(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の外部時刻源の基準時刻を参照して内部時刻を歩進制御する時刻制御装置であって、
基準クロックを発振する第１発振手段と、
前記第１発振手段と同一周波数の基準クロックを発振する第２発振手段と、
前記外部時刻源から供給される信号のタイミングに従って前記第１，第２発振手段によってそれぞれ発振される２つの基準クロックそれぞれの発振精度を判定する判定手段と、
前記判定手段により判定された発振精度に応じて前記第１および第２発振手段のいずれか一方の基準クロックを用いて前記内部時刻を歩進制御する歩進制御手段と、
を備えたことを特徴とする時刻制御装置。
【請求項２】
単一の外部時刻源の基準時刻を参照して内部時刻を歩進補正する時刻制御装置であって、
基準クロックを発振する第１発振手段と、
前記第１発振手段と同一周波数の基準クロックを発振する第２発振手段と、
前記外部時刻源から供給される信号のタイミングに従って、前記第１，第２発振手段によってそれぞれ発振される２つの基準クロックそれぞれの発振精度を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記２つの基準クロックのどちらにも精度不良があるという判定結果が得られた場合には、前記第１発振手段により発振された基準クロックを用いて前記内部時刻を歩進制御しつつ、前記外部時刻源による前記内部時刻の歩進補正を停止する歩進制御手段と、
を備えたことを特徴とする時刻制御装置。
【請求項３】
単一の外部時刻源の基準時刻を参照して内部時刻を歩進制御する時刻制御装置であって、
基準クロックを発振する第１発振手段と、
前記第１発振手段と同一周波数の基準クロックを発振する第２発振手段と、
前記外部時刻源から一定時間間隔毎に供給されるパルスに従って前記第１，第２発振手段によってそれぞれ発振される２つの基準クロックを前記一定時間分ずつサンプリングするサンプリング手段と、
前記サンプリング手段で得られたそれぞれのサンプリング値を前記一定時間に相当する期待値と比較して、それぞれの比較から得られた誤差量に応じて前記第１，第２発振手段それぞれの発振精度の異常／正常を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記第１および第２発振手段の一方の発振精度に異常が判定され、かつその一方の発振手段の基準クロックが使用されている場合には、クロック源をその一方の発振手段から他方の発振手段に切り替えるクロック切替手段と、
前記クロック切替手段により切り替えが行われた場合には、前記クロック切替手段により切り替えられた前記他方の発振手段の基準クロックを用いて前記内部時刻を歩進制御する歩進制御手段と、
を備えたことを特徴とする時刻制御装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記第１および第２発振手段の両方の発振精度に異常が判定された場合、前記第１，第２発振手段および前記外部時刻源の異常を示す旨を警告することを特徴とする請求項３に記載の時刻制御装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記第１および第２発振手段の両方の発振精度に異常が判定された場合、前記第１，第２発振手段および前記外部時刻源の異常を示す旨を警告するとともに、前記歩進制御手段による内部時刻補正を停止することを特徴とする請求項３に記載の時刻制御装置。
【請求項６】
前記クロック切替手段は、前記判定手段により前記第１および第２発振手段の両方の発振精度に正常が判定された場合、前記サンプリング手段で得られた前記第１，第２発振手段それぞれの誤差量の内で少ない方の誤差量をもつ発振手段に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の時刻制御装置。
【請求項７】
前記歩進制御手段は、前記外部時刻源から供給される時刻データを内部時刻として使用するための時刻データとして格納する時刻カウンタを有し、現在使用している前記第１または第２発振手段の基準クロックに従って前記時刻カウンタに格納されている時刻データを歩進制御することを特徴とする請求項３〜６のいずれか一つに記載の時刻制御装置。
【請求項８】
前記歩進制御手段は、前記時刻カウンタに格納されている時刻データと前記外部時刻源から供給される時刻データとを比較して、その時刻データの比較結果に応じて前記時刻カウンタに格納されている時刻データを補正することを特徴とする請求項７に記載の時刻制御装置。
【請求項９】
前記歩進制御手段は、前記時刻データの比較結果に基づいて時刻を進ませるか、それとも遅らせるかを判断し、その判断結果に応じて前記時刻データを進退補正することを特徴とする請求項８に記載の時刻制御装置。
【請求項１０】
前記時刻制御装置は、さらに、前記時刻カウンタに格納されている時刻データを定期的にコピーするダミーカウンタと、前記時刻カウンタに格納されている時刻データと前記ダミーカウンタに格納されている時刻データとを比較して、その比較により得られる差が一定以上であった場合には前記歩進制御手段が異常である旨を警告する補正チェック手段とを有することを特徴とする請求項７，８または９に記載の時刻制御装置。
【請求項１１】
前記時刻制御装置は、前記補正チェック手段により前記歩進制御手段が異常である旨を警告した場合、その警告とともに前記歩進制御手段による内部時刻補正を停止することを特徴とする請求項１０に記載の時刻制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、時刻制御装置に関し、詳細には、ＴＯＤ（Ｔｉｍｅ−Ｏｆ−Ｄａｙ  Ｔｉｍｅｒ）やリアルタイムクロック等のタイマ機能を有するコンピュータシステムに適用され、そのタイマ機能を実現する内部時刻を制御する時刻制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来例による時刻制御装置の構成を示すブロック図である。図１０に示した時刻制御装置４０は、外部時刻源３０に接続され、その外部時刻源３０から基準時刻を示す時刻データと補正などのタイミングを計る秒パルス（１秒間隔）とを受け取って歩進制御を実施する。なお、外部時刻源３０は、標準電波，電話回線を通じての時報サービス等の基準時刻を発振するものである。
【０００３】
この時刻制御装置４０は、図１０に示したように、一定の周波数で基準クロックを発振する発振器４１，内部時刻を歩進させるタイマ４２，外部時刻源３０から受信される秒パルスに従ってタイマ４２でカウントされる時刻をサンプリングするサンプリングレジスタ４３，このサンプリングレジスタ４３のサンプリング値と外部時刻源３０から供給される基準時刻（時刻データ）の値とを比較して誤差（ΔＴ）と歩進の遅れ／進みを求める比較回路４４，およびこの比較回路４４から送出される誤差（ΔＴ）と歩進の遅れ／進みとに基づいて内部時刻を補正するためにタイマ４２の時刻カウントを倍速制御したり停止制御する補正回路４５により構成される。
【０００４】
つぎに、動作について説明する。図１０に示した時刻制御装置４０では、外部時刻源３０から発振された秒パルス，時刻データがそれぞれサンプリングレジスタ４３，比較回路４４に送られる。秒パルスについては、１秒間隔で定期的にサンプリングレジスタ４３に発振される。このため、サンプリングレジスタ４３には、秒間隔でタイマ４２の時刻データがサンプリングされる。
【０００５】
比較回路４４では、外部時刻源３０から発振された時刻データとサンプリングレジスタ４３でサンプリングされた時刻データとが取り込まれ、両時刻データが比較される。その際、外部時刻源３０の基準時刻からタイマの時刻を差し引いた場合には、比較結果である誤差（ΔＴ）がプラスであればタイマ４２の時刻は基準時刻よりも遅れていると判断され、一方、マイナスであればタイマ４２の時刻は基準時刻よりも進んでいると判断される。
【０００６】
このようにして比較回路４４で求められた誤差（ΔＴ）および進み／遅れの情報は、補正回路４５に供給される。補正回路４５では、タイマ４２の時刻が進んでいた場合には、タイマ４２を誤差（ΔＴ）分だけ時間が遅延するように停止制御し、一方、タイマ４２の時刻が遅れていた場合には、タイマ４２を誤差（ΔＴ）分だけ時間が進むように倍速制御する。ここで、停止制御とは、内部発振器４１の基準クロックをカウント停止する制御を指し、倍速制御とは、内部発振器４１の基準クロックを倍速カウントする制御を指している。
