データ記録装置及びデータ記録装置の時刻校正方法
【課題】連続的な時間変化による時刻校正を可能にするデータ記録装置及びデータ記録装置の時刻校正方法を実現する。
【解決手段】内部基準クロック３０が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることにより時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じて内部時刻を計時する内部時計４０と、地震の揺れを測定した地震波データとともに内部時計４０が計時する内部時刻データを記録する加速度検出器２０を有する地震計１００において、地震計１００は内部時計４０の時刻校正のためにＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻と内部時計４０が計時する内部時刻とのずれ量とずれ方向を検出するとともに、そのずれ量とずれ方向に応じて発振信号の規定数を変更することにより、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように連続的な時間変化による時刻校正を行うこととした。
【解決手段】内部基準クロック３０が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることにより時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じて内部時刻を計時する内部時計４０と、地震の揺れを測定した地震波データとともに内部時計４０が計時する内部時刻データを記録する加速度検出器２０を有する地震計１００において、地震計１００は内部時計４０の時刻校正のためにＧＰＳ信号を受信し、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻と内部時計４０が計時する内部時刻とのずれ量とずれ方向を検出するとともに、そのずれ量とずれ方向に応じて発振信号の規定数を変更することにより、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように連続的な時間変化による時刻校正を行うこととした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記録装置及びデータ記録装置の時刻校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震の振動に関する地震波データを記録する地震計において、地震を観測した時刻であって地震波データを記録した時刻をより正確なものとするために、地震計に内蔵される内部時計を、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を利用して自動的に時刻校正する地震計が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−１４８６７８号公報
【特許文献２】特開２００１−２１５２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術の場合、真の時刻からずれている内部時計の時刻を校正する際、その時刻校正のタイミングにおいて内部時計の時刻が瞬時に真の時刻となるため、図３に示すように、内部時計が刻んだ時間が非連続的になってしまう。
この時刻校正タイミングに地震波データを記録してしまうと、地震波データの波形データの連続性が保てないため、その波形データの信頼性が得られず、震度やＳＩ値（Spectrum Intensity値）の計算に不都合が生じてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、連続的な時間変化による時刻校正を可能にするデータ記録装置及びデータ記録装置の時刻校正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
基準器が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた時刻を計時する内部時計と、所定のデータを測定する測定器と、を備え、前記測定器が測定したデータとともに前記内部時計が計時する時刻を記録するデータ記録装置であって、
所定の標準時刻信号を取得する標準時刻信号取得手段と、
前記標準時刻信号取得手段により取得された標準時刻信号に応じた標準時刻と前記内部時計が計時する内部時刻とのずれ量と、前記標準時刻に対する前記内部時刻のずれ方向とを検出する時刻ずれ検出手段と、
前記時刻ずれ検出手段により検出されたずれ量及びずれ方向に応じて、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する規定数変更手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデータ記録装置において、
前記規定数変更手段は、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が前記標準時刻に対し前記内部時刻が進んでいる場合は前記規定数を増やし、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が前記標準時刻に対し前記内部時刻が遅れている場合は前記規定数を減らすとともに、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が大きいほど前記規定数の増減幅を大きくし、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が小さいほど前記規定数の増減幅を小さくする変更を行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のデータ記録装置において。
前記測定器は地震の振動を測定する機器であり、当該データ記録装置は、前記測定器が測定した振動とその振動とともに記録された時刻とに基づき、地震の揺れに関する地震データを算出する計算手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、
基準器が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた時刻を計時する内部時計と、所定のデータを測定する測定器と、を備え、前記測定器が測定したデータとともに前記内部時計が計時する時刻を記録するデータ記録装置の時刻校正方法であって、
所定の標準時刻信号を取得する標準時刻信号取得工程と、
前記標準時刻信号取得工程において取得された標準時刻信号に応じた標準時刻に対する内部時計が計時する内部時刻の一次関数を設定する関数設定工程と、
前記関数設定工程において設定された一次関数の傾きが１以上である場合、その傾きが１以下となるように前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更し、前記関数設定工程において設定された一次関数の傾きが１以下である場合、その傾きが１以上となるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する規定数変更工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のデータ記録装置の時刻校正方法において、
前記標準時刻信号取得工程は、所定の時間間隔毎に行われ、
前記規定数変更工程は、次の標準時刻信号取得工程のタイミングまでの間に、傾きが１の基準一次関数に、前記関数設定工程において設定された一次関数が交差する傾きとなるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載のデータ記録装置の時刻校正方法において、
前記規定数変更工程において変更された規定数に応じた一次関数が、傾きが１の基準一次関数に交差するタイミングを判断する交差判断工程と、
前記交差判断工程において判断されたタイミングに、前記一次関数の傾きが１となるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する交差時規定数変更工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、データ記録装置は、基準器が発生する一定周期の発振信号を内部時計が規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じて内部時計が内部時刻を計時することができ、測定器が測定したデータとともに内部時計が計時する内部時刻を記録することができる。
そして、データ記録装置は、その内部時計の時刻校正のために標準時刻信号を取得し、その標準時刻信号に応じた標準時刻と、内部時計が計時する内部時刻とのずれ量とずれ方向とを検出することができ、そのずれ量及びずれ方向に応じて内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することができる。
【００１２】
