する値）を超え、かつ規定値Ｎｒｓである１１０００（周波数Ｎｆの値の１１０％に相当する値）以上となる以前に２回目の１秒信号Ｓ１が出力される。このため、処理回路３１ａは、１回目の１秒信号Ｓ１の出力時点と２回目の１秒信号Ｓ１の出力時点との間の第１カウント数Ｃ１と周波数Ｎｆの値との差分値（この例では−１００）を誤差Ｄ１として特定すると共に、その誤差Ｄ１を示す誤差信号Ｓ４ａを第３処理部３３に出力する（ステップ５６）。以後、処理回路３１ａは、同図の下から２段目に示すように、１秒信号Ｓ１が出力されたと判別する度に、誤差Ｄ１を特定して、誤差信号Ｓ４ａを出力する。
【００５８】
ここで、図７に示すように、本来であれば５回目の１秒信号Ｓ１が出力されるべき時点でその１秒信号Ｓ１が出力されなかったとする。この場合には、処理回路３１ａが、ステップ５３において、カウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ（１１０００）以上となっても次の（５回目の）１秒信号Ｓ１が出力されないと判別して、誤差Ｄ１の特定を停止すると共に、第１エラー信号Ｓ７ａを出力する（ステップ５８）。このため、何らかの理由でＧＰＳ信号Ｓ０が受信できなかった（１秒信号Ｓ１が出力できなかった）ことに起因して実際に補正すべき誤差とは異なる大きな値が誤差として設定されてクロック信号Ｓ３の精度が低下する事態が確実に防止される。
【００５９】
また、この例では、図７に示すように、２回目の１秒信号Ｓ１の出力時点から１回目の１秒完了信号Ｓ６の出力時点までの間の第２カウント数Ｃ２が１００であるため、ステップ６５に規定する上記の判別条件（第２カウント数Ｃ２が規定値Ｎｒｆ（周波数Ｎｆの値の１０％に相当する１０００）以下）を満たす。このため処理回路３２ａは、差分値Ｎｄである「１００」の反数である「−１００」を誤差Ｄ２として特定し、その誤差Ｄ２を示す誤差信号Ｓ４ｂを出力する（ステップ６８）。次いで、処理回路３２ａは、ステップ６９を実行する。この場合、誤差Ｄ２が０ではないため、処理回路３２ａは、ステップ７０，７１を実行する。以後、処理回路３２ａは、同図の最下段に示すように、誤差Ｄ２を特定する。
【００６０】
また、この例では、図７に示すように、６回目の１秒完了信号Ｓ６の出力直後の時点では、第１処理部３１から第１エラー信号Ｓ７ａが出力され、誤差信号Ｓ４ｂは出力されていない。この際には、処理回路３３ａは、ステップ８８において、直前の処理で用いた誤差Ｄ１（この例では−１００）を補正値とした補正処理を実行しつつクロック信号Ｓ３を１秒分生成して出力した後に、７回目の１秒完了信号Ｓ６を出力し（ステップ８９）、次いで、ステップ９０を実行する。以後、処理回路３３ａは、同図に示すように、補正処理を実行しつつ（または非実行としつつ）クロック信号Ｓ３の生成および出力を行う。
【００６１】
このように、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法では、誤差Ｄ１および誤差Ｄ２の双方（合計値）を用いて補正処理を実行する。この場合、誤差Ｄ１は、２回の１秒信号Ｓ１の出力時点の間にパルス信号Ｓ２の数をカウントした第１カウント数Ｃ１とパルス信号Ｓ２の周波数Ｎｆの値との差分値、つまり２回の１秒信号Ｓ１の出力時点の間に生じる発振回路２１の誤差に相当する。一方、誤差Ｄ２には、ＧＰＳ衛星を捕捉できずに１秒信号Ｓ１の出力が中断したときや、ＧＰＳ信号Ｓ０にノイズが重畳してＧＰＳ信号Ｓ０として使用できなかったときに残留する誤差、作動開始から補正処理が実行されるまでに生じた残留誤差、および２回の１秒信号Ｓ１の出力時点の間には把握できずに残留する１つのパルス信号Ｓ２の周期に満たない短時間の誤差が累積することによって生じる残留誤差などのような誤差Ｄ１には含まれない各種の誤差が含まれる。このため、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法によれば、誤差Ｄ１だけを用いた補正では補正できない誤差Ｄ２に含まれる各種の誤差までも補正することができる。したがって、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法によれば、例えば、１秒間に生成すべき数のクロック信号Ｓ３の生成が完了する１秒完了信号Ｓ６の出力時点が１秒信号Ｓ１の出力時点に十分に近付くように（両時点が一致するように）クロック信号Ｓ３の生成周期を補正することができる結果、クロック信号Ｓ３の精度を十分に向上させることができる。
【００６２】