【０００７】
このように、タイマ４２は、上述の倍速制御もしくは停止制御により外部時刻源３０から供給される基準時刻と同じ時刻で歩進するように制御される。
【０００８】
さて、時刻制御の近似技術として、例えば特開昭５８−１６３１９号公報がある。この公報には、上位計算機から下位計算機に外部クロックを送り、下位計算機独自の時刻を修正する技術が開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例による時刻制御装置では、タイマを動作させる内部発振器に故障が発生した場合、時刻制御による歩進が不正確になったり停止するので、高精度の時刻を提供できなかった。特に、内部発振器が停止するような不具合が発生した場合には、時刻の歩進制御がなされないため、システム全体に悪影響が及ぶという虞があった。
【００１０】
また、システム上、外部時刻源から供給される時刻を基準にして内部時刻の制御が行われているので、外部時刻源が故障してもその故障を判断することができず、その外部時刻源が供給される異常時刻に追従した時刻補正が行われていた。それゆえ、誤った時刻でシステムが稼働することにより、システム全体に悪影響が及ぶという虞もあった。
【００１１】
また、外部時刻源や内部発振器において精度を超えるような故障が発生した場合には、内部時刻の歩進の誤差が必要以上に大きくなり、補正回路における補正量が大きくなっていた。それゆえ、補正回路で満足できる補正精度を確保できなかったり、補正そのものができなかったり、あるいは、補正に多大な時間がかかってリアルタイムな補正を実現することができなかった。
【００１２】
上述したように、従来、外部時刻源や内部発振器に故障が生じて、その故障が対処できる精度を超えた場合には、その原因を究明できず、システム全体に悪影響を及ぼしてしまうことから、内部時刻の精度や信頼性が著しく低下してしまうという問題があった。
【００１３】
この発明は、上述した従来例による問題を解消するため、外部時刻源や内部発振器の故障に的確に対処して、内部時刻について高精度かつ高信頼性を確保することが可能な時刻制御装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る時刻制御装置は、単一の外部時刻源の基準時刻を参照して内部時刻を歩進制御する時刻制御装置であって、基準クロックを発振する第１発振手段と、前記第１発振手段と同一周波数の基準クロックを発振する第２発振手段と、前記外部時刻源から供給される信号のタイミングに従って前記第１，第２発振手段によってそれぞれ発振される２つの基準クロックそれぞれの発振精度を判定する判定手段と、前記判定手段により判定された発振精度に応じて前記第１および第２発振手段のいずれか一方の基準クロックを用いて前記内部時刻を歩進制御する歩進制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この請求項１の発明によれば、単一の外部時刻源から供給される信号のタイミングに従って同一発振周波数の第１，第２発振手段それぞれの発振精度を判定し、その判定結果に応じて第１および第２発振手段のいずれか一方の基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御するようにしたので、正常な基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御することができ、これにより、内部時刻について高精度かつ高信頼性を確保することが可能である。
【００１６】
また、請求項２の発明に係る時刻制御装置は、単一の外部時刻源の基準時刻を参照して内部時刻を歩進補正する時刻制御装置であって、基準クロックを発振する第１発振手段と、前記第１発振手段と同一周波数の基準クロックを発振する第２発振手段と、前記外部時刻源から供給される信号のタイミングに従って、前記第１，第２発振手段によってそれぞれ発振される２つの基準クロックそれぞれの発振精度を判定する判定手段と、前記判定手段により前記２つの基準クロックのどちらにも精度不良があるという判定結果が得られた場合には、前記第１発振手段により発振された基準クロックを用いて前記内部時刻を歩進制御しつつ、前記外部時刻源による前記内部時刻の歩進補正を停止する歩進制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この請求項２の発明によれば、単一の外部時刻源から供給される信号のタイミングに従って同一発振周波数の第１，第２発振手段それぞれの発振精度を判定し、どちらにも精度不良があるという判定結果が得られた場合には、第１発振手段により発振された基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御しつつ、外部時刻源による内部時刻の歩進補正を停止するようにしたので、異常な歩進補正を阻止することができ、これにより、内部時刻について高精度かつ高信頼性を確保することが可能である。
【００１８】
また、請求項３の発明に係る時刻制御装置は、単一の外部時刻源の基準時刻を参照して内部時刻を歩進制御する時刻制御装置であって、基準クロックを発振する第１発振手段と、前記第１発振手段と同一周波数の基準クロックを発振する第２発振手段と、前記外部時刻源から一定時間間隔毎に供給されるパルスに従って前記第１，第２発振手段によってそれぞれ発振される２つの基準クロックを前記一定時間分ずつサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリング手段で得られたそれぞれのサンプリング値を前記一定時間に相当する期待値と比較して、それぞれの比較から得られた誤差量に応じて前記第１，第２発振手段それぞれの発振精度の異常／正常を判定する判定手段と、前記判定手段により前記第１および第２発振手段の一方の発振精度に異常が判定され、かつその一方の発振手段の基準クロックが使用されている場合には、クロック源をその一方の発振手段から他方の発振手段に切り替えるクロック切替手段と、前記クロック切替手段により切り替えが行われた場合には、前記クロック切替手段により切り替えられた前記他方の発振手段の基準クロックを用いて前記内部時刻を歩進制御する歩進制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この請求項３の発明によれば、単一の外部時刻源からのパルスに従って同一発振周波数の第１，第２発振手段それぞれの基準クロックから一定時間分のサンプリング値を求め、それぞれのサンプリング値と一定時間分の期待値との比較から正常な発振精度をもつ発振手段の基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御するようにしたので、少なくとも一方の基準クロックが正常であれば、その基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御することができ、これにより、内部時刻について高精度かつ高信頼性を確保することが可能である。
【００２０】
また、請求項４の発明に係る時刻制御装置は、請求項３の発明において、前記判定手段は、前記第１および第２発振手段の両方の発振精度に異常が判定された場合、前記第１，第２発振手段および前記外部時刻源の異常を示す旨を警告することを特徴とする。
【００２１】
この請求項４の発明によれば、第１および第２発振手段の両方の発振精度に異常が判定された場合に第１，第２発振手段および外部時刻源の異常を示す旨を警告するようにしたので、利用者に対して時刻歩進にかかる故障箇所が早期に報知され、これにより、故障発生後の継続利用によって起こり得る不測の事態を未然に防止することが可能となる。
【００２２】
また、請求項５の発明に係る時刻制御装置は、請求項３の発明において、前記判定手段は、前記第１および第２発振手段の両方の発振精度に異常が判定された場合、前記第１，第２発振手段および前記外部時刻源に関する異常を示す旨を警告するとともに、前記歩進制御手段による内部時刻補正を停止することを特徴とする。
【００２３】