つまり、データ記録装置において、基準器が発生する一定周期の発振信号を内部時計が規定数カウントすることに基づき、その内部時計が計時する時間速度を設定するようになっているので、標準時刻と内部時刻とにずれが生じた場合には、標準時刻と内部時刻とのずれ量及びずれ方向に応じて内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することにより、内部時計が計時する時間速度を調整して、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことが可能になる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、データ記録装置において、時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が標準時刻に対し内部時刻が進んでいる場合は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を増やすことによって、内部時計が計時する時間速度を遅くするようにして、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように調整することができる。また、時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が標準時刻に対し内部時刻が遅れている場合は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を減らすことによって、内部時計が計時する時間速度を速くするようにして、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように調整することができる。
また、時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が大きいほど、内部時計がカウントする発振信号の規定数の増減幅を大きくする変更を行うことによって、速やかな時刻校正を行うことができる。また、時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が小さいほど、内部時計がカウントする発振信号の規定数の増減幅を小さくする変更を行うことによって、穏やかな時刻校正を行うことができる。
【００１４】
具体的には、データ記録装置は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更する処理である、内部時計の分周比率を変更する処理を実行することにより、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、データ記録装置は、その測定器が測定した地震の振動に関するデータを記録することができるとともに、その振動データとともに記録された時刻データとに基づき、地震の揺れに関する地震データである震度やＳＩ値などを算出することができる。
特に、データ記録装置は、連続的な時間変化による時刻校正を行うことができるため、地震の振動データを記録する際に内部時刻が非連続的になることがないので、記録された振動データや、算出された地震データを信頼性の高いものにすることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、データ記録装置は、基準器が発生する一定周期の発振信号を内部時計が規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じて内部時計が内部時刻を計時することができ、測定器が測定したデータとともに内部時計が計時する内部時刻を記録することができる。
そして、そのデータ記録装置の時刻校正方法によれば、その内部時計の時刻校正のために標準時刻信号を取得し、その標準時刻信号に応じた標準時刻に対する内部時計が計時する内部時刻の一次関数を設定することができ、その設定された一次関数の傾きに応じて内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することができる。
【００１７】
つまり、データ記録装置において、基準器が発生する一定周期の発振信号を内部時計が規定数カウントすることに基づき、その内部時計が計時する時間速度を設定するようになっているので、標準時刻と内部時刻とにずれが生じたために、設定された一次関数の傾きが１からずれた場合には、その傾きのずれに応じて内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することにより、内部時計が計時する時間速度を調整して、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことが可能になる。
具体的には、設定された一次関数の傾きが１以上であって、標準時刻に対し内部時刻が進んでいる場合は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を増やすことによって、内部時計が計時する時間速度を遅くするようにして、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように調整することができる。また、設定された一次関数の傾きが１以下であって、標準時刻に対し内部時刻が遅れている場合は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を減らすことによって、内部時計が計時する時間速度を速くするようにして、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように調整することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、データ記録装置の時刻校正方法によって、所定の時間間隔毎に標準時刻信号を取得するとともに、次の標準時刻信号を取得するタイミングまでの間に、傾きが１の基準一次関数に、設定された一次関数が交差する傾きとなるように、内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することができるので、ずれてしまった内部時刻が標準時刻に確実に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことが可能になる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は５に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、内部時計がカウントする発振信号の規定数が変更されたことに応じた一次関数が、傾きが１の基準一次関数に交差するタイミングに、その一次関数の傾きが１となるように、内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することができるので、ずれてしまった内部時刻が標準時刻に一致し、また内部時刻の時間速度が標準時刻の時間速度に一致するように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るデータ記録装置及びデータ記録装置の時刻校正方法の実施形態を図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態においては、データ記録装置として、地震を観測して地震の震度を測定する地震計について説明する。
【００２１】
地震計１００は、図１に示すように、標準時刻信号であるＧＰＳ信号を受信して取得する標準時刻信号取得手段としてのＧＰＳ受信機１０と、地震に関するデータを測定する測定器である加速度検出器２０と、一定周期の発振信号を発生する基準器である内部基準クロック３０と、地震計１００内において地震計用の時刻を計時する内部時計４０と、上記各部を制御するＣＰＵ５０等を備えている。
そして、地震計１００は、加速度検出器２０が測定する地震に関するデータとともに、内部時計４０が計時する時刻を記録するデータ記録装置である。
【００２２】
ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳアンテナ１１を備えており、ＧＰＳアンテナ１１を介してＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信する。
そして、ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳ信号に含まれる標準時刻情報に基づいて、「年月日時分秒」を示す時刻データであるシリアル信号と、ＧＰＳパルス信号を内部時計４０に発信する。
【００２３】
加速度検出器２０は、地震計１００が設置された地点の振動や揺れを検出して、その検出した振動や揺れに関する加速度を地震波データとしての電気信号に変換し、ＣＰＵ５０に出力する。
なお、加速度検出器２０には、内部基準クロック３０からサンプリングクロック信号が入力されており、加速度検出器２０が検出した振動や揺れに関する地震波データに、地震発生時刻を示す時刻データを付与するようになっている。
【００２４】
内部基準クロック３０は、例えば、１ｐｐｍ程度の周波数精度を有する水晶発振器を備えており、一定周期の発振信号を常に内部時計４０に出力する。
【００２５】
内部時計４０は、内部基準クロック３０の水晶発振器から入力された発振信号の周波数を変換して、内部時計４０における時間速度を設定するためのクロック信号を生成させるカウンタ回路（分周器）であって、そのクロック信号に応じた内部時刻を計時する。
例えば、内部時計４０は、規定数が１００００である１００００分周である場合、内部基準クロック３０の発振信号を１００００カウントすることを１単位とし、１００単位分カウントした際に１秒であるという１００Ｈｚのクロック信号を生成する。そして、内部時計４０は、そのクロック信号が刻む１秒を所定の時間速度として内部時刻を計時する。なお、１００００分周が１０００１分周となるとその時間速度は１分周分遅くなり、１００００分周が９９９９分周となるとその時間速度は１分周分速くなる。
【００２６】
