(57)【要約】【課題】遅延素子の遅延量に応じて周波数を制御可能なリングオシレータであって、細かな周波数を設定可能な構成を提供する。【解 決手段】基準信号発生装置１０は、リングオシレータ２４と、同期制御部２２と、ΔΣ変調部２３と、出力部４２，４３と、を備える。リングオシレータ２４ は、出力する信号の周波数を調整可能である。同期制御部２２は、リファレンス信号と、リングオシレータ２４が出力する信号又はそれに基づく信号と、を比較 して比較結果を出力する。ΔΣ変調部２３は、同期制御部の比較結果に基づいて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するようにリングオシレータ ２４を制御する。出力部４２，４３は、リングオシレータ２４が出力した信号又はそれに基づく信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ループ状の回路を有しており、当該回路を１周するときに通過する遅延素子の数を異ならせることで、出力する信号の周波数を調整可能なリングオシレータと、
リファレンス信号と、前記リングオシレータが出力する信号又はそれに基づく信号と、を比較して比較結果を出力する同期制御部と、
前記同期制御部の比較結果に基づいて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータを制御する切替制御部と、
前記リングオシレータが出力した信号又はそれに基づく信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基準信号発生装置であって、
前記切替制御部は、ΔΣ変調を用いて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータを制御することを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項３】
請求項１に記載の基準信号発生装置であって、
前記切替制御部は、パルス幅変調を用いて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータを制御することを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項４】
請求項２に記載の基準信号発生装置であって、
前記出力部が出力する信号には、周波数が異なる複数の信号が見かけ上、不規則に切り替わる部分が含まれることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の基準信号発生装置であって、
周波数が異なる複数の信号を切り替える時間間隔は、前記同期制御部が比較を行う時間間隔よりも短いことを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の基準信号発生装置であって、
前記リングオシレータが使用される環境を示す環境値を取得する取得部と、
前記リングオシレータが出力する信号と前記環境値との関連性を求めて記憶する特性記憶部と、
適切なリファレンス信号が利用できるときは、前記特性記憶部が記憶する前記関連性に基づいて、制御信号を生成する自走制御部と、
を備え、
前記切替制御部は、前記自走制御部が生成した制御信号に基づいて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータを制御することを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項７】
ループ状の回路を有しており、当該回路を１周するときに通過する遅延素子の数を異ならせることで、出力する信号の周波数を調整可能なリングオシレータを用いた基準信号発生方法において、
リファレンス信号と、前記リングオシレータが出力する信号又はそれに基づく信号と、を比較して比較結果を出力する同期制御工程と、
前記同期制御工程での比較結果に基づいて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータを制御する切替制御工程と、
前記リングオシレータが出力した信号又はそれに基づく信号を出力する出力工程と、