この請求項５の発明によれば、第１および第２発振手段の両方の発振精度に異常が判定された場合に第１，第２発振手段および前記外部時刻源に関する異常を示す旨を警告するとともに内部時刻の補正を停止するようにしたので、利用者に対して時刻歩進にかかる故障箇所が早期に報知され、それと同時に時刻歩進機能が自動的に停止されることになり、これによって、故障発生後は利用者の介在なしに不測の事態発生の防止機能を自動的に働かせることが可能となる。
【００２４】
また、請求項６の発明に係る時刻制御装置は、請求項３の発明において、前記クロック切替手段は、前記判定手段により前記第１および第２発振手段の両方の発振精度に正常が判定された場合、前記サンプリング手段で得られた前記第１，第２発振手段それぞれの誤差量の内で少ない方の誤差量をもつ発振手段に切り替えることを特徴とする。
【００２５】
この請求項６の発明によれば、第１および第２発振手段の両方の発振精度に正常が判定された場合に第１，第２発振手段それぞれの誤差量の内で少ない方の誤差量をもつ発振手段に切り替えるようにしたので、内部発振での故障がなくても常に精度の高い発振を保持することができ、これによって、さらに精度の高い内部時刻を提供することが可能である。
【００２６】
また、請求項７の発明に係る時刻制御装置は、請求項３〜６のいずれか１つの発明において、前記歩進制御手段は、前記外部時刻源から供給される時刻データを内部時刻として使用するための時刻データとして格納する時刻カウンタを有し、現在使用している前記第１または第２発振手段の基準クロックに従って前記時刻カウンタに格納されている時刻データを歩進制御することを特徴とする。
【００２７】
請求項３〜６のいずれか１つの発明は、この請求項７の発明のように、現在使用している第１または第２発振手段の基準クロックに従って時刻カウンタに格納されている時刻データを歩進制御するようにしてもよい。
【００２８】
また、請求項８の発明に係る時刻制御装置は、請求項７の発明において、前記歩進制御手段は、前記時刻カウンタに格納されている時刻データと前記外部時刻源から供給される時刻データとを比較して、その時刻データの比較結果に応じて前記時刻カウンタに格納されている時刻データを補正することを特徴とする。
【００２９】
請求項７の発明は、この請求項８の発明のように、時刻カウンタに格納されている時刻データと外部時刻源から供給される時刻データとを比較して、その時刻データの比較結果に応じて時刻カウンタに格納されている時刻データを補正するようにしてもよい。
【００３０】
また、請求項９の発明に係る時刻制御装置は、請求項８の発明において、前記歩進制御手段は、前記時刻データの比較結果に基づいて時刻を進ませるか、それとも遅らせるかを判断し、その判断結果に応じて前記時刻データを進退補正することを特徴とする。
【００３１】
請求項８の発明は、この請求項９の発明のように、時刻データの比較結果に基づいて時刻を進ませるか、それとも遅らせるかを判断し、その判断結果に応じて時刻データを進退補正するようにしてもよい。
【００３２】
また、請求項１０の発明に係る時刻制御装置は、請求項７，８または９の発明において、前記時刻制御装置は、さらに、前記時刻カウンタに格納されている時刻データを定期的にコピーするダミーカウンタと、前記時刻カウンタに格納されている時刻データと前記ダミーカウンタに格納されている時刻データとを比較して、その比較により得られる差が一定以上であった場合には前記歩進制御手段が異常である旨を警告する補正チェック手段とを有することを特徴とする。
【００３３】
この請求項１０の発明によれば、時刻カウンタとダミーカウンタの時刻の差が一定以上であった場合に歩進制御手段が異常である旨を警告するようにしたので、利用者に対して時刻補正にかかる故障箇所が早期に報知され、これにより、故障発生後の継続利用によって起こり得る不測の事態を未然に防止することが可能となる。
【００３４】
また、請求項１１の発明に係る時刻制御装置は、請求項１０の発明において、前記時刻制御装置は、前記補正チェック手段により前記歩進制御手段が異常である旨を警告した場合、その警告とともに前記歩進制御手段による内部時刻補正を停止することを特徴とする。
【００３５】
この請求項１１の発明によれば、歩進制御手段が異常である旨を警告した場合、その警告とともに歩進制御手段による内部時刻補正を停止するようにしたので、利用者に対して時刻補正にかかる故障箇所が早期に報知され、それと同時に時刻補正機能が自動的に停止されることになり、これによって、故障発生後は利用者の介在なしに不測の事態発生の防止機能を自動的に働かせることが可能となる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る時刻制御装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
まず、原理について説明する。図１はこの発明の時刻制御装置の原理を示す機能ブロック図である。図１に示した時刻制御装置１は、前述した外部時刻源３０に接続され、その外部時刻源３０から基準時刻を示す時刻データと補正タイミングを計る秒パルス（１秒間隔）とを受け取って歩進制御を実施する。
【００３８】
この時刻制御装置１は、図１に示したように、第１発振部２，第２発振部３，発振精度判定部４および内部時刻歩進制御部５により構成される。第１発振部２は、一定の周波数で基準クロックを発振し、第２発振部３は、第１発振部２と同一発振周波数かつ同一精度をもち、その同一発振周波数で基準クロックを発振する。
【００３９】
発振精度判定部４は、外部時刻源３０から発振されるタイミング信号に従って第１発振部２の基準クロックと第２発振部３の基準クロックとを比較してそれぞれの発振精度を判定する。内部時刻歩進制御部５は、内部時刻をカウントするタイマ５ａを有し、発振精度判定部４からの判定結果に応じて第１および第２発振部２，３のいずれか一方の基準クロックを採用するとともに、タイマ５ａの内部時刻を外部時刻源３０から供給される基準時刻に基づいて補正する。
【００４０】
以上の構成によれば、発振精度判定部４では、外部時刻源３０から供給される信号のタイミングに従って第１，第２発振部２，３によってそれぞれ発振される２つの基準クロックそれぞれの発振精度が判定される。その結果、内部時刻歩進制御部５では、発振精度判定部４により判定された発振精度に応じて第１および第２発振部２，３のいずれか一方の基準クロックが採用される。さらに、内部時刻歩進制御部５では、外部時刻源３０の基準時刻とタイマ５ａの内部時刻とが比較され、その比較で誤差が確認されると、タイマ５ａの内部時刻は外部時刻源３０から供給される基準時刻に合致するように補正される。
【００４１】
このようにして、複数の基準クロックから採用された正常な基準クロックで内部時刻を歩進制御することができ、かつ基準となる外部時刻源３０からの時刻を参照して内部時刻を補正することができる。
【００４２】
続いて上述した原理を実現するハードウェア構成について説明する。図２はこの発明の実施の形態１による時刻制御装置をハードウェア的に示すブロック図である。時刻制御装置１は、図２に示したように、第１ＯＳＣ（Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１１（第１発振部２に相当する），第２ＯＳＣ１２（第２発振部３に相当する），第１カウンタ１３（発振精度判定部４に相当する），第２カウンタ１４（発振精度判定部４に相当する），第１サンプリングレジスタ１５（発振精度判定部４に相当する），第２サンプリングレジスタ１６（発振精度判定部４に相当する），制御部１７（発振精度判定部４に相当する），クロック切替回路部１８（内部時刻歩進制御部５に相当する），時刻受信バッファ１９，歩進制御部２０（内部時刻歩進制御部５に相当する），ダミーカウンタ２５，補正量チェック回路部２６とにより構成される。
【００４３】
第１ＯＳＣ１１は、第１カウンタ１３とクロック切替回路部１８とに接続され、それぞれに基準クロックを供給する。第２ＯＳＣ１２は、第２カウンタ１４とクロック切替回路部１８とに接続され、それぞれに基準クロックを供給する。第１カウンタ１３は、外部時刻源３０から供給される秒パルスをトリガとして第１ＯＳＣ１１から供給される基準クロックをカウント（インクリメント）し、つぎのトリガでそのカウント値をクリアする動作を繰り返す。第２カウンタ１４は、外部時刻源３０から供給される秒パルスをトリガとして第２ＯＳＣ１２から供給される基準クロックをカウント（インクリメント）し、つぎのトリガでそのカウント値をクリアする動作を繰り返す。