また、内部時計４０は、ＧＰＳ受信機１０により取得されたＧＰＳ信号に応じた標準時刻と内部時計４０自身が計時する内部時刻とのずれ量と、標準時刻に対する内部時刻のずれ方向とを検出する時刻ずれ検出手段として機能する。そして、検出したずれ量及びずれ方向に関する時刻ずれデータをＣＰＵ５０に出力する。
具体的には、時刻ずれ検出手段としての内部時計４０は、例えば、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻と内部時計４０自身が計時する内部時刻とを比較し、標準時刻に対して内部時刻が何秒ずれているか（ずれ量）、標準時刻に対して内部時刻が進んでいるか遅れているか（ずれ方向）を検出し、その時刻ずれデータをＣＰＵ５０に出力する。
【００２７】
ＣＰＵ５０は、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に記憶される規定数変更プログラムを実行することによって、内部時計４０から入力されたずれ量及びずれ方向に関する時刻ずれデータに応じて、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する規定数変更手段として機能する。
具体的には、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、内部時計４０から入力された時刻ずれデータが、標準時刻に対し内部時刻が進んでいるデータである場合は規定数を増やす変更を、また、内部時計４０から入力された時刻ずれデータが、標準時刻に対し内部時刻が遅れているデータである場合は規定数を減らす変更を行うための制御指令を内部時計４０に出力する制御を実行する。
また、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、内部時計４０から入力された時刻ずれデータにおけるずれ量（例えば、ずれ量の値である秒数）が大きいほど規定数の増減幅を大きくする変更を、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が小さいほど規定数の増減幅を小さくする変更を行うための制御指令を内部時計４０に出力する制御を実行する。
なお、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０が変更する規定数の増減幅は、例えば、ずれ量０．０１秒に付き±１のように、地震計１００の内部時計４０に必要な精度に応じて予め設定されている。
【００２８】
また、ＣＰＵ５０は、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に記憶される地震計算プログラムを実行することによって、加速度検出器２０から入力された地震波データと、その地震波データ観測時に内部時計４０によって計時された時刻データとに基づき、地震の揺れに関する地震データ（例えば、震度やＳＩ値など地震に関するデータ）を算出する計算手段として機能する。
なお、計算手段としてのＣＰＵ５０が、地震の揺れに関する地震データである震度やＳＩ値などを算出するための計算処理は、従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
【００２９】
次に、本発明に係る地震計１００の時刻校正方法について、図２を参照して説明する。
地震計１００は、所定の時間間隔毎に時刻校正を行うようになっており、例えば、１分毎に時刻校正を行う。そして、内部時計４０の規定数は１００００に設定されている。
【００３０】
図２に示すように、標準時刻に対応する０分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信した際、そのＧＰＳ信号に応じた標準時刻と、内部時計４０が計時する内部時刻は一致している。
この場合、ＣＰＵ５０は、規定数を１００００に維持する。
【００３１】
次いで、標準時刻に対応する１分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信した際、そのＧＰＳ信号に応じた標準時刻に対して内部時計４０が計時する内部時刻は遅れている。
この時の遅れが０．０００２秒であると内部時計４０がＣＰＵ５０に時刻ずれデータを出力すると、ＣＰＵ５０は、規定数を９９９８に減らす変更処理（分周比率変更処理）を行い、内部時計４０の時間速度を速める制御を実行する。
そして、内部時計４０は、設定変更された規定数に応じたクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた内部時刻を計時することによって、内部時刻が徐々に標準時刻（例えば、基準ラインによって示される標準時刻）に近付く、連続的な時間変化を伴う時刻校正が行われることとなる。
【００３２】
次いで、標準時刻に対応する２分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信した際、そのＧＰＳ信号に応じた標準時刻に対して内部時計４０が計時する内部時刻は進んでいる。
この時の進みが０．０００１秒であると内部時計４０がＣＰＵ５０に時刻ずれデータを出力すると、ＣＰＵ５０は、規定数を１０００１に増やす変更処理（分周比率変更処理）を行い、内部時計４０の時間速度を遅らせる制御を実行する。
そして、内部時計４０は、設定変更された規定数に応じたクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた内部時刻を計時することによって、内部時刻が徐々に標準時刻に近付く連続的な時間変化を伴う時刻校正が行われることとなる。
【００３３】
このように、本発明に係る地震計１００は、１分毎に行う時刻校正処理において、内部時計４０の分周比率を変更する処理を実行することにより、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことができる。
特に、内部基準クロック３０の水晶発振器は、環境温度に応じて膨張／収縮してしまうことにより、その水晶発振器が発振する発振信号に狂いが生じてしまうことが避けられないが、地震計１００における時刻校正処理は、内部時計４０の分周比率を変更する処理であるため、水晶発振器の発振信号に狂いが生じてしまった場合であっても、好適に時刻校正を行うことが可能になる。
従って、地震計１００が記録する地震波データとともに記録される時刻データの信頼性が向上することとなって、地震波データや、その地震波データに基づく地震の震度情報の信頼性も向上する。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、時刻ずれ検出手段としての内部時計４０は、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻に対する内部時計４０自身が計時する内部時刻の一次関数を設定し、その一次関数の傾きを時刻ずれデータとしてＣＰＵ５０に出力する関数設定制御を実行することも可能である。
具体的には、時刻ずれ検出手段としての内部時計４０が関数設定制御を実行する場合、例えば、標準時刻をＸ、内部時刻をＹとする一次関数Ｙ＝ａＸ＋ｂを設定して、その傾きａをＣＰＵ５０に出力することとなる。
なお、内部時刻にずれがなく、内部時計４０が標準時刻と一致する正確な時間を計時している場合、その一次関数の傾きａの値はａ＝１となる。
【００３５】
また、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、時刻ずれ検出手段としての内部時計４０が関数設定制御を実行して設定した一次関数（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）の傾きａが入力された場合であって、その傾きａが１以上である場合、一次関数の傾きが１以下となるように内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。また、その傾きａが１以下である場合、一次関数の傾きが１以上となるように内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。
具体的には、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、内部時計４０から入力された傾きａの値が１以上である場合、内部時刻は標準時刻に対して進んでいるため規定数を増やす変更を、また、内部時計４０から入力された傾きａの値が１以下である場合、内部時刻は標準時刻に対して遅れているため規定数を減らす変更を行うための制御指令を内部時計４０に出力する制御を実行する。なお、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０が変更する規定数の増減幅は、例えば、傾きの変化０．０１（１００分の１）に付き±１のように、地震計１００の内部時計４０に必要な精度に応じて予め設定されている。
特に、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、所定の時間間隔毎にＧＰＳ信号を受信して時刻校正を行う地震計１００において、次のＧＰＳ信号を受信するタイミングまでの間に、傾きの値が１の基準一次関数Ｙ＝Ｘ（図２に示す基準ライン）に交差する一次関数を設定するため、その一次関数の傾きａの値を設定するように、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。
【００３６】
また、ＣＰＵ５０は、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に記憶される交差判断プログラムを実行することによって、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０により変更された規定数に応じた一次関数が、傾きが１の基準一次関数に交差するタイミングを判断する交差判断手段として機能する。