を含むことを特徴とする基準信号発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主要には、リングオシレータを備えた基準信号発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、出力する信号の周波数を調整可能な発振器として、リングオシレータが知られている。リングオシレータとは、ループ状（リング状）の回路を備えて おり、信号がループ状の回路を１周するのに掛かる時間（遅延時間）を変化させることで、所定の周波数のパルス信号を生成することができる。特許文献１は、 この種のリングオシレータを備えた基準信号発生装置を開示する。【０００３】
特許文献１のリングオシレータは、分岐を有するループ状 の回路及び複数の遅延素子を備えており、信号が通る経路によって通過する遅延素子の個数が異なる。基準信号発生装置は、所定の経路を通った信号が出力され るように制御することで、リングオシレータから所望の周波数の信号を出力させることができる。基準信号発生装置は、リングオシレータが出力する信号を高精 度なリファレンス信号に同期させることで、高精度な周波数又はタイミングの信号（基準信号）を生成する。【０００４】
また、特許文献 １には、基準信号発生装置が自走制御を行う点についても記載されている。自走制御とは、適切なリファレンス信号が利用できない場合に行われ、リファレンス 信号を利用せずに高精度な基準信号を生成する制御である。具体的には、基準信号発生装置は、適切なリファレンス信号が利用可能な間に遅延素子の遅延量の温 度変化特性等を求めて記憶しておく。そして、基準信号発生装置は、適切なリファレンス信号が利用できなくなった場合、現在の温度と、記憶した温度変化特性 と、に基づいて、信号が通過する遅延素子の個数を変化させる。これにより、高精度な基準信号を出力し続けることができる。【０００５】
特許文献２には、様々な電子回路に設置可能なΔΣ型ＡＤ変換器が開示されている。ΔΣ型ＡＤ変換器は、ΔΣ変調器が行うΔΣ変調を利用して、ＡＤ変換を行 う。なお、特許文献２のΔΣ型ＡＤ変換器は、特に用途が記載されておらず、発振器又は基準信号発生装置に特化した構成でもない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７３２９９号公報
【特許文献２】特開２００７−２４３６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１のようなリングオシレータにおいて、信号の周波数を変更可能な最小単位は、遅延素子１個の遅延量である。そのため、出力する信号の周波数を所望の値に精度良く合わせることが困難であった。【０００８】
従って、このリングオシレータを備える基準信号発生装置において、リングオシレータが出力する信号が、リファレンス信号よりも高い周波数と低い周波数との 間を大きく変化して収束しない場合がある。その結果、リングオシレータから出力される基準信号が不安定になってしまう。【０００９】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、遅延素子の遅延量に応じて周波数を制御可能なリングオシレータであって、細かな周波数を設定可能な構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１１】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の基準信号発生装置が提供される。即ち、この基準信号発生装置は、リングオシレータと、同期制御部と、切替制御部 と、出力部と、を備える。前記リングオシレータは、ループ状の回路を有しており、当該回路を１周するときに通過する遅延素子の数を異ならせることで、出力 する信号の周波数を調整可能である。前記同期制御部は、リファレンス信号と、前記リングオシレータが出力する信号又はそれに基づく信号と、を比較して比較 結果を出力する。前記切替制御部は、前記同期制御部の比較結果に基づいて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータ を制御する。前記出力部は、前記リングオシレータが出力した信号又はそれに基づく信号を出力する。
【００１２】
これにより、例えば周波数が異なる２つの信号を切り替えることで、基準信号の見かけの周波数を両信号の間の周波数とすることができる。従って、基準信号の周波数を遅延素子の１個の遅延量よりも細かく設定できるので、分解能を向上させることができる。
【００１３】
前記の基準信号発生装置においては、前記切替制御部は、ΔΣ変調を用いて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータを制御することが好ましい。
【００１４】