また、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法では、１秒信号Ｓ１の出力時点でカウントを開始したパルス信号Ｓ２のカウント数Ｃが規定値Ｎｒｓ以上となった時点で次の１秒信号Ｓ１が出力されていないと判別したとき、およびカウント数Ｃが規定値Ｎｒｔ以下の時点で次の１秒信号Ｓ１が出力されたと判別したときに、次の１秒信号Ｓ１の出力時点まで誤差Ｄ１の特定を停止する。この場合、このような判別結果となったときには、何らかの理由で１秒信号Ｓ１が出力できない状態であったり、ノイズが１秒信号Ｓ１として誤認されている状態であることがあり、この状態で特定した誤差Ｄ１は、通常、実際に補正すべき発振回路２１の誤差よりも大きいこととなる。このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法によれば、上記した判別結果となったときに誤差Ｄ１の特定を停止して、実際の誤差よりも大きな値での補正処理の実行を抑止することができるため、クロック信号の精度をさらに向上させることができる。また、誤差Ｄ１の特定を停止したときに、それ以前に特定した誤差Ｄ１を用いて補正処理を実行することで、クロック信号Ｓ３の精度を一層向上させることができる。
【００６３】
また、このクロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法によれば、誤差を複数に分けて補正することにより、誤差が大きい場合であっても、特定のクロック信号Ｓ３の生成周期だけが極端に短くなったり極端に長くなったりする事態を防止することができるため、クロック信号Ｓ３の生成周期を均一に維持しつつ補正処理を行うことができる。
【００６４】
なお、クロック信号生成装置１およびクロック信号生成方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、大きい補正値を複数に分割して複数の補正処理において少しずつ補正する際には、１秒間の中で補正処理の実行間隔がほぼ等間隔となるようにする（１秒間に１０００回の生成処理を実行する場合において１０回の補正処理を行う際には、１０回の生成処理毎に１回の補正処理を実行する）構成および方法について上記したが、１秒よりも短い時間（例えば、０．５秒以下の時間）の中で複数の補正処理を実行する構成および方法を採用することもできる。また、１秒よりも長い時間（例えば、２秒以上の時間）の中で複数の補正処理を実行する構成および方法を採用することもできる。
【符号の説明】
【００６５】
１ クロック信号生成装置
１１ 受信部
２１ 発振回路
３１ 第１処理部
３２ 第２処理部
３３ 第３処理部
１００ ＧＰＳ衛星
Ｃ カウント数
Ｃ１ 第１カウント数
Ｃ２ 第２カウント数
Ｄ１，Ｄ２ 誤差
Ｎｆ 周波数
Ｎｒ２ 第２規定値
Ｎｒ３ 第３規定値
Ｓ０ ＧＰＳ信号
Ｓ１ １秒信号
Ｓ３ クロック信号
Ｓ４ａ，Ｓ４ｂ 誤差信号
Ｓ６ １秒完了信号
Ｓ７ａ 第１エラー信号
Ｓ７ｂ 第２エラー信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波のパルス信号を生成して出力する発振回路と、
ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号を出力する受信部と、
前記発振回路から出力された前記パルス信号を予め決められた数だけカウントする毎に１個のクロック信号を生成するクロック信号生成処理を実行すると共に、前記受信部から前記１秒信号が２回出力される間に前記パルス信号の数をカウントした第１カウント数と前記パルス信号に対して予め規定された周波数の値との差分値である第１の誤差を特定し、前記クロック信号生成処理を実行する際に前記第１の誤差を前記予め決められた数から増減することによって前記クロック信号の生成周期を補正する補正処理を実行する処理部とを備えたクロック信号生成装置であって、
前記処理部は、前記受信部からの前記１秒信号の出力に同期して前記クロック信号生成処理を開始すると共に、１秒間に生成すべき数として予め決められた数の前記クロック信号を生成する毎にその生成完了を示す１秒完了時点を特定し、
前記１秒完了時点以前であって当該１秒完了時点に最も近い時点で出力された前記１秒信号の出力時点から当該１秒完了時点までの間に前記パルス信号の数をカウントした第２カウント数が前記周波数の値よりも小さい第１規定値以下のときには当該第２カウント数を第２の誤差として特定し、
前記第２カウント数が前記第１規定値よりも大きくかつ前記周波数の値および前記第１の誤差を合計した値と当該第２カウント数との差分値の絶対値が前記第１規定値以下のときには当該差分値を第３の誤差として特定し、