【００３７】
また、ＣＰＵ５０は、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に記憶される交差時規定数変更プログラムを実行することによって、交差判断手段としてのＣＰＵ５０によって判断されたタイミングに、その一次関数の傾きが１となるように、内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更する交差時規定数変更手段として機能する。
具体的には、交差時規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、交差判断手段としてのＣＰＵ５０によって判断されたタイミングに、例えば、規定数を１００００とする変更処理を行う。
【００３８】
そして、地震計１００が行う、図２に示される時刻校正において、標準時刻に対応する１分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信して（標準時刻信号取得工程）、内部時計４０は、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻（Ｘ）に対する内部時計４０が計時する内部時刻（Ｙ）の一次関数（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を設定し（関数設定工程）、その一次関数の傾きａである時刻ずれデータをＣＰＵ５０に出力する。
この一次関数の傾きａ（一次関数の傾きａ）がａ＝０．９９９８であり、内部時刻が遅れていると、ＣＰＵ５０は、規定数を９９９８に減らす変更処理を行い、内部時計４０の時間速度を速める制御を実行する（規定数変更工程）。
特に、ＣＰＵ５０は、次にＧＰＳ信号を受信するタイミングであって、標準時刻に対応する２分のタイミング（図２参照）までの間に、傾きの値が１の基準一次関数Ｙ＝Ｘ（図２に示す基準ライン）に、内部時計４０が設定する一次関数が交差するように、その一次関数の傾きａの値を設定するように、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。
【００３９】
また、地震計１００が行う、図２に示される時刻校正において、標準時刻に対応する２分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信して（標準時刻信号取得工程）、そのＧＰＳ信号に応じた標準時刻（Ｘ）に対する内部時刻（Ｙ）の一次関数（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を設定し（関数設定工程）、その一次関数の傾きａである時刻ずれデータをＣＰＵ５０に出力する。
この一次関数の傾きａ（一次関数の傾きａ）がａ＝１．０００１であり、内部時刻が進んでいると、ＣＰＵ５０は、規定数を１０００１に増やす変更処理を行い、内部時計４０の時間速度を遅らせる制御を実行する（規定数変更工程）。なお、ＣＰＵ５０は、次にＧＰＳ信号を受信するタイミングであって、標準時刻に対応する３分のタイミングまでの間に、傾きの値が１の基準一次関数Ｙ＝Ｘ（図２に示す基準ライン）に、内部時計４０が設定する一次関数が交差するように、その一次関数の傾きａの値を設定するように、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。
【００４０】
このように、標準時刻（Ｘ）に対する内部時刻（Ｙ）の一次関数（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）における傾きａを調整する制御であっても同様に、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことができる。
【００４１】
なお、ＣＰＵ５０が、標準時刻に対応する１．７５分のタイミングにおいて、内部時計４０が設定する一次関数が、傾きの値が１の基準一次関数Ｙ＝Ｘ（図２に示す基準ライン）に交差すると判断した場合、その内部時刻に関する一次関数の傾きが１となるように、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行してもよい。
この場合、ずれてしまった内部時刻を標準時刻に一致させるとともに、内部時計４０（内部時刻）の時間速度を標準時刻の時間速度に一時的にでも一致させることができる。
【００４２】
また、以上の実施の形態においては、データ記録装置として、地震に関するデータを記録する地震計１００を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、時刻データとともに測定データを記録するデータ記録装置であれば、その他の計測装置であってもよい。
【００４３】
また、以上の実施の形態においては、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻に基づく時刻校正を行うとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ラジオ電波における時報信号や、タイムコード入りの長波標準電波に基づく時刻校正を行うようにしてもよい。
【００４４】
また、以上の実施の形態においては、地震計１００は、ＧＰＳ信号に基づく標準時刻（Ｘ）を基準に内部時刻（Ｙ）のずれ量を検出するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、内部時計４０が計時する内部時刻（Ｙ）を基準に標準時刻（Ｘ）を取得し、その取得した標準時刻に内部時刻を合わせるためのずれ量を検出するようにしてもよい。
【００４５】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る地震計の要部構成を示すブロック図である。
【図２】地震計における内部時計を時刻校正した際の時間変化を示す説明図である。
【図３】従来の地震計における内部時計を時刻校正した際の時間変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ＧＰＳ受信機（標準時刻信号取得手段）
２０ 加速度検出器（測定器）
３０ 内部基準クロック（基準器）
４０ 内部時計（時刻ずれ検出手段）
５０ ＣＰＵ（規定数変更手段、計算手段、交差判断手段、交差時規定数変更手段）
１００ 地震計（データ記録装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ記録装置及びデータ記録装置の時刻校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震の振動に関する地震波データを記録する地震計において、地震を観測した時刻であって地震波データを記録した時刻をより正確なものとするために、地震計に内蔵される内部時計を、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を利用して自動的に時刻校正する地震計が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１０−１４８６７８号公報
【特許文献２】特開２００１−２１５２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術の場合、真の時刻からずれている内部時計の時刻を校正する際、その時刻校正のタイミングにおいて内部時計の時刻が瞬時に真の時刻となるため、図３に示すように、内部時計が刻んだ時間が非連続的になってしまう。
この時刻校正タイミングに地震波データを記録してしまうと、地震波データの波形データの連続性が保てないため、その波形データの信頼性が得られず、震度やＳＩ値（Spectrum Intensity値）の計算に不都合が生じてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、連続的な時間変化による時刻校正を可能にするデータ記録装置及びデータ記録装置の時刻校正方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
基準器が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた時刻を計時する内部時計と、所定のデータを測定する測定器と、を備え、前記測定器が測定したデータとともに前記内部時計が計時する時刻を記録するデータ記録装置であって、
所定の標準時刻信号を取得する標準時刻信号取得手段と、
前記標準時刻信号取得手段により取得された標準時刻信号に応じた標準時刻と前記内部時計が計時する内部時刻とのずれ量と、前記標準時刻に対する前記内部時刻のずれ方向とを検出する時刻ずれ検出手段と、
前記時刻ずれ検出手段により検出されたずれ量及びずれ方向に応じて、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する規定数変更手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のデータ記録装置において、