これにより、複数の信号を高速（ΔΣ変調部のクロック周波数）で切り替えることができるので、信号の切替えの影響が抑えられた自然な基準信号を実現できる。
【００１５】
前記の基準信号発生装置においては、前記切替制御部は、パルス幅変調を用いて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータを制御することが好ましい。
【００１６】
これにより、パルス幅に応じて信号の出力時間を変化させることができるので、複数の信号の出力比率（どの信号をどれだけの時間出力するか）を簡単に制御することができる。
【００１７】
前記の基準信号発生装置においては、前記出力部が出力する信号には、周波数が異なる複数の信号が見かけ上、不規則に切り替わる部分が含まれることが好ましい。
【００１８】
これにより、信号の切替えの影響が抑えられた自然な基準信号を出力できる。
【００１９】
前記の基準信号発生装置においては、周波数が異なる複数の信号を切り替える時間間隔は、前記同期制御部が比較を行う時間間隔よりも短いことが好ましい。
【００２０】
これにより、周波数が異なる複数の信号を高速で切り替えることができるので、信号の切替えの影響が抑えられた自然な基準信号を出力できる。
【００２１】
前記の基準信号発生装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この基準信号発生装置は、取得部と、特性記憶部と、自走制御部と、を備える。 前記取得部は、前記リングオシレータが使用される環境を示す環境値を取得する。前記特性記憶部は、前記リングオシレータが出力する信号と前記環境値との関 連性を求めて記憶する。前記自走制御部は、適切なリファレンス信号が利用できるときは、前記特性記憶部が記憶する前記関連性に基づいて、制御信号を生成す る。前記切替制御部は、前記自走制御部が生成した制御信号に基づいて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータを制 御する。
【００２２】
これにより、適切なリファレンス信号が利用できなくなった場合であっても、高精度な基準信号を出力し続けることができる。また、本願のリングオシレータは高い分解能を有しているため、自走制御中であっても高精度な基準信号を維持することができる。
【００２３】
本発明の第２の観点によれば、ループ状の回路を有しており、当該回路を１周するときに通過する遅延素子の数を異ならせることで、出力する信号の周波数を調 整可能なリングオシレータを用いた基準信号発生方法が提供される。この基準信号発生方法は、同期制御工程と、切替制御工程と、出力工程と、を含む。前記同 期制御工程では、リファレンス信号と、前記リングオシレータが出力する信号又はそれに基づく信号と、を比較して比較結果を出力する。前記切替制御工程で は、前記同期制御工程での比較結果に基づいて、周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するように前記リングオシレータを制御する。前記出力工で程 は、前記リングオシレータが出力した信号又はそれに基づく信号を出力する。
【００２４】
これにより、例えば周波数が異なる２つの信号を切り替えることで、基準信号の見かけの周波数を両信号の間の周波数とすることができる。従って、基準信号の周波数を遅延素子の１個の遅延量よりも細かく設定できるので、分解能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係る基準信号発生装置の構成を示すブロック図。
【図２】リングオシレータの構成を示す回路図。
【図３】ΔΣ変調部の構成を示すブロック図。
【図４】ΔΣ変調を用いて２つの信号を切り替えながら送信する例を示す図。
【図５】自走制御が可能な基準信号発生装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に発明の実施の形態について説明する。初めに、図１を参照して、基準信号発生装置１０の全体構成について説明する。図１は、本実施形態の基準信号発生装置１０を概略的に示したブロック図である。
【００２７】
本実施形態の基準信号発生装置１０は、携帯電話の基地局、地上デジタル放送の送信局及びＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ   Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）の通信設備等に用いられるものであり、接続されるユーザ側の機器に基準タ イミング信号や基準周波数信号を提供するものである。以下に、基準信号発生装置１０の各部の構成について説明する。