【００４４】
第１サンプリングレジスタ１５は、外部時刻源３０から供給される秒パルスをトリガとして第１カウンタ１３のカウント値を格納し、つぎのトリガでそのカウント値をサンプリング値ＳＰ１として制御部１７に送出する。第２サンプリングレジスタ１６は、外部時刻源３０から供給される秒パルスをトリガとして第２カウンタ１４のカウント値を格納し、つぎのトリガでそのカウント値をサンプリング値ＳＰ２として制御部１７に送出する。
【００４５】
制御部１７は、第１および第２ＯＳＣ１１，１２それぞれの正常性を判断する機能を有し、その機能を実現するために一例としてＭＰＵ１７Ａ，ＲＯＭ１７ＢおよびＲＡＭ１７Ｃより構成される。ＭＰＵ１７Ａは、ＲＯＭ１７Ｂに格納されたプログラムに従って動作する。このＭＰＵ１７Ａは、ソフトタイマにより任意の時間間隔で外部時刻源３０による１秒パルスの割り込みを見つけ、その度に第１および第２サンプリングレジスタ１５，１６それぞれのサンプリング値ＳＰ１，ＳＰ２を読み出す。さらに、ＭＰＵ１７Ａは、その読み出された２つのサンプリング値ＳＰ１，ＳＰ２の差を算出して相対比較することにより、第１および第２ＯＳＣ１１，１２それぞれの発振精度の良否を判定する。
【００４６】
ＲＯＭ１７Ｂは、ＭＰＵ１７Ａが動作するためのプログラムを格納している。そのプログラムの機能は、後述する図４のフローチャートに示されている。ＲＡＭ１７Ｃは、ＭＰＵ１７Ａが動作する際のワークエリアとして使用される。
【００４７】
クロック切替回路部１８は、第１および第２ＯＳＣ１１，１２からそれぞれ基準クロックを受け取り、外部時刻源３０から供給される秒パルスをトリガとして制御部１７の判定結果に基づいて２つの基準クロックの内の一方にクロック切り替えする。時刻受信バッファ１９は、外部時刻源３０から基準時刻を表す時刻データを受信して一時格納する。
【００４８】
歩進制御部２０は、タイマに相当する時刻カウンタ２１，サンプリングレジスタ２２，時刻比較回路２３および補正回路２４より構成される。時刻カウンタ２１は、時刻受信バッファ１９に格納された時刻データを格納し、その時刻データをクロック切替回路部１８から供給される内部の基準クロックに従ってカウントアップする。この時刻カウンタ２１は、後述するが、制御部１７もしくは補正量チェック回路部２６から補正停止命令を受け取った場合に、内部時刻すなわち時刻データの補正を不許可とする。
【００４９】
サンプリングレジスタ２２は、外部時刻源３０から供給される秒パルスをトリガとして、時刻カウンタ２１のカウント値すなわち時刻データを読み出して格納するとともに、格納した時刻データを時刻比較回路２３に送出する。時刻比較回路２３は、サンプリングレジスタ２２，時刻受信バッファ１９からそれぞれ同時刻にあたる時刻データを受け取り、その差から従来例でいう誤差（ΔＴ）に相当する補正量とその補正に関する遅れ／進みの情報とを算出する。
【００５０】
補正回路２４は、時刻比較回路２３から供給される補正量および遅れ／進みの情報に基づいて内部時刻を補正量分だけ進ませる、もしくは遅らせる指示を時刻カウンタ２１に送出する。その指示は、具体的には、前述した従来例と同様に、進ませる場合の倍速制御もしくは遅らせる場合の停止制御に相当する。
【００５１】
ダミーカウンタ２５は、外部時刻源３０から供給される秒パルスをトリガとして時刻カウンタ２１から時刻データをコピーし、その時刻データをクロック切替回路部１８から供給される基準クロックで歩進させるものである。補正量チェック回路部２６は、歩進制御部２０が正常に機能しているか否かをチェックするものである。
【００５２】
この補正量チェック回路部２６は、歩進制御部２０で補正制御が完了した時点でダミーカウンタ２５および時刻カウンタ２１からそれぞれ時刻データを読み出し、その２つの時刻データの時間差があらかじめ決められた補正の許容範囲外であった場合にのみ歩進制御部２０は正常に機能していないとして時刻カウンタ２１に補正停止命令を発行する。
【００５３】
つぎに、動作について説明する。図３は実施の形態１において異常箇所の判別方法を説明する図であり、図４は実施の形態１の制御部１７によるＯＳＣ正常性判別動作を説明するフローチャートである。
【００５４】
異常箇所とは、内部の基準クロックや外部のパルスに異常が生じた場合の発振源を指す。図３において、異常箇所を判定するには、「外部時刻源」の場合と、「ＯＳＣまたは外部時刻源」の場合とを考える。
【００５５】
そこで、まず、上記第１，第２ＯＳＣ１１，１２が異常であるか否かは、次式（１）により判断される。
｜サンプリング値｜≦１（ｓｅｃ）±水晶発振器の精度  ・・・（１）
【００５６】
そして、上記（１）式において、第１ＯＳＣ１１，第２ＯＳＣ１２を水晶発振器とした場合には、その精度は一台当たり例えば±１ｐｐｍすなわち１秒当たり１μｓの精度であることから、第１，第２ＯＳＣ１１，１２の異常有無を次式（２），（３）により求めることができる。
｜ＳＰ１｜≦１（ｓｅｃ）±１（μｓ）  ・・・（２）
｜ＳＰ２｜≦１（ｓｅｃ）±１（μｓ）  ・・・（３）
これら（２）式，（３）式間の成立、不成立の関係により、どちらのＯＳＣが異常かを判断することができる。
【００５７】
ここで、第１ＯＳＣ１１，第２ＯＳＣ１２に異常なしという判定結果が得られる場合とは、第１サンプリングレジスタ１５の第１サンプリング値ＳＰ１および第２サンプリングレジスタ１６の第２サンプリング値ＳＰ２がいずれも秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まる場合に相当する。
【００５８】
また、異常箇所“第１ＯＳＣ１１”という判定結果が得られる場合とは、サンプリング値ＳＰ１が秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まらず、かつサンプリング値ＳＰ２が秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まる場合に相当する。
【００５９】
また、異常箇所“第２ＯＳＣ１２”という判定結果が得られる場合とは、サンプリング値ＳＰ１が秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まり、かつサンプリング値ＳＰ２が秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まらない場合に相当する。
【００６０】
また、異常箇所“第１ＯＳＣ１１と第２ＯＳＣ１２のいずれか一方”または“外部時刻源３０”という判定結果が得られる場合とは、サンプリング値ＳＰ１，ＳＰ２のどちらも秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まらない場合に相当する。この場合には、さらに次式（４）により異常箇所を予測することができる。
｜ＳＰ１−ＳＰ２｜≦２（μｓ）  ・・・（４）
【００６１】
この（４）式では、異常箇所として、第１，第２ＯＳＣ１１，１２のいずれかの異常か、それとも外部時刻源３０の異常かの判断を下すことができる。図３において、上記（２）および（３）が共に不成立で、かつ式（４）が成立した場合には、異常箇所は外部時刻源３０という判断が得られ、一方、上記（２），（３）および式（４）がいずれも不成立であった場合には、異常箇所は第１ＯＳＣ１１，第２ＯＳＣ１２または外部時刻源３０という判断が得られる。
【００６２】
以上の関係を動作で表したものが図４のフローチャートである。図４において、制御部１７は、まず、秒パルスをトリガとして第１サンプリング値ＳＰ１と第２サンプリング値ＳＰ２とを入力し（ステップＳ１）、それぞれについて秒パルスの１秒に対して±１μｓ内の誤差か、それともそれ以上の誤差をもつかを前述した式（２）および（３）を用いて調べる（ステップＳ２）。このようにして、第１，第２サンプリング値ＳＰ１，ＳＰ２それぞれから得られた誤差から、第１ＯＳＣ１１，第２ＯＳＣ１２それぞれの精度が判断される。
【００６３】