前記規定数変更手段は、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が前記標準時刻に対し前記内部時刻が進んでいる場合は前記規定数を増やし、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が前記標準時刻に対し前記内部時刻が遅れている場合は前記規定数を減らすとともに、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が大きいほど前記規定数の増減幅を大きくし、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が小さいほど前記規定数の増減幅を小さくする変更を行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のデータ記録装置において。
前記測定器は地震の振動を測定する機器であり、当該データ記録装置は、前記測定器が測定した振動とその振動とともに記録された時刻とに基づき、地震の揺れに関する地震データを算出する計算手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、
基準器が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた時刻を計時する内部時計と、所定のデータを測定する測定器と、を備え、前記測定器が測定したデータとともに前記内部時計が計時する時刻を記録するデータ記録装置の時刻校正方法であって、
所定の標準時刻信号を取得する標準時刻信号取得工程と、
前記標準時刻信号取得工程において取得された標準時刻信号に応じた標準時刻に対する内部時計が計時する内部時刻の一次関数を設定する関数設定工程と、
前記関数設定工程において設定された一次関数の傾きが１以上である場合、その傾きが１以下となるように前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更し、前記関数設定工程において設定された一次関数の傾きが１以下である場合、その傾きが１以上となるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する規定数変更工程と、
を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のデータ記録装置の時刻校正方法において、
前記標準時刻信号取得工程は、所定の時間間隔毎に行われ、
前記規定数変更工程は、次の標準時刻信号取得工程のタイミングまでの間に、傾きが１の基準一次関数に、前記関数設定工程において設定された一次関数が交差する傾きとなるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項４又は５に記載のデータ記録装置の時刻校正方法において、
前記規定数変更工程において変更された規定数に応じた一次関数が、傾きが１の基準一次関数に交差するタイミングを判断する交差判断工程と、
前記交差判断工程において判断されたタイミングに、前記一次関数の傾きが１となるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する交差時規定数変更工程と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、データ記録装置は、基準器が発生する一定周期の発振信号を内部時計が規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じて内部時計が内部時刻を計時することができ、測定器が測定したデータとともに内部時計が計時する内部時刻を記録することができる。
そして、データ記録装置は、その内部時計の時刻校正のために標準時刻信号を取得し、その標準時刻信号に応じた標準時刻と、内部時計が計時する内部時刻とのずれ量とずれ方向とを検出することができ、そのずれ量及びずれ方向に応じて内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することができる。
【００１２】
つまり、データ記録装置において、基準器が発生する一定周期の発振信号を内部時計が規定数カウントすることに基づき、その内部時計が計時する時間速度を設定するようになっているので、標準時刻と内部時刻とにずれが生じた場合には、標準時刻と内部時刻とのずれ量及びずれ方向に応じて内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することにより、内部時計が計時する時間速度を調整して、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことが可能になる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、データ記録装置において、時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が標準時刻に対し内部時刻が進んでいる場合は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を増やすことによって、内部時計が計時する時間速度を遅くするようにして、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように調整することができる。また、時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が標準時刻に対し内部時刻が遅れている場合は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を減らすことによって、内部時計が計時する時間速度を速くするようにして、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように調整することができる。
また、時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が大きいほど、内部時計がカウントする発振信号の規定数の増減幅を大きくする変更を行うことによって、速やかな時刻校正を行うことができる。また、時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が小さいほど、内部時計がカウントする発振信号の規定数の増減幅を小さくする変更を行うことによって、穏やかな時刻校正を行うことができる。
【００１４】
具体的には、データ記録装置は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更する処理である、内部時計の分周比率を変更する処理を実行することにより、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、データ記録装置は、その測定器が測定した地震の振動に関するデータを記録することができるとともに、その振動データとともに記録された時刻データとに基づき、地震の揺れに関する地震データである震度やＳＩ値などを算出することができる。
特に、データ記録装置は、連続的な時間変化による時刻校正を行うことができるため、地震の振動データを記録する際に内部時刻が非連続的になることがないので、記録された振動データや、算出された地震データを信頼性の高いものにすることができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、データ記録装置は、基準器が発生する一定周期の発振信号を内部時計が規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じて内部時計が内部時刻を計時することができ、測定器が測定したデータとともに内部時計が計時する内部時刻を記録することができる。
そして、そのデータ記録装置の時刻校正方法によれば、その内部時計の時刻校正のために標準時刻信号を取得し、その標準時刻信号に応じた標準時刻に対する内部時計が計時する内部時刻の一次関数を設定することができ、その設定された一次関数の傾きに応じて内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することができる。
【００１７】
つまり、データ記録装置において、基準器が発生する一定周期の発振信号を内部時計が規定数カウントすることに基づき、その内部時計が計時する時間速度を設定するようになっているので、標準時刻と内部時刻とにずれが生じたために、設定された一次関数の傾きが１からずれた場合には、その傾きのずれに応じて内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することにより、内部時計が計時する時間速度を調整して、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことが可能になる。