前記補正処理において、前記第１の誤差、前記第２の誤差および前記第３の誤差の合計値を前記予め決められた数から増減するクロック信号生成装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記受信部からの前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも大きい第２規定値以上となった時点で次の前記１秒信号が前記受信部から出力されていないと判別したとき、および前記受信部からの前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも小さい第３規定値以下の時点で次の前記１秒信号が前記受信部から出力されたと判別したときには、次の前記１秒信号の出力時点まで前記第１の誤差の特定を停止する請求項１記載のクロック信号生成装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記誤差の合計値を複数に分割した分割値を複数回の前記クロック信号生成処理において前記予め決められた数からそれぞれ増減して前記補正処理を実行する請求項１または２記載のクロック信号生成装置。
【請求項４】
発振回路から出力された高周波のパルス信号を予め決められた数だけカウントする毎に１個のクロック信号を生成するクロック信号生成処理を実行すると共に、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号を２回出力する間に前記パルス信号の数をカウントした第１カウント数と前記パルス信号に対して予め規定された周波数の値との差分値である第１の誤差を特定し、前記クロック信号生成処理を実行する際に前記第１の誤差を前記予め決められた数から増減することによって前記クロック信号の生成周期を補正する補正処理を実行するクロック信号生成方法であって、
前記１秒信号の出力に同期して前記クロック信号生成処理を開始すると共に、１秒間に生成すべき数として予め決められた数の前記クロック信号を生成する毎にその生成完了を示す１秒完了時点を特定し、
前記１秒完了時点以前であって当該１秒完了時点に最も近い時点で出力された前記１秒信号の出力時点から当該１秒完了時点までの間に前記パルス信号の数をカウントした第２カウント数が前記周波数の値よりも小さい第１規定値以下のときには当該第２カウント数を第２の誤差として特定し、
前記第２カウント数が前記第１規定値よりも大きくかつ前記周波数の値および前記第１の誤差を合計した値と当該第２カウント数との差分値の絶対値が前記第１規定値以下のときには当該差分値を第３の誤差として特定し、
前記補正処理において、前記第１の誤差、前記第２の誤差および前記第３の誤差の合計値を前記予め決められた数から増減するクロック信号生成方法。
【請求項５】
前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも大きい第２規定値以上となった時点で次の前記１秒信号を出力できないと判別したとき、および前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも小さい第３規定値以下の時点で次の前記１秒信号を出力したと判別したときには、次の前記１秒信号の出力時点まで前記第１の誤差の特定を停止する請求項４記載のクロック信号生成方法。
【請求項６】
前記誤差の合計値を複数に分割した分割値を複数回の前記クロック信号生成処理において前記予め決められた数からそれぞれ増減して前記補正処理を実行する請求項４または５記載のクロック信号生成方法。
【請求項１】
高周波のパルス信号を生成して出力する発振回路と、
ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号を出力する受信部と、
前記発振回路から出力された前記パルス信号を予め決められた数だけカウントする毎に１個のクロック信号を生成するクロック信号生成処理を実行すると共に、前記受信部から前記１秒信号が２回出力される間に前記パルス信号の数をカウントした第１カウント数と前記パルス信号に対して予め規定された周波数の値との差分値である第１の誤差を特定し、前記クロック信号生成処理を実行する際に前記第１の誤差を前記予め決められた数から増減することによって前記クロック信号の生成周期を補正する補正処理を実行する処理部とを備えたクロック信号生成装置であって、
前記処理部は、前記受信部からの前記１秒信号の出力に同期して前記クロック信号生成処理を開始すると共に、１秒間に生成すべき数として予め決められた数の前記クロック信号を生成する毎にその生成完了を示す１秒完了時点を特定し、