続いて、ステップＳ２で求められた発振精度から第１，第２ＯＳＣ１１，１２の異常が判断される（ステップＳ３）。まず、式（２）が不成立、かつ式（３）が成立した場合、すなわち、サンプリング値ＳＰ１が秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まらず、かつサンプリング値ＳＰ２が秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まる場合には、異常箇所“第１ＯＳＣ１１”という判定結果が得られ（ステップＳ３）、処理はステップＳ４へ移行する。
【００６４】
第１ＯＳＣ１１が異常という判定結果が得られた場合には（ステップＳ３）、第１ＯＳＣ１１の異常を警告する処理が施される（ステップＳ４）。この場合には、さらにクロック切替回路部１８に対して第１，第２ＯＳＣ１１，１２の精度情報が出力される（ステップＳ６）。この後、処理はステップＳ１へ戻る。
【００６５】
また、式（２）が成立、かつ式（３）が不成立した場合、すなわち、サンプリング値ＳＰ１が秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まり、かつサンプリング値ＳＰ２が秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まらない場合には、異常箇所“第２ＯＳＣ１２”という判定結果が得られ（ステップＳ３）、処理はステップＳ５へ移行する。
【００６６】
第２ＯＳＣ１２が異常という判定結果が得られた場合には（ステップＳ３）、第２ＯＳＣ１２の異常を警告する処理が施される（ステップＳ５）。この場合にも、クロック切替回路部１８に対して第１，第２ＯＳＣ１１，１２の精度情報が出力される（ステップＳ６）。この後、処理はステップＳ１へ戻る。
【００６７】
また、式（２）および式（３）が共に成立した場合、すなわち、第１サンプリングレジスタ１５の第１サンプリング値ＳＰ１および第２サンプリングレジスタ１６の第２サンプリング値ＳＰ２がいずれも秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まる場合には、両ＯＳＣは正常であると判断され（ステップＳ３）、処理はステップＳ６へ移行する。この場合のも、クロック切替回路部１８に対して第１，第２ＯＳＣ１１，１２の精度情報が出力される（ステップＳ６）。この後、処理はステップＳ１へ戻る。
【００６８】
また、式（２）および式（３）が共に不成立した場合、すなわち、サンプリング値ＳＰ１，ＳＰ２のどちらも秒パルスの１（ｓｅｃ）に対して±１（μｓ）の範囲内に誤差が収まらない場合には、両ＯＳＣは異常であると判断され（ステップＳ３）、さらに前述した式（４）により異常箇所を予測するため、処理はステップＳ７へ移行する。
【００６９】
ステップＳ７では、前述の式（４）によって第１サンプリング値ＳＰ１と第２サンプリング値ＳＰ２との相対比較により差Ａ（絶対値）が求められる。その差Ａの絶対値と期待値Ｋ（この場合には、２μｓとなる）との比較により前述した異常箇所の判定（予測）が行われる。（ステップＳ８）。その際に、ステップＳ２で求められた各ＯＳＣの精度情報すなわち発振精度の範囲内外の情報が加味される。
【００７０】
ステップＳ８の判定により外部時刻源３０が異常（｜Ａ｜≦Ｋ）という判定結果が得られた場合には（ステップＳ９）、外部時刻源３０の異常を警告する処理が施される（ステップＳ１０）。この場合には、歩進制御部２０に対して補正停止命令が発行され（ステップＳ１２）、システムは補正停止状態となる。
【００７１】
また、ステップＳ８の判定により第１ＯＳＣ１１，第２ＯＳＣ１２および外部時刻源３０のいずれか２カ所が異常（｜Ａ｜＞Ｋ）という判定結果が得られた場合には（ステップＳ９）、第１ＯＳＣ１１，第２ＯＳＣ１２および外部時刻源３０のいずれか２カ所の異常を警告する処理が施される（ステップＳ１１）。この場合にも、歩進制御部２０に対して補正停止命令が発行され（ステップＳ１２）、システムは補正停止状態となる。
【００７２】
このように、以上のステップＳ１〜ステップＳ１２は、秒パルスに従って繰り返し実行され、処理がステップＳ１２に到達した場合には、補正停止のため、メンテナンス等でリセットされるまでは、補正動作は停止する。
【００７３】
ここで、クロック切替回路部１８について説明する。図５は実施の形態１によるクロック切替回路部１８の構成を示すブロック図であり、図６は実施の形態１においてクロック切替方法を説明する図である。
【００７４】
クロック切替回路部１８は、図５に示したように、クロック切替タイミング生成回路１８１，ＡＮＤ回路１８２〜１８４，ＯＲ回路１８５により構成される。クロック切替タイミング生成回路１８１は、外部時刻源３０から秒パルスを受け取り、その秒パルスをトリガとしてＡＮＤ回路１８３，１８４それぞれにクロック切替信号を出力する。
【００７５】
ＡＮＤ回路１８２は、制御部１７から（２）式成立を判定させた信号と（３）式成立の信号との論理積をとり、その結果をＡＮＤ回路１８４に出力する。ＡＮＤ回路１８３は、第１ＯＳＣ１１の基準クロックと制御部１７から（２）式と（３）式成立の信号とクロック切替タイミング生成回路１８１のクロック切替信号との論理積をとり、その結果をＯＲ回路１８５に出力する。
【００７６】
ＡＮＤ回路１８４は、第２ＯＳＣ１２の基準クロックとＡＮＤ回路１８２の出力信号とクロック切替タイミング生成回路１８１のクロック切替信号との論理積をとり、その結果をＯＲ回路１８５に出力する。ＯＲ回路１８５は、ＡＮＤ回路１８３と１８４の演算結果の論理和をとり、その結果である第１または第２ＯＳＣ１１，１２の基準クロックを時刻カウンタ２１およびダミーカウンタ２５に供給する。
【００７７】
上記クロック切替回路部１８は、図５に示したように、制御部１７から前述の（２）式および（３）式の成立／不成立に応じて第１ＯＳＣ１１の基準クロックに切り替えるか、それとも第２ＯＳＣ１２の基準クロックに切り替える制御が行われる。すなわち、図６に示したように、クロック切り替えのために７項目（７通り）が考えられる。項目Ｎｏ．１は、（２），（３），（４）式のすべてが不成立の場合である。この場合には、予想される故障個所は第１，第２ＯＳＣ１１，１２および外部時刻源３０のいずれか２つ以上となって、内部時刻の補正そのものが不許可として判定される。したがって、この場合のクロック切り替えは無効となる。
【００７８】
項目Ｎｏ．２は、（２）式および（４）式が不成立、かつ（３）式が成立の場合である。この場合には、予想される故障個所は第１ＯＳＣ１１となり、内部時刻の補正は許可され、第２ＯＳＣ１２がクロック切替先として選択される。項目Ｎｏ．３は、（４）式および（３）式が不成立、かつ（２）式が成立の場合である。この場合には、予想される故障個所は第２ＯＳＣ１２となり、内部時刻の補正は許可され、第１ＯＳＣ１１がクロック切替先として選択される。
【００７９】
項目Ｎｏ．４は、（４）式が成立、かつ（２）式および（３）式が不成立の場合である。この場合には、予想される故障個所は外部時刻源３０となり、内部時刻の補正そのものが不許可として判定される。したがって、この場合のクロック切り替えは無効となる。
【００８０】
項目Ｎｏ．５は、（３）式および（４）式が成立、かつ（２）式が不成立の場合である。この場合には、予想される故障個所は第１ＯＳＣ１１となり、内部時刻の補正は許可され、第２ＯＳＣ１２がクロック切替先として選択される。項目Ｎｏ．６は、（２）式および（４）式が成立、かつ（３）式が不成立の場合である。この場合には、予想される故障個所は第２ＯＳＣ１２となり、内部時刻の補正は許可され、第１ＯＳＣ１１がクロック切替先として選択される。
【００８１】
最後の項目Ｎｏ．７は、すべての式が成立の場合である。この場合には、故障はなく、現状の基準クロックがそのまま維持してもよいが、ここでは第１ＯＳＣ１１の基準クロックを優先して採用する。
【００８２】
このようにして、クロック切替回路部１８でクロック切り替えが完了すると、そのクロック切替回路部１８はクロック切り替え先の基準クロックを時刻カウンタ２１およびダミーカウンタ２５に供給する。
【００８３】