具体的には、設定された一次関数の傾きが１以上であって、標準時刻に対し内部時刻が進んでいる場合は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を増やすことによって、内部時計が計時する時間速度を遅くするようにして、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように調整することができる。また、設定された一次関数の傾きが１以下であって、標準時刻に対し内部時刻が遅れている場合は、内部時計がカウントする発振信号の規定数を減らすことによって、内部時計が計時する時間速度を速くするようにして、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように調整することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、データ記録装置の時刻校正方法によって、所定の時間間隔毎に標準時刻信号を取得するとともに、次の標準時刻信号を取得するタイミングまでの間に、傾きが１の基準一次関数に、設定された一次関数が交差する傾きとなるように、内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することができるので、ずれてしまった内部時刻が標準時刻に確実に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことが可能になる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項４又は５に記載の発明と同様の効果が得られることは無論のこと、内部時計がカウントする発振信号の規定数が変更されたことに応じた一次関数が、傾きが１の基準一次関数に交差するタイミングに、その一次関数の傾きが１となるように、内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更することができるので、ずれてしまった内部時刻が標準時刻に一致し、また内部時刻の時間速度が標準時刻の時間速度に一致するように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るデータ記録装置及びデータ記録装置の時刻校正方法の実施形態を図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態においては、データ記録装置として、地震を観測して地震の震度を測定する地震計について説明する。
【００２１】
地震計１００は、図１に示すように、標準時刻信号であるＧＰＳ信号を受信して取得する標準時刻信号取得手段としてのＧＰＳ受信機１０と、地震に関するデータを測定する測定器である加速度検出器２０と、一定周期の発振信号を発生する基準器である内部基準クロック３０と、地震計１００内において地震計用の時刻を計時する内部時計４０と、上記各部を制御するＣＰＵ５０等を備えている。
そして、地震計１００は、加速度検出器２０が測定する地震に関するデータとともに、内部時計４０が計時する時刻を記録するデータ記録装置である。
【００２２】
ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳアンテナ１１を備えており、ＧＰＳアンテナ１１を介してＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信する。
そして、ＧＰＳ受信機１０は、ＧＰＳ信号に含まれる標準時刻情報に基づいて、「年月日時分秒」を示す時刻データであるシリアル信号と、ＧＰＳパルス信号を内部時計４０に発信する。
【００２３】
加速度検出器２０は、地震計１００が設置された地点の振動や揺れを検出して、その検出した振動や揺れに関する加速度を地震波データとしての電気信号に変換し、ＣＰＵ５０に出力する。
なお、加速度検出器２０には、内部基準クロック３０からサンプリングクロック信号が入力されており、加速度検出器２０が検出した振動や揺れに関する地震波データに、地震発生時刻を示す時刻データを付与するようになっている。
【００２４】
内部基準クロック３０は、例えば、１ｐｐｍ程度の周波数精度を有する水晶発振器を備えており、一定周期の発振信号を常に内部時計４０に出力する。
【００２５】
内部時計４０は、内部基準クロック３０の水晶発振器から入力された発振信号の周波数を変換して、内部時計４０における時間速度を設定するためのクロック信号を生成させるカウンタ回路（分周器）であって、そのクロック信号に応じた内部時刻を計時する。
例えば、内部時計４０は、規定数が１００００である１００００分周である場合、内部基準クロック３０の発振信号を１００００カウントすることを１単位とし、１００単位分カウントした際に１秒であるという１００Ｈｚのクロック信号を生成する。そして、内部時計４０は、そのクロック信号が刻む１秒を所定の時間速度として内部時刻を計時する。なお、１００００分周が１０００１分周となるとその時間速度は１分周分遅くなり、１００００分周が９９９９分周となるとその時間速度は１分周分速くなる。
【００２６】
また、内部時計４０は、ＧＰＳ受信機１０により取得されたＧＰＳ信号に応じた標準時刻と内部時計４０自身が計時する内部時刻とのずれ量と、標準時刻に対する内部時刻のずれ方向とを検出する時刻ずれ検出手段として機能する。そして、検出したずれ量及びずれ方向に関する時刻ずれデータをＣＰＵ５０に出力する。
具体的には、時刻ずれ検出手段としての内部時計４０は、例えば、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻と内部時計４０自身が計時する内部時刻とを比較し、標準時刻に対して内部時刻が何秒ずれているか（ずれ量）、標準時刻に対して内部時刻が進んでいるか遅れているか（ずれ方向）を検出し、その時刻ずれデータをＣＰＵ５０に出力する。
【００２７】
ＣＰＵ５０は、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に記憶される規定数変更プログラムを実行することによって、内部時計４０から入力されたずれ量及びずれ方向に関する時刻ずれデータに応じて、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する規定数変更手段として機能する。
具体的には、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、内部時計４０から入力された時刻ずれデータが、標準時刻に対し内部時刻が進んでいるデータである場合は規定数を増やす変更を、また、内部時計４０から入力された時刻ずれデータが、標準時刻に対し内部時刻が遅れているデータである場合は規定数を減らす変更を行うための制御指令を内部時計４０に出力する制御を実行する。
また、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、内部時計４０から入力された時刻ずれデータにおけるずれ量（例えば、ずれ量の値である秒数）が大きいほど規定数の増減幅を大きくする変更を、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が小さいほど規定数の増減幅を小さくする変更を行うための制御指令を内部時計４０に出力する制御を実行する。
なお、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０が変更する規定数の増減幅は、例えば、ずれ量０．０１秒に付き±１のように、地震計１００の内部時計４０に必要な精度に応じて予め設定されている。
【００２８】
また、ＣＰＵ５０は、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に記憶される地震計算プログラムを実行することによって、加速度検出器２０から入力された地震波データと、その地震波データ観測時に内部時計４０によって計時された時刻データとに基づき、地震の揺れに関する地震データ（例えば、震度やＳＩ値など地震に関するデータ）を算出する計算手段として機能する。
なお、計算手段としてのＣＰＵ５０が、地震の揺れに関する地震データである震度やＳＩ値などを算出するための計算処理は、従来公知のものと同様であるので、ここでは詳述しない。
【００２９】
次に、本発明に係る地震計１００の時刻校正方法について、図２を参照して説明する。
地震計１００は、所定の時間間隔毎に時刻校正を行うようになっており、例えば、１分毎に時刻校正を行う。そして、内部時計４０の規定数は１００００に設定されている。
【００３０】
図２に示すように、標準時刻に対応する０分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信した際、そのＧＰＳ信号に応じた標準時刻と、内部時計４０が計時する内部時刻は一致している。
この場合、ＣＰＵ５０は、規定数を１００００に維持する。
【００３１】
次いで、標準時刻に対応する１分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信した際、そのＧＰＳ信号に応じた標準時刻に対して内部時計４０が計時する内部時刻は遅れている。
この時の遅れが０．０００２秒であると内部時計４０がＣＰＵ５０に時刻ずれデータを出力すると、ＣＰＵ５０は、規定数を９９９８に減らす変更処理（分周比率変更処理）を行い、内部時計４０の時間速度を速める制御を実行する。
そして、内部時計４０は、設定変更された規定数に応じたクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた内部時刻を計時することによって、内部時刻が徐々に標準時刻（例えば、基準ラインによって示される標準時刻）に近付く、連続的な時間変化を伴う時刻校正が行われることとなる。
【００３２】
次いで、標準時刻に対応する２分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信した際、そのＧＰＳ信号に応じた標準時刻に対して内部時計４０が計時する内部時刻は進んでいる。
この時の進みが０．０００１秒であると内部時計４０がＣＰＵ５０に時刻ずれデータを出力すると、ＣＰＵ５０は、規定数を１０００１に増やす変更処理（分周比率変更処理）を行い、内部時計４０の時間速度を遅らせる制御を実行する。
そして、内部時計４０は、設定変更された規定数に応じたクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた内部時刻を計時することによって、内部時刻が徐々に標準時刻に近付く連続的な時間変化を伴う時刻校正が行われることとなる。
【００３３】