【００２８】
図１ に示すように、本実施形態の基準信号発生装置１０は、ＧＰＳ受信部２１と、同期制御部２２と、ΔΣ変調部（切替制御部）２３と、リングオシレータ２４と、 分周部２５と、を備える。また、同期制御部２２、ΔΣ変調部２３、リングオシレータ２４、及び分周部２５は、ＰＬＬ回路４４を構成している。
【００２９】
基準信号発生装置１０の入力部４１には、ＧＰＳアンテナ（ＧＮＳＳアンテナ）１１が接続されている。ＧＰＳアンテナ１１がＧＰＳ衛星（ＧＮＳＳ衛星）から 受信した測位信号は、この入力部４１を介して、ＧＰＳ受信部（ＧＮＳＳ受信部）２１へ出力される。ＧＰＳ受信部２１は、この測位信号に基づいて測位計算を 行うことで、リファレンス信号（１秒に１回のパルス信号）を生成する。このリファレンス信号は、協定世界時（ＵＴＣ）の１秒に正確に同期するように適宜較 正されている。
【００３０】
リングオシレータ２４は、同期制御部２２及びΔΣ変調部２３等が出力する制御信号によって、出力する信号 の周波数が制御される発振器である。図２に示すようにリングオシレータ２４は、複数の遅延素子５１と、反転素子（インバータ）５２と、セレクタ５３と、を 備える。なお、図２に示すリングオシレータ２４は、反転素子５２を１つ備える構成だが、反転素子５２を奇数個備える構成であっても良い。
【００３１】
リングオシレータ２４は、複数の遅延素子５１及び反転素子５２が配置されたループ状（リング状）の回路を有している。このループ状の回路は、遅延素子５１ 同士の間とセレクタ５３とを接続する回路を有している。つまり、セレクタ５３には、通過した遅延素子の数が異なる複数の信号が入力されることとなる。セレ クタ５３は、ΔΣ変調部２３からの制御信号に基づいて、これらの信号から１つの信号を選択して出力する。
【００３２】
セレクタ５３に よって選択された信号は、ループ状の回路に沿って帰還し、再び反転素子５２を通過する。この反転素子５２によって、信号のレベルはＨ（Ｈｉｇｈ）から Ｌ（Ｌｏｗ）、又は、ＬからＨへ反転する。出力が反転した信号は、上記と同様に遅延素子５１及びセレクタ５３を通過する。上記の動作が繰り返されること で、信号のレベルがＨ、Ｌ、Ｈ、Ｌ、・・・と所定の周波数で切り替わるパルス信号を生成することができる。
【００３３】
このようにして生成されたパルス信号は、基準周波数信号として出力部４２から外部のユーザ側のシステムへ出力されるとともに、分周部２５に入力される。
【００３４】
分周部２５は、リングオシレータ２４から入力される基準周波数信号を分周して高い周波数から低い周波数に変換し、得られた位相比較用信号を同期制御部２２ へ出力するように構成されている。また、この位相比較用信号は、基準タイミング信号（１ＰＰＳ信号）として出力部４３から外部のユーザ側のシステムに対し ても出力される。例えば、リングオシレータ２４が出力する基準周波数が１０ＭＨｚである場合、分周部２５は、リングオシレータ２４が出力する１０ＭＨｚの 信号を分周比１／１０００００００で分周して、１Ｈｚの位相比較用信号を生成する。
【００３５】
同期制御部２２には、この位相比較用 信号と、ＧＰＳ受信部２１が生成したリファレンス信号と、が入力される。同期制御部２２は、これらの信号の位相を比較して位相差を求め、その位相差に基づ く信号（周波数制御量）を生成する。なお、位相比較用信号は１ＰＰＳ信号なので、この比較は、１秒に１回の時間間隔で行われる。また、同期制御部２２は、 この周波数制御量にフィルタ処理等の信号処理を行う。以下では、この信号を制御信号と称する。同期制御部２２は、この制御信号をΔΣ変調部２３へ出力す る。なお、同期制御部２２は、両信号の比較結果を出力する構成であれば良く、信号処理の内容は任意である。
【００３６】
ΔΣ変調部２３は、同期制御部２２が出力した制御信号を変調する。ΔΣ変調部２３は、図３に示すように、減算部（微分器）６１と、加算部（積分器）６２と、記憶部６３と、量子化部６４と、を備えている。
【００３７】
加算部６２及び記憶部６３は、入力される信号を積分して量子化部６４へ出力する。量子化部６４は、加算部６２の出力を量子化して、所定時間だけ遅延させた 後に、量子化した信号を減算部６１へ出力する。減算部６１は、入力信号から、この量子化された信号を減算して、加算部６２へ出力する。
【００３８】