前記１秒完了時点以前であって当該１秒完了時点に最も近い時点で出力された前記１秒信号の出力時点から当該１秒完了時点までの間に前記パルス信号の数をカウントした第２カウント数が前記周波数の値よりも小さい第１規定値以下のときには当該第２カウント数を第２の誤差として特定し、
前記第２カウント数が前記第１規定値よりも大きくかつ前記周波数の値および前記第１の誤差を合計した値と当該第２カウント数との差分値の絶対値が前記第１規定値以下のときには当該差分値を第３の誤差として特定し、
前記補正処理において、前記第１の誤差、前記第２の誤差および前記第３の誤差の合計値を前記予め決められた数から増減するクロック信号生成装置。
【請求項２】
前記処理部は、前記受信部からの前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも大きい第２規定値以上となった時点で次の前記１秒信号が前記受信部から出力されていないと判別したとき、および前記受信部からの前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも小さい第３規定値以下の時点で次の前記１秒信号が前記受信部から出力されたと判別したときには、次の前記１秒信号の出力時点まで前記第１の誤差の特定を停止する請求項１記載のクロック信号生成装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記誤差の合計値を複数に分割した分割値を複数回の前記クロック信号生成処理において前記予め決められた数からそれぞれ増減して前記補正処理を実行する請求項１または２記載のクロック信号生成装置。
【請求項４】
発振回路から出力された高周波のパルス信号を予め決められた数だけカウントする毎に１個のクロック信号を生成するクロック信号生成処理を実行すると共に、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して１秒信号を２回出力する間に前記パルス信号の数をカウントした第１カウント数と前記パルス信号に対して予め規定された周波数の値との差分値である第１の誤差を特定し、前記クロック信号生成処理を実行する際に前記第１の誤差を前記予め決められた数から増減することによって前記クロック信号の生成周期を補正する補正処理を実行するクロック信号生成方法であって、
前記１秒信号の出力に同期して前記クロック信号生成処理を開始すると共に、１秒間に生成すべき数として予め決められた数の前記クロック信号を生成する毎にその生成完了を示す１秒完了時点を特定し、
前記１秒完了時点以前であって当該１秒完了時点に最も近い時点で出力された前記１秒信号の出力時点から当該１秒完了時点までの間に前記パルス信号の数をカウントした第２カウント数が前記周波数の値よりも小さい第１規定値以下のときには当該第２カウント数を第２の誤差として特定し、
前記第２カウント数が前記第１規定値よりも大きくかつ前記周波数の値および前記第１の誤差を合計した値と当該第２カウント数との差分値の絶対値が前記第１規定値以下のときには当該差分値を第３の誤差として特定し、
前記補正処理において、前記第１の誤差、前記第２の誤差および前記第３の誤差の合計値を前記予め決められた数から増減するクロック信号生成方法。
【請求項５】
前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも大きい第２規定値以上となった時点で次の前記１秒信号を出力できないと判別したとき、および前記１秒信号の出力時点でカウントを開始した前記パルス信号のカウント数が前記周波数の値よりも小さい第３規定値以下の時点で次の前記１秒信号を出力したと判別したときには、次の前記１秒信号の出力時点まで前記第１の誤差の特定を停止する請求項４記載のクロック信号生成方法。
【請求項６】
前記誤差の合計値を複数に分割した分割値を複数回の前記クロック信号生成処理において前記予め決められた数からそれぞれ増減して前記補正処理を実行する請求項４または５記載のクロック信号生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１９１３３０（Ｐ２０１２−１９１３３０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１６８６（Ｐ２０１１−５１６８６）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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