このように、本発明に係る地震計１００は、１分毎に行う時刻校正処理において、内部時計４０の分周比率を変更する処理を実行することにより、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことができる。
特に、内部基準クロック３０の水晶発振器は、環境温度に応じて膨張／収縮してしまうことにより、その水晶発振器が発振する発振信号に狂いが生じてしまうことが避けられないが、地震計１００における時刻校正処理は、内部時計４０の分周比率を変更する処理であるため、水晶発振器の発振信号に狂いが生じてしまった場合であっても、好適に時刻校正を行うことが可能になる。
従って、地震計１００が記録する地震波データとともに記録される時刻データの信頼性が向上することとなって、地震波データや、その地震波データに基づく地震の震度情報の信頼性も向上する。
【００３４】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、時刻ずれ検出手段としての内部時計４０は、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻に対する内部時計４０自身が計時する内部時刻の一次関数を設定し、その一次関数の傾きを時刻ずれデータとしてＣＰＵ５０に出力する関数設定制御を実行することも可能である。
具体的には、時刻ずれ検出手段としての内部時計４０が関数設定制御を実行する場合、例えば、標準時刻をＸ、内部時刻をＹとする一次関数Ｙ＝ａＸ＋ｂを設定して、その傾きａをＣＰＵ５０に出力することとなる。
なお、内部時刻にずれがなく、内部時計４０が標準時刻と一致する正確な時間を計時している場合、その一次関数の傾きａの値はａ＝１となる。
【００３５】
また、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、時刻ずれ検出手段としての内部時計４０が関数設定制御を実行して設定した一次関数（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）の傾きａが入力された場合であって、その傾きａが１以上である場合、一次関数の傾きが１以下となるように内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。また、その傾きａが１以下である場合、一次関数の傾きが１以上となるように内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。
具体的には、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、内部時計４０から入力された傾きａの値が１以上である場合、内部時刻は標準時刻に対して進んでいるため規定数を増やす変更を、また、内部時計４０から入力された傾きａの値が１以下である場合、内部時刻は標準時刻に対して遅れているため規定数を減らす変更を行うための制御指令を内部時計４０に出力する制御を実行する。なお、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０が変更する規定数の増減幅は、例えば、傾きの変化０．０１（１００分の１）に付き±１のように、地震計１００の内部時計４０に必要な精度に応じて予め設定されている。
特に、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、所定の時間間隔毎にＧＰＳ信号を受信して時刻校正を行う地震計１００において、次のＧＰＳ信号を受信するタイミングまでの間に、傾きの値が１の基準一次関数Ｙ＝Ｘ（図２に示す基準ライン）に交差する一次関数を設定するため、その一次関数の傾きａの値を設定するように、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。
【００３６】
また、ＣＰＵ５０は、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に記憶される交差判断プログラムを実行することによって、規定数変更手段としてのＣＰＵ５０により変更された規定数に応じた一次関数が、傾きが１の基準一次関数に交差するタイミングを判断する交差判断手段として機能する。
【００３７】
また、ＣＰＵ５０は、図示しないＲＯＭ等の記憶手段に記憶される交差時規定数変更プログラムを実行することによって、交差判断手段としてのＣＰＵ５０によって判断されたタイミングに、その一次関数の傾きが１となるように、内部時計がカウントする発振信号の規定数を変更する交差時規定数変更手段として機能する。
具体的には、交差時規定数変更手段としてのＣＰＵ５０は、交差判断手段としてのＣＰＵ５０によって判断されたタイミングに、例えば、規定数を１００００とする変更処理を行う。
【００３８】
そして、地震計１００が行う、図２に示される時刻校正において、標準時刻に対応する１分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信して（標準時刻信号取得工程）、内部時計４０は、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻（Ｘ）に対する内部時計４０が計時する内部時刻（Ｙ）の一次関数（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を設定し（関数設定工程）、その一次関数の傾きａである時刻ずれデータをＣＰＵ５０に出力する。
この一次関数の傾きａ（一次関数の傾きａ）がａ＝０．９９９８であり、内部時刻が遅れていると、ＣＰＵ５０は、規定数を９９９８に減らす変更処理を行い、内部時計４０の時間速度を速める制御を実行する（規定数変更工程）。
特に、ＣＰＵ５０は、次にＧＰＳ信号を受信するタイミングであって、標準時刻に対応する２分のタイミング（図２参照）までの間に、傾きの値が１の基準一次関数Ｙ＝Ｘ（図２に示す基準ライン）に、内部時計４０が設定する一次関数が交差するように、その一次関数の傾きａの値を設定するように、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。
【００３９】
また、地震計１００が行う、図２に示される時刻校正において、標準時刻に対応する２分のタイミングにおいて時刻校正を行うためにＧＰＳ信号を受信して（標準時刻信号取得工程）、そのＧＰＳ信号に応じた標準時刻（Ｘ）に対する内部時刻（Ｙ）の一次関数（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）を設定し（関数設定工程）、その一次関数の傾きａである時刻ずれデータをＣＰＵ５０に出力する。
この一次関数の傾きａ（一次関数の傾きａ）がａ＝１．０００１であり、内部時刻が進んでいると、ＣＰＵ５０は、規定数を１０００１に増やす変更処理を行い、内部時計４０の時間速度を遅らせる制御を実行する（規定数変更工程）。なお、ＣＰＵ５０は、次にＧＰＳ信号を受信するタイミングであって、標準時刻に対応する３分のタイミングまでの間に、傾きの値が１の基準一次関数Ｙ＝Ｘ（図２に示す基準ライン）に、内部時計４０が設定する一次関数が交差するように、その一次関数の傾きａの値を設定するように、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行する。
【００４０】
このように、標準時刻（Ｘ）に対する内部時刻（Ｙ）の一次関数（Ｙ＝ａＸ＋ｂ）における傾きａを調整する制御であっても同様に、ずれてしまった内部時刻が徐々に標準時刻に近付くように、連続的な時間変化による時刻校正を行うことができる。
【００４１】
なお、ＣＰＵ５０が、標準時刻に対応する１．７５分のタイミングにおいて、内部時計４０が設定する一次関数が、傾きの値が１の基準一次関数Ｙ＝Ｘ（図２に示す基準ライン）に交差すると判断した場合、その内部時刻に関する一次関数の傾きが１となるように、内部時計４０がカウントする内部基準クロック３０の発振信号の規定数を変更する制御を実行してもよい。
この場合、ずれてしまった内部時刻を標準時刻に一致させるとともに、内部時計４０（内部時刻）の時間速度を標準時刻の時間速度に一時的にでも一致させることができる。
【００４２】
また、以上の実施の形態においては、データ記録装置として、地震に関するデータを記録する地震計１００を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、時刻データとともに測定データを記録するデータ記録装置であれば、その他の計測装置であってもよい。
【００４３】
また、以上の実施の形態においては、ＧＰＳ信号に応じた標準時刻に基づく時刻校正を行うとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ラジオ電波における時報信号や、タイムコード入りの長波標準電波に基づく時刻校正を行うようにしてもよい。
【００４４】
また、以上の実施の形態においては、地震計１００は、ＧＰＳ信号に基づく標準時刻（Ｘ）を基準に内部時刻（Ｙ）のずれ量を検出するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、内部時計４０が計時する内部時刻（Ｙ）を基準に標準時刻（Ｘ）を取得し、その取得した標準時刻に内部時刻を合わせるためのずれ量を検出するようにしてもよい。
【００４５】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る地震計の要部構成を示すブロック図である。
【図２】地震計における内部時計を時刻校正した際の時間変化を示す説明図である。
【図３】従来の地震計における内部時計を時刻校正した際の時間変化を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ＧＰＳ受信機（標準時刻信号取得手段）