このように、量子化雑音を含む量子化された入力信号をフィードバックすることにより、量子化部６４では、量子化雑音の低周波成分を抑えることができる（ノ イズシェービング）。そのため、量子化部６４のビット数を高くすることなく高い分解能を実現することができる。なお、ΔΣ変調部２３は、図３に示したよう な一次のΔΣ変調部であっても良いし、２次以上のΔΣ変調部であっても良い。
【００３９】
また、ΔΣ変調部２３は、デジタル回路で構成することができる。従って、本実施形態のＰＬＬ回路４４は、大部分がデジタル部品で構成されるため、これらの機能を容易に半導体チップ上で実現することができる。従って、コンパクトかつ安価な構成が実現できる。
【００４０】
同期制御部２２が生成し、ΔΣ変調部２３によって変調された制御信号は、図４に示すように、０と１とが高速で変化する１ビットの信号である。リングオシレータ２４は、この制御信号によって制御される。以下、具体的に説明する。
【００４１】
従来は、通過する遅延素子５１の個数を利用したリングオシレータ２４では、周波数を調整できる最小単位は、遅延素子５１の１つの遅延量であった。従って、 リングオシレータ２４の出力する信号と、リファレンス信号と、を正確に同期させることは困難であった。この点、本実施形態では、２つの信号を高速で切り替 えながら出力することで、リングオシレータ２４が出力する信号の見かけの周波数を両信号の間の周波数とすることができる。
【００４２】
例えば、同期制御部２２によるリファレンス信号との比較の結果、リングオシレータ２４が出力する信号の目標の周波数が「周波数ｆkと周波数ｆk+1の間であって周波数ｆk+1に少し近い値」となったとする（図４（ａ）を参照）。この場合、従来の基準信号発生装置１０は、周波数ｆkの信号又は周波数ｆk+1の信号のみを出力する（又は１秒毎に切り替える）ため、目標とする周波数からのズレ量が大きくなってしまう。
【００４３】
これに対し、本実施形態では、周波数ｆk+1の 信号を出力する割合が多くなるように、２つの信号を高速に切り替えながらリングオシレータ２４から出力させる。具体的には、同期制御部２２が生成した制御 信号をΔΣ変調することで、信号値が０よりも１の方が多くなる信号が生成される（図４（ａ）を参照）。この信号を受信したリングオシレータ２４は、制御信 号の信号値が０である場合は周波数ｆkの信号を生成するように、かつ、制御信号の信号値が１である場合は周波数ｆk+1の信号を生成するようにセレクタ５３が選択する信号を切り替える。なお、図４（ａ）に示す破線の間隔はΔΣ変調部２３のクロックの間隔であるため、２つの周波数の信号は非常に高速で切り替えられている。
【００４４】
これにより、リングオシレータ２４が出力する信号の見かけの周波数は、図４（ａ）のｆavrに 示す値となる。このように、２つの信号を高速で切り替えることで、リングオシレータ２４が出力する信号の見かけの周波数を目標とする周波数により近づける ことができる。従って、リングオシレータ２４が出力する信号をリファレンス信号に正確に同期させるとともに、この信号の周波数を安定させることができる。
【００４５】
また、２つの信号の送信時間の割合を変更することで、見かけの周波数を変化させることができる。具体的には、また、図４（ｂ）には、目標とする周波数が「周波数ｆkと周波数ｆk+1の中間」である場合の例が示されている。この場合、周波数ｆkの信号と周波数ｆk+1の信号とが同じ割合で出力されるようにリングオシレータ２４を制御することで、この信号の見かけの周波数を目標とする周波数に精度良く近づけることができる。
【００４６】
また、図４（ｃ）には、目標とする周波数が「周波数ｆkと周波数ｆk+1の間であって周波数ｆkに少し近い値」である場合の例が示されている。この場合、周波数ｆkの信号を出力する割合が多くなるようにリングオシレータ２４を制御することで、この信号の見かけの周波数を目標とする周波数に精度良く近づけることができる。
【００４７】
このように本実施形態では、２つの信号を高速で切り替えながら出力することで、リングオシレータ２４が出力する信号の周波数の分解能を向上させることがで きる。なお、従来の基準信号発生装置は、信号を切替可能な時間間隔が非常に長かった（例えば位相比較の結果が出力されるタイミング（即ち１秒毎に））。 従って、従来の基準信号発生装置は、信号を頻繁に切り替えても周波数を不安定にするだけであった。
【００４８】
また、図４（ａ）及び図４（ｃ）では、ΔΣ変調を利用することにより、周波数ｆkと周波数ｆk+1を切り替えるタイミングが見かけ上、不規則になっている。これにより、周波数成分が擬似雑音化され、周波数成分に偏りがなくなるため、信号の切替えによる緩やかな周波数変動の影響が抑えられた自然な基準信号を実現できる。