以上の関係を図５の回路動作で説明すると以下のようになる。この回路動作は図６で説明された機能を実現するものである。図５において、ＡＮＤ回路１８３には常に第１ＯＳＣ１１から基準クロックが入力されるとともに、秒パルスに従ってクロック切替タイミングを計る信号が入力される。同様に、ＡＮＤ回路１８４には常に第２ＯＳＣ１２から基準クロックが入力されるとともに、秒パルスに従ってクロック切替タイミングを計る信号が入力される。
【００８４】
したがって、ＡＮＤ回路１８３は制御部１７から第１ＯＳＣ１１の基準クロックを有効にするための信号“１”を受け取らない限り、“０”出力となる。すなわち、ＡＮＤ回路１８３では、制御部１７からの演算結果に関して、第２ＯＳＣ１２の発振精度が期待値（１μｓ）を満足できない場合か、それとも第１および第２ＯＳＣ１１，１２の発振精度がどちらも期待値（１μｓ）を満足できる場合に演算結果として“１”が出力される。
【００８５】
また、ＡＮＤ回路１８４は、制御部１７から第２ＯＳＣ１２の基準クロックを有効にするための信号“１”を受け取らない限り、“０”出力となる。ＡＮＤ回路１８２では、第１ＯＳＣ１１の発振精度が期待値を満足できず、かつ、第２ＯＳＣ１２の発振精度が期待値を満足できる場合に演算結果として“１”が出力される。
【００８６】
このように、ＡＮＤ回路１８３が有効“１”を出力するときには、もう一方のＡＮＤ回路１８４が無効“０”を出力することになるので、ＯＲ回路１８５からは、第１ＯＳＣ１１の基準クロックが出力される。この基準クロックは、時刻カウンタ２１およびダミーカウンタ２５に供給される。
【００８７】
また逆に、ＡＮＤ回路１８４が有効“１”を出力するときには、もう一方のＡＮＤ回路１８３が無効“０”を出力することになるので、ＯＲ回路１８５からは、第２ＯＳＣ１２の基準クロックが出力される。この基準クロックは、時刻カウンタ２１およびダミーカウンタ２５に供給される。
【００８８】
なお、第１および第２ＯＳＣ１１，１２がともに精度上良好であった場合には、ＡＮＤ回路１８２において、（２）式が成立することから、無効“０”が出力される。この場合には、最終的にＯＲ回路１８５からは、第１ＯＳＣ１１の基準クロックが出力されることになる。
【００８９】
さて、以上の制御により、最適な基準クロックへの切り替えタイマである時刻カウンタ２１の歩進制御が行われることになるが、さらに時刻カウンタ２１が提供する内部時刻そのものに精度を要求するため、歩進制御部２０における時刻カウンタ２１の時刻補正についても説明する。
【００９０】
時刻カウンタ２１およびダミーカウンタ２５には、秒パルスをトリガとして外部時刻源３０（正確には時刻受信バッファ１９）から基準時刻を表す時刻データがセットされる。そして、クロック切替回路部１８により切り替えられた第１または第２ＯＳＣ１１，１２から発振される基準クロックに従って時刻カウンタ２１およびダミーカウンタ２５は時刻のカウントを行う。その際、時刻カウンタ２１は、任意の時間間隔で１秒パルスをトリガとしてカウント中の時刻データをサンプリングレジスタ２２に格納する。
【００９１】
時刻比較回路２３では、サンプリングレジスタ２２に格納された値と外部時刻源３０（正確には時刻受信バッファ１９）から供給される時刻データとが比較され、補正量と遅れ／進みの情報とが算出される。そして、その算出された補正量と遅れ／進みの情報とが、補正回路２４に指示される。
【００９２】
補正回路２４では、時刻比較回路２３から指示された補正量および遅れ／進みの情報に従って現在の内部時刻のカウントを倍速制御するか、停止制御するかを決定し、そのいずれかの制御を時刻カウンタ２１に対して指示する。その結果、時刻カウンタ２１では、倍速制御が行われた場合に現在の内部時刻のカウントを倍速して進ませ、外部時刻源３０の基準時刻に対応させ、一方、停止制御が行われた場合に現在の内部時刻のカウントを一時停止して遅らせ、外部時刻源３０の基準時刻に対応させる。
【００９３】
さて、以上により、歩進制御部２０内での内部時刻の補正が完了するが、さらに歩進制御部２０が正確に動作しているか否かをチェックするため、補正量チェック回路部２６のチェック動作についても説明する。
【００９４】
上述したように、歩進制御部２０において時刻カウンタ２１の時刻データに対する補正が完了すると、補正量チェック回路部２６は、時刻カウンタ２１とダミーカウンタ２５からそれぞれ時刻データを読み出し、両時刻データを比較する。その際、時刻カウンタ２１のカウント値からダミーカウンタ２５のカウント値を差し引いた値が補正回路２４により補正指示された補正量となる。なお、この補正量に関して、プラスであれば遅れ判断による倍速制御が行われたものとなり、マイナスであれば進み判断による停止制御が行われたものとなる。
【００９５】
補正量チェック回路部２６では、その補正指示された補正量があらかじめ設定された許容範囲内であれば、補正回路２４が正しく動作していると判断され、一方、許容範囲外であれば、補正回路２４が故障していると判断される。
【００９６】
このいずれかの判断で、故障判断が下された場合には、外部に対して歩進制御部２０（補正回路２４）が異常である旨の警告が発振され、以降の補正動作を停止させるために補正停止命令が歩進制御部２０（時刻カウンタ２１）に対して発行される。一方、正常判断が下された場合には、つぎの補正量チェックのため、補正量算出時に時刻カウンタ２１のカウント値（時刻データ）がダミーカウンタ２５に格納される。
【００９７】
以上説明したように、この実施の形態１によれば、外部時刻源３０からのパルスに従って同一発振周波数の第１，第２ＯＳＣ１１，１２それぞれの基準クロックから一定時間分のサンプリング値を求め、それぞれのサンプリング値と一定時間分の期待値との比較から正常な発振精度をもつＯＳＣの基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御する。これにより、少なくとも一方の基準クロックが正常であれば、その基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御することができるので、内部時刻について高精度かつ高信頼性を確保することが可能である。
【００９８】
また、第１および第２ＯＳＣ１１，１２の両方の発振精度に異常が判定された場合に第１，第２ＯＳＣ１１，１２および外部時刻源３０に関する異常を示す旨を警告するようにしたので、利用者に対して時刻歩進にかかる故障箇所が早期に報知される。これにより、故障発生後の継続利用によって起こり得る不測の事態を未然に防止することが可能である。
【００９９】
また、第１および第２ＯＳＣ１，１２の両方の発振精度に異常が判定された場合に第１，第２ＯＳＣ１１，１２および外部時刻源３０に関する異常を示す旨を警告するとともに外部時刻源３０による内部時刻の補正を停止するようにしたので、利用者に対して時刻歩進にかかる故障箇所が早期に報知され、それと同時に時刻歩進機能が自動的に停止されることになる。これによって、故障発生後は利用者の介在なしに不測の事態発生の防止機能を自動的に働かせることが可能である。
【０１００】
また、時刻カウンタ２１に格納されている時刻データと外部時刻源３０から供給される時刻データとを比較して、その時刻データの比較結果に応じて時刻カウンタ２１に格納されている時刻データを補正することが可能である。
【０１０１】
また、時刻比較回路２３において時刻データの比較結果に基づいて時刻を進ませるか、それとも遅らせるかを判断し、その判断結果に応じて時刻データを進退補正することが可能である。
【０１０２】
また、時刻カウンタ２１とダミーカウンタ２５の時刻の差が一定以上であった場合に歩進制御部２０が異常である旨を警告するようにしたので、利用者に対して時刻補正にかかる故障箇所が早期に報知される。これにより、故障発生後の継続利用によって起こり得る不測の事態を未然に防止することが可能である。
【０１０３】
また、歩進制御部２０が異常である旨を警告した場合、その警告とともに歩進制御部２０による内部時刻補正を停止するようにしたので、利用者に対して時刻補正にかかる故障箇所が早期に報知され、それと同時に時刻補正機能が自動的に停止されることになる。これによって、故障発生後は利用者の介在なしに不測の事態発生の防止機能を自動的に働かせることが可能である。
【０１０４】
（実施の形態２）