２０ 加速度検出器（測定器）
３０ 内部基準クロック（基準器）
４０ 内部時計（時刻ずれ検出手段）
５０ ＣＰＵ（規定数変更手段、計算手段、交差判断手段、交差時規定数変更手段）
１００ 地震計（データ記録装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準器が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた時刻を計時する内部時計と、所定のデータを測定する測定器と、を備え、前記測定器が測定したデータとともに前記内部時計が計時する時刻を記録するデータ記録装置であって、
所定の標準時刻信号を取得する標準時刻信号取得手段と、
前記標準時刻信号取得手段により取得された標準時刻信号に応じた標準時刻と前記内部時計が計時する内部時刻とのずれ量と、前記標準時刻に対する前記内部時刻のずれ方向とを検出する時刻ずれ検出手段と、
前記時刻ずれ検出手段により検出されたずれ量及びずれ方向に応じて、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する規定数変更手段と、
を備えることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２】
前記規定数変更手段は、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が前記標準時刻に対し前記内部時刻が進んでいる場合は前記規定数を増やし、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が前記標準時刻に対し前記内部時刻が遅れている場合は前記規定数を減らすとともに、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が大きいほど前記規定数の増減幅を大きくし、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が小さいほど前記規定数の増減幅を小さくする変更を行うことを特徴とする請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項３】
前記測定器は地震の振動を測定する機器であり、当該データ記録装置は、前記測定器が測定した振動とその振動とともに記録された時刻とに基づき、地震の揺れに関する地震データを算出する計算手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ記録装置。
【請求項４】
基準器が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた時刻を計時する内部時計と、所定のデータを測定する測定器と、を備え、前記測定器が測定したデータとともに前記内部時計が計時する時刻を記録するデータ記録装置の時刻校正方法であって、
所定の標準時刻信号を取得する標準時刻信号取得工程と、
前記標準時刻信号取得工程において取得された標準時刻信号に応じた標準時刻に対する内部時計が計時する内部時刻の一次関数を設定する関数設定工程と、
前記関数設定工程において設定された一次関数の傾きが１以上である場合、その傾きが１以下となるように前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更し、前記関数設定工程において設定された一次関数の傾きが１以下である場合、その傾きが１以上となるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する規定数変更工程と、
を備えることを特徴とするデータ記録装置の時刻校正方法。
【請求項５】
前記標準時刻信号取得工程は、所定の時間間隔毎に行われ、
前記規定数変更工程は、次の標準時刻信号取得工程のタイミングまでの間に、傾きが１の基準一次関数に、前記関数設定工程において設定された一次関数が交差する傾きとなるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更することを特徴とする請求項４に記載のデータ記録装置の時刻校正方法。
【請求項６】
前記規定数変更工程において変更された規定数に応じた一次関数が、傾きが１の基準一次関数に交差するタイミングを判断する交差判断工程と、
前記交差判断工程において判断されたタイミングに、前記一次関数の傾きが１となるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する交差時規定数変更工程と、
を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載のデータ記録装置の時刻校正方法。
【請求項１】
基準器が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた時刻を計時する内部時計と、所定のデータを測定する測定器と、を備え、前記測定器が測定したデータとともに前記内部時計が計時する時刻を記録するデータ記録装置であって、
所定の標準時刻信号を取得する標準時刻信号取得手段と、
前記標準時刻信号取得手段により取得された標準時刻信号に応じた標準時刻と前記内部時計が計時する内部時刻とのずれ量と、前記標準時刻に対する前記内部時刻のずれ方向とを検出する時刻ずれ検出手段と、
前記時刻ずれ検出手段により検出されたずれ量及びずれ方向に応じて、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する規定数変更手段と、
を備えることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２】
前記規定数変更手段は、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が前記標準時刻に対し前記内部時刻が進んでいる場合は前記規定数を増やし、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ方向が前記標準時刻に対し前記内部時刻が遅れている場合は前記規定数を減らすとともに、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が大きいほど前記規定数の増減幅を大きくし、前記時刻ずれ検出手段によって検出されたずれ量が小さいほど前記規定数の増減幅を小さくする変更を行うことを特徴とする請求項１に記載のデータ記録装置。
【請求項３】
前記測定器は地震の振動を測定する機器であり、当該データ記録装置は、前記測定器が測定した振動とその振動とともに記録された時刻とに基づき、地震の揺れに関する地震データを算出する計算手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ記録装置。
【請求項４】
基準器が発生する一定周期の発振信号を規定数カウントすることに基づき時間速度を設定するためのクロック信号を生成し、そのクロック信号に応じた時刻を計時する内部時計と、所定のデータを測定する測定器と、を備え、前記測定器が測定したデータとともに前記内部時計が計時する時刻を記録するデータ記録装置の時刻校正方法であって、
所定の標準時刻信号を取得する標準時刻信号取得工程と、
前記標準時刻信号取得工程において取得された標準時刻信号に応じた標準時刻に対する内部時計が計時する内部時刻の一次関数を設定する関数設定工程と、
前記関数設定工程において設定された一次関数の傾きが１以上である場合、その傾きが１以下となるように前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更し、前記関数設定工程において設定された一次関数の傾きが１以下である場合、その傾きが１以上となるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する規定数変更工程と、
を備えることを特徴とするデータ記録装置の時刻校正方法。
【請求項５】
前記標準時刻信号取得工程は、所定の時間間隔毎に行われ、
前記規定数変更工程は、次の標準時刻信号取得工程のタイミングまでの間に、傾きが１の基準一次関数に、前記関数設定工程において設定された一次関数が交差する傾きとなるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更することを特徴とする請求項４に記載のデータ記録装置の時刻校正方法。
【請求項６】
前記規定数変更工程において変更された規定数に応じた一次関数が、傾きが１の基準一次関数に交差するタイミングを判断する交差判断工程と、
前記交差判断工程において判断されたタイミングに、前記一次関数の傾きが１となるように、前記内部時計がカウントする前記発振信号の規定数を変更する交差時規定数変更工程と、
を備えることを特徴とする請求項４又は５に記載のデータ記録装置の時刻校正方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００７−２９２６６２（Ｐ２００７−２９２６６２Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１２２３０７（Ｐ２００６−１２２３０７）
【出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月２６日（２００６．４．２６）
【出願人】（０００１３７６９４）株式会社ミツトヨ (979)
【Ｆターム（参考）】
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