【００４９】
上記のようにしてリングオシレータ２４が出力した信号は、基準周波数信号として出力部４２から外部のユーザ側のシステムへ出力されるとともに、分周部２５に入力される。
【００５０】
以上に説明した構成によって、ＰＬＬ回路４４のループが構成され、リファレンス信号としての１ＰＰＳ信号に信号が同期するようにリングオシレータ２４が制 御される。従って、ＧＰＳ受信部２１が１ＰＰＳ信号を生成して基準信号発生装置１０に供給し、当該１ＰＰＳ信号に対してＰＬＬがロックしている（同期状態 である）限り、温度変化等に起因してリングオシレータ２４の特性の変動が生じたとしても、基準信号発生装置１０の基準信号を高精度に保つことができる。
【００５１】
なお、複数の信号を高速で切り替える手法としては、ΔΣ変調部２３を用いることに限られず、例えばパルス幅変調（ＰＷＭ変調）を用いても良い。パルス幅変 調を用いる場合、パルス幅に応じて信号の出力時間を変化させることができるので、２つの信号の出力比率を簡単に制御することができる。
【００５２】
次に、図５を参照して、上記実施形態の変形例について説明する。本変形例の基準信号発生装置１０は、落雷や妨害電波等によってリファレンス信号を取得できなくなった場合であっても、所定の精度を維持しながら基準信号を送信する機能を有している。
【００５３】
リングオシレータ２４の遅延素子５１は、電圧や温度の変化等により、遅延素子による遅延量が変化する。そのため、適切なリファレンス信号が得られない自走 状態においては、同一の制御信号でリングオシレータ２４を制御した場合においても、出力される信号の周波数が異なることがある。
【００５４】
本変形例の基準信号発生装置１０は、この特性によるズレ量を考慮することで、自走状態においても高精度な基準信号を出力し続けることができる。基準信号発 生装置１０は、この機能を発揮させるための構成として、図５に示すように、温度センサ（取得部）７１と、自走制御部７２と、特性記憶部７３と、スイッチ ７４と、を備える。
【００５５】
温度センサ７１は、リングオシレータ２４の周囲の温度を検出するセンサである。温度センサ７１が検出した温度は、自走制御部７２へ出力される。
【００５６】
自走制御部７２は、同期状態である場合は、温度センサ７１が検出した温度と、リングオシレータ２４が出力した信号の周波数と、の対応関係（関連性）を特性 記憶部７３に記憶する。自走制御部７２は、特性記憶部７３に記憶した対応関係に基づいて遅延素子５１の温度変化特性を求める。また、自走制御部７２は、求 めた温度変化特性についても特性記憶部７３に記憶する。
【００５７】
なお、遅延素子５１の温度変化特性は、基準信号発生装置１０を運用していないとき（例えば製品の出荷前）に求めることもできる。更には、製品の出荷前に求めた温度変化特性を、基準信号発生装置１０の運用中に取得したデータに基づいて修正することもできる。
【００５８】
また、自走制御部７２には、同期制御部２２が生成した制御信号が入力されている。自走制御部７２は、温度センサ７１が検出した現在の温度と、特性記憶部７３に記憶した温度変化特性と、を考慮して、この制御信号を補正する。
【００５９】
スイッチ７４には、同期制御部２２が出力する制御信号と、自走制御部７２が補正した制御信号と、が入力される。スイッチ７４は、ＧＰＳ受信部２１又は同期制御部２２等の指示に応じて、入力される２つの制御信号の何れか一方をリングオシレータ２４へ出力する。
【００６０】
なお、ＧＰＳ受信部２１又は同期制御部２２等は、測位信号の演算結果等に基づいて、適切な測位信号を取得できているか否か、つまり、適切なリファレンス信 号を生成して利用できるか否かを判定可能である。ＧＰＳ受信部２１又は同期制御部２２等は、適切なリファレンス信号が利用できると判定した場合は、スイッ チ７４から、同期制御部２２が出力した制御信号をスイッチ７４に出力させる。
【００６１】
一方、ＧＰＳ受信部２１又は同期制御部２２ 等は、適切なリファレンス信号が利用できないと判定した場合は、スイッチ７４から、自走制御部７２が出力した制御信号をスイッチ７４に出力させる。自走制 御部７２が出力する制御信号は、環境の変化（温度の変化等）を考慮して定められているので、自走状態において環境が変化した場合であっても、高精度な基準 信号を出力し続けることができる。なお、この場合は、リファレンス信号の精度が低いと考えられるので、同期制御部２２は、位相比較を行わない。