さて、前述の実施の形態１では、第１，第２ＯＳＣ１１，１２のいずれにも故障がない場合には正常として第１ＯＳＣ１１の基準クロックを優先して使用するようにしていたが、以下に説明する実施の形態２のように、どちらのＯＳＣにも故障がなくても、その２つの内で発振精度の高い方の基準クロックを使用するようにＯＳＣの切り替えを行うようにしてもよい。なお、全体構成および動作は前述した実施の形態１と同様のため、以下に個々の相違する部分についてのみ説明する。
【０１０５】
まず、この実施の形態２による制御部について説明する。なお、制御部全体の動作は図４のフローチャートに従うものとする。図７は実施の形態２によるＯＳＣ正常性判別動作の要部を説明するフローチャートである。
【０１０６】
図４のステップＳ３において第１および第２ＯＳＣ１１，１２はどちらも発振精度が正常であると判定された場合、図７に示した如く、処理はステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１では、次式（５）に従って第１サンプリング値ＳＰ１から期待値であるＫ／２すなわち１（μｓ）が差し引かれる。その結果を精度上の誤差Ｘとする。すなわち、
Ｘ＝ＳＰ１−Ｋ／２  ・・・（５）
である。
【０１０７】
同様に、続くステップＳ２２では、次式（６）に従って第２サンプリング値ＳＰ２から期待値であるＫ／２すなわち１（μｓ）が差し引かれる。その結果を精度上の誤差Ｙとする。すなわち、
Ｙ＝ＳＰ２−Ｋ／２  ・・・（６）
である。
【０１０８】
そして、誤差ＸとＹとが比較され（ステップＳ２３）、上述の（２）〜（６）式までの結果である成立／不成立を示す精度情報がクロック切替回路部１８に対して出力される（ステップＳ２４）。そして、処理はステップＳ１に戻る。
【０１０９】
続いて、この実施の形態２のクロック切り替えについて説明する。図８は実施の形態２においてクロック切替方法を説明する図であり、図９は実施の形態２によるクロック切替回路部の構成を示すブロック図である。
【０１１０】
図８には、第１および第２ＯＳＣ１１，１２はどちらも発振精度が正常であると判定された場合だけを取り出したものであり、異常時の場合については図６に従うものとする。正常時の項目数は、図８に示したように、７−１，７−２，７−３の３通りである。
【０１１１】
項目Ｎｏ．７−１には、前述したステップＳ２３の結果がＸ＜Ｙの場合が示されている。すなわち、誤差Ｘよりも誤差Ｙの方が大きいため、精度は第１ＯＳＣ１１の方が良好であると判断される。この場合には、第１ＯＳＣ１１が選択され、第２ＯＳＣ１２は非選択となり、クロック切り替えにより採用される基準クロックは第１ＯＳＣ１１の基準クロックとなる。
【０１１２】
また、項目Ｎｏ．７−２には、前述したステップＳ２３の結果がＸ＝Ｙの場合が示されている。すなわち、誤差Ｘ，Ｙは等しいため、精度は第１および第２ＯＳＣ１１，１２ともに等しく良好であると判断される。この場合には、どちらのＯＳＣを選択してもよいが、処理上、第１ＯＳＣ１１が選択され、第２ＯＳＣ１２は非選択となり、クロック切り替えにより採用される基準クロックは第１ＯＳＣ１１の基準クロックとなる。
【０１１３】
また、項目Ｎｏ．７−３には、前述したステップＳ２３の結果がＸ＞Ｙの場合が示されている。すなわち、誤差Ｙよりも誤差Ｘの方が大きいため、精度は第２ＯＳＣ１２の方が良好であると判断される。この場合には、第２ＯＳＣ１２が選択され、第１ＯＳＣ１１は非選択となり、クロック切り替えにより採用される基準クロックは第２ＯＳＣ１２の基準クロックとなる。
【０１１４】
以上のクロック切り替えを実現するクロック切替回路部の構成としては図９のようになる。図９において、前述したクロック切替回路部１８と同様の回路については同様の番号を付している。
【０１１５】
この実施の形態２では、前述の（２）〜（４）式にさらに（５）および（６）式が追加されたことから、図９のクロック切替回路部においても、採用する基準クロックを選択する上で各式の結果をまとめる分、論理回路が追加される。すなわち、回路構成としては、前述のＡＮＤ回路１８２が削除され、ＯＲ回路１８６，１８７の２つが追加される。
【０１１６】
ＯＲ回路１８６は、図９における（３）式成立の信号線上に設けられ、（３）式成立の反転を“１”とし、（２），（３）および（４）式成立、かつ、（５）式および（６）式によるＸ≦Ｙが成立したときを“１”として取り込んでＯＲ処理する。ＯＲ回路１８７は、図５のＡＮＤ回路１８２に置き換えられた回路であり、（２）式成立の反転と（３）式成立とが同時に発生したときを“１”とし、（２），（３）および（４）式成立、かつ、（５）および（６）式によるＸ≦Ｙが成立したときの反転を“１”として取り込んでＯＲ処理する回路である。
【０１１７】
以上の回路構成による動作について説明する。この回路動作は図６および図８で説明された機能を実現するものである。図９において、ＡＮＤ回路１８３には常に第１ＯＳＣ１１から基準クロックが入力されるとともに、秒パルスに従ってクロック切替タイミングを計る信号が入力される。同様に、ＡＮＤ回路１８４には常に第２ＯＳＣ１２から基準クロックが入力されるとともに、秒パルスに従ってクロック切替タイミングを計る信号が入力される。
【０１１８】
したがって、ＡＮＤ回路１８３は、ＯＲ回路１８６から第１ＯＳＣ１１の基準クロックを有効にするための信号“１”を受け取らない限り、“０”出力となる。同様に、ＡＮＤ回路１８４は、ＯＲ回路１８７から第２ＯＳＣ１２の基準クロックを有効にするための信号“１”を受け取らない限り、“０”出力となる。
【０１１９】
ＯＲ回路１８６では、第２ＯＳＣ１２の発振精度が期待値（１μｓ）を満足できない場合、もしくは、どちらのＯＳＣも正常のときに第１ＯＳＣ１１の方が精度上優れている場合に演算結果として“１”が出力される。
【０１２０】
また、ＯＲ回路１８７では、第１ＯＳＣ１１の発振精度が期待値（１μｓ）を満足できず、かつ第２ＯＳＣ１２の発振精度がその期待値を満足できる場合、もしくは、どちらのＯＳＣも正常のときに第２ＯＳＣ１２の方が精度上優れている場合に演算結果として“１”が出力される。
【０１２１】
このように、ＯＲ回路１８６が有効“１”を出力するときには、もう一方のＯＲ回路１８７が無効“０”を出力することになるので、ＡＮＤ回路１８３，１８４からそれぞれ“１”，“０”が出力される。その結果、ＯＲ回路１８５からは、第１ＯＳＣ１１の基準クロックが出力される。この基準クロックは、時刻カウンタ２１およびダミーカウンタ２５に供給される。
【０１２２】
また逆に、ＯＲ回路１８７が有効“１”を出力するときには、もう一方のＯＲ回路１８６が無効“０”を出力することになるので、ＡＮＤ回路１８３，１８４からそれぞれ“０”，“１”が出力される。その結果、ＯＲ回路１８５からは、第２ＯＳＣ１２の基準クロックが出力される。この基準クロックは、時刻カウンタ２１およびダミーカウンタ２５に供給される。
【０１２３】
なお、第１および第２ＯＳＣ１１，１２がともに精度上良好であった場合には、ＯＲ回路１８６からは有効“１”が出力されるが、もう一方のＯＲ回路１８７において、（２）式が成立し、また（４）および（５）式によるＸ≦Ｙが成立することから、無効“０”が出力される。この場合には、最終的にＯＲ回路１８５からは、第１ＯＳＣ１１の基準クロックが出力されることになる。
【０１２４】
以上説明したように、この実施の形態２によれば、前述した形態１による効果の他に、第１および第２ＯＳＣ１１，１２の両方の発振精度に正常が判定された場合に第１，第２ＯＳＣ１１，１２それぞれの誤差量の内で少ない方の誤差量をもつＯＳＣに切り替えるようにしたので、内部発振での故障がなくても常に精度の高い発振を保持することができる。これによって、さらに精度の高い内部時刻を提供することが可能である。
【０１２５】
さて、前述の実施の形態１および２では、第１および第２ＯＳＣ１１，１２の両方の発振精度に異常が判定され、かつ外部時刻源３０についても故障が判定された場合に異常警告で歩進制御を停止するようにしていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、パルスの供給元を外部時刻源３０から内部でソフト的に秒パルスを発生させる手段に切り換えるようにしてもよい。これにより、外部時刻源３０に対して異常の疑いが生じた場合でも、その外部時刻源３０の代替機能を内部に置き換えることにより、内部時刻が他に与える悪影響を最小限に抑えることが可能である。
【０１２６】