【００６２】
上述のように、本願のリングオシレータ２４は周波数を詳細に設定することができるので、同期状態において、所望の周波数に精度良く合わせることができる。 従って、自走制御の開始時における周波数のズレを小さくすることができる。また、本願のリングオシレータ２４は周波数を詳細に設定することができるので、 自走状態においても、所望の周波数に精度良く合わせることができる。以上から、本変形例の基準信号発生装置１０は、従来と比較して、自走状態における周波 数のズレ量を抑えることができる。
【００６３】
以上に説明したように、本実施形態及び変形例の基準信号発生装置１０は、リングオシ レータ２４と、同期制御部２２と、ΔΣ変調部２３と、出力部４２，４３と、を備える。リングオシレータ２４は、ループ状の回路を有しており、当該回路を１ 周するときに通過する遅延素子５１の数を異ならせることで、出力する信号の周波数を調整可能である。同期制御部２２は、リファレンス信号と、リングオシ レータ２４が出力する信号又はそれに基づく信号と、を比較して比較結果を出力する（同期制御工程）。ΔΣ変調部２３は、同期制御部の比較結果に基づいて、 周波数が異なる複数の信号を切り替えながら出力するようにリングオシレータ２４を制御する（切替制御工程）。出力部４２，４３は、リングオシレータ２４が 出力した信号又はそれに基づく信号を出力する（出力工程）。以上により基準信号発生方法が実現される。
【００６４】
これにより、例えば周波数が異なる２つの信号を切り替えることで、基準信号の見かけの周波数を両信号の間の周波数とすることができる。従って、基準信号の周波数を遅延素子の１個の遅延量よりも細かく設定できるので、分解能を向上させることができる。
【００６５】
以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００６６】
上記実施形態及び変形例では、２つの信号を切り替えながら出力する構成を開示したが、３つ以上の信号を切り替えながら出力する構成であっても良い。
【００６７】
上記実施形態では、位相を比較する同期回路（ＰＬＬ回路）を備える構成であるが、代わりに周波数を比較する同期回路（ＦＬＬ回路）を備える構成であっても良い。
【００６８】
上記実施形態では、ＧＰＳアンテナ１１は、所定のケーブルを介して、同期制御部２２等が形成された基板と接続される構成である。これに代えて、この基板に ＧＰＳアンテナ１１が直接的に取り付けられる構成であっても良い。この場合、ケーブルが不要となるので、基準信号発生装置の設置コストを低減できる。
【００６９】
上記実施形態及び変形例は、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいてリファレンス信号を生成する構成であるが、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ   Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用する構成であれば、適宜変更することができる。例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星やＧＡＬＩＬＥＯ衛星からの信号に基 づいてリファレンス信号を生成する構成に変更することができる。また、外部装置からのリファレンス信号を取得する構成としても良い。
【００７０】
上記変形例では、リングオシレータ２４の周囲の温度を環境値として取得する構成であるが、これに代えて、例えばリングオシレータ２４の電圧を環境値として取得することもできる。
【００７１】
ＧＰＳ受信部２１は、１ＰＰＳに代えて、ＰＰ２Ｓ等の１Ｈｚ以外の信号をリファレンス信号として生成する構成に変更することができる。また、ＧＰＳ受信部２１は、基準信号発生装置１０の内部ではなく外部に配置されていても良い。
【００７２】
基準信号発生装置１０が備える各部は、ハードウェアとして構成することに代えて、ソフトウェアにより構成することもできる。
【符号の説明】
【００７３】
１０  基準信号発生装置
１１  ＧＰＳアンテナ
２１  ＧＰＳ受信部
２２  同期制御部
２３  ΔΣ変調部（切替制御部）
２４  リングオシレータ
２５  分周部
４１  入力部
４２，４３  出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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