また、上述した実施の形態１および２では、２つのＯＳＣを用意してその間でクロック切り替えを行うようにしていたが、この発明は、これに限定されるものではなく、同周波数で発振するＯＳＣを３つ以上設けてもよい。
【０１２７】
以上、この発明を実施の形態１および２により説明したが、この発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらをこの発明の範囲から排除するものではない。
【０１２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、単一の外部時刻源から供給される信号のタイミングに従って同一発振周波数の第１，第２発振手段それぞれの発振精度を判定し、その判定結果に応じて第１および第２発振手段のいずれか一方の基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御するようにしたので、正常な基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御することができ、これにより、内部時刻について高精度かつ高信頼性を確保することが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１２９】
また、請求項２の発明によれば、単一の外部時刻源から供給される信号のタイミングに従って同一発振周波数の第１，第２発振手段それぞれの発振精度を判定し、どちらにも精度不良があるという判定結果が得られた場合には、第１発振手段により発振された基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御しつつ、外部時刻源による内部時刻の歩進補正を停止するようにしたので、異常な歩進補正を阻止することができ、これにより、内部時刻について高精度かつ高信頼性を確保することが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１３０】
また、請求項３の発明によれば、単一の外部時刻源からのパルスに従って同一発振周波数の第１，第２発振手段それぞれの基準クロックから一定時間分のサンプリング値を求め、それぞれのサンプリング値と一定時間分の期待値との比較から正常な発振精度をもつ発振手段の基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御するようにしたので、少なくとも一方の基準クロックが正常であれば、その基準クロックを用いて内部時刻を歩進制御することができ、これにより、内部時刻について高精度かつ高信頼を確保することが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１３１】
また、請求項４の発明によれば、請求項３の発明において、第１および第２発振手段の両方の発振精度に異常が判定された場合に第１，第２発振手段および外部時刻源の異常を示す旨を警告するようにしたので、利用者に対して時刻歩進にかかる故障箇所が早期に報知され、これにより、故障発生後の継続利用によって起こり得る不測の事態を未然に防止することが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１３２】
また、請求項５の発明によれば、請求項３の発明において、第１および第２発振手段の両方の発振精度に異常が判定された場合に第１，第２発振手段および外部時刻源に関する異常を示す旨を警告するとともに内部時刻の補正を停止するようにしたので、利用者に対して時刻歩進にかかる故障箇所が早期に報知され、それと同時に時刻歩進機能が自動的に停止されることになり、これによって、故障発生後は利用者の介在なしに不測の事態発生の防止機能を自動的に働かせることが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１３３】
また、請求項６の発明によれば、請求項３の発明において、第１および第２発振手段の両方の発振精度に正常が判定された場合に第１，第２発振手段それぞれの誤差量の内で少ない方の誤差量をもつ発振手段に切り替えるようにしたので、内部発振での故障がなくても常に精度の高い発振を保持することができ、これによって、さらに精度の高い内部時刻を提供することが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１３４】
また、請求項７の発明によれば、請求項３〜６のいずれか１つの発明において、現在使用している第１または第２発振手段の基準クロックに従って時刻カウンタに格納されている時刻データを歩進制御することが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１３５】
また、請求項８の発明によれば、請求項７の発明において、時刻カウンタに格納されている時刻データと外部時刻源から供給される時刻データとを比較して、その時刻データの比較結果に応じて時刻カウンタに格納されている時刻データを補正することが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１３６】
また、請求項９の発明によれば、請求項８の発明において、時刻データの比較結果に基づいて時刻を進ませるか、それとも遅らせるかを判断し、その判断結果に応じて時刻データを進退補正することが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１３７】
また、請求項１０の発明によれば、請求項７，８または９に記載の発明において、時刻カウンタとダミーカウンタの時刻の差が一定以上であった場合に歩進制御手段が異常である旨を警告するようにしたので、利用者に対して時刻補正にかかる故障箇所が早期に報知され、これにより、故障発生後の継続利用によって起こり得る不測の事態を未然に防止することが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【０１３８】
また、請求項１１の発明によれば、請求項１０の発明において、歩進制御手段が異常である旨を警告した場合、その警告とともに歩進制御手段による内部時刻補正を停止するようにしたので、利用者に対して時刻補正にかかる故障箇所が早期に報知され、それと同時に時刻補正機能が自動的に停止されることになり、これによって、故障発生後は利用者の介在なしに不測の事態発生の防止機能を自動的に働かせることが可能な時刻制御装置が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の時刻制御装置の原理を示す機能ブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による時刻制御装置をハードウェア的に示すブロック図である。
【図３】実施の形態１において異常箇所の判別方法を説明する図である。
【図４】実施の形態１の制御部１７によるＯＳＣ正常性判別動作を説明するフローチャートである。
【図５】実施の形態１によるクロック切替回路部の構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１においてクロック切替方法を説明する図である。
【図７】実施の形態２によるＯＳＣ正常性判別動作の要部を説明するフローチャートである。
【図８】実施の形態２においてクロック切替方法を説明する図である。
【図９】実施の形態２によるクロック切替回路部の構成を示すブロック図である。
【図１０】従来例による時刻制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  時刻制御装置
２  第１発振部
３  第２発振部
４  発振精度判定部
５  内部時刻歩進制御部
１１  第１ＯＳＣ
１２  第２ＯＳＣ
１５  第１サンプリングレジスタ
１６  第２サンプリングレジスタ
１７  制御部
１８  クロック切替回路部
２０  歩進制御部
２１  時刻カウンタ
２３  時刻比較回路
２４  補正回路
２５  ダミーカウンタ
２６  補正量チェック回路部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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