(57)【要約】【課題】適切なリファレンス信号が受信できない場合であっても自走制御を行うことができる基準信号発生装置を非常に安価に実現する。【解決手段】基準信号発生装置１０は、入力部５１と、発振部２１と、温度センサ２５と、記憶部２６と、補正値算出部３３と、補正部４０と、出力部５２，５３，５４と、を備える。入力部５１は、測位信号をリファレンス信号として受信する。発振部２１は、所定の周波数の信号を生成する。温度センサ２５は、発振部２１の周囲の温度を取得する。記憶部２６は、発振部２１の温度特性を記憶する。補正値算出部３３は、リファレンス信号又は記憶部２６が記憶する温度特性に基づいて補正値を算出する。補正部４０は、この補正値に基づいて出力信号を補正する。出力部５２，５３，５４は、補正部４０によって補正された出力信号を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リファレンス信号を受信する受信部と、
所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する発振部と、
前記発振部が使用される環境を示す環境値を取得する取得部と、
前記発振部が生成する信号と前記環境値との関連性を記憶する記憶部と、
前記リファレンス信号に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する通常補正処理と、前記記憶部の記憶内容に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する自走補正処理と、を行う補正値算出部と、
前記補正値算出部が算出した補正値に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正する補正部と、
前記補正部によって補正された前記出力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、
前記補正値算出部は、前記発振部が出力した前記出力信号のタイミングのズレを補正するための補正値を算出するタイミング補正部を備え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又は２に記載の基準信号発生装置であって、
前記補正値算出部は、前記発振部が出力した前記出力信号の周波数のズレを補正するための補正値を算出する周波数補正部を備えることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の基準信号発生装置であって、
前記記憶部は、時間経過による前記発振部が生成する信号の変化である経時変化特性を記憶し、
前記補正値算出部は、前記記憶部が記憶する経時変化特性に基づいて補正値を算出す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、
前記発振部は、発振する信号の周波数を制御できず、略一定の周波数の信号を生成する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、
前記発振部を覆う恒温槽と、
前記恒温槽内を加熱する加熱部と、
前記恒温槽内の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサが検出した温度に基づいて前記加熱部を制御する加熱制御部と、
を備えることを特徴とする基準信号発生装置。
【請求項７】
ＧＮＳＳ衛星からの測位信号を受信する受信部と、
所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する発振部と、
前記発振部が使用される環境を示す環境値を取得する取得部と、
前記発振部が生成する信号と前記環境値との関連性を記憶する記憶部と、
前記測位信号に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する通常補正処理と、前記記憶部の記憶内容に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する自走補正処理と、を行う補正値算出部と、
前記補正値算出部が算出した補正値に基づいて、前記発振部が出力した出力信号を補正する補正部と、
前記補正部によって補正された前記出力信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とするＧＮＳＳモジュール。
【請求項８】
リファレンス信号を受信する受信工程と、
発振部を用いて所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する発振工程と、
前記発振部が使用される環境を示す環境値を取得する取得工程と、
前記発振工程で生成された信号と前記環境値との関連性を記憶する記憶工程と、
前記リファレンス信号に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する通常補正処理、又は、前記記憶工程で記憶した内容に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する自走補正処理の何れかを行う補正値算出工程と、
前記補正値算出工程で算出した補正値に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正する補正工程と、
前記補正工程で補正された前記出力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、リファレンス信号に基づいて基準信号を生成する基準信号発生装置又はＧＮＳＳモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧＮＳＳモジュールは、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号を受信するアンテナ等と接続される。また、ＧＮＳＳモジュールは、発振器を備えており、この発振器の出力する信号と、アンテナから受信した測位信号と、を用いて測位演算及び１ＰＰＳ信号等の生成を行う。【０００３】
また、発振器は、周囲の温度に応じて発振周波数が変化する特性（温度特性）を有することが知られている。この温度特性の影響を打ち消すため、ＧＮＳＳモジュールは、発振器が出力した信号を補正して、１ＰＰＳ信号等を生成する。特許文献１は、この種の構成を開示する。【０００４】
特許文献１のＧＰＳ受信機は、ＴＣＸＯ（温度補償型水晶発振器）を備えている。また、ＧＰＳ受信機は温度センサを備えている。ＧＰＳ受信機は、温度センサが検出した温度と、発振周波数と、に基づいて、ＴＣＸＯの温度特性を表す近似式を作成する。なお、この近似式の係数は、新たに検出した温度及び発振周波数により更新される。【０００５】
特許文献２は、ＧＮＳＳモジュール等を備える基準信号発生装置を開示する。この基準信号発生装置は、与える制御電圧によって発振周波数を調整可能なＶＣＯ（電圧制御発振器）を備える。基準信号発生装置は、ＧＮＳＳモジュールが生成した基準タイミング信号をリファレンス信号として用い、当該リファレンス信号と、ＶＣＯが出力した信号と、を比較する。そして、基準信号発生装置は、比較結果に基づいてＶＣＯに供給する制御電圧を調整することで、高精度な基準信号を生成して出力することができる。【０００６】
また、特許文献２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、ＧＮＳＳモジュールから適切なリファレンス信号が取得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出力する制御である。具体的には、基準信号発生装置は、リファレンス信号を受信できている間にＶＣＯの特性（温度特性、経時変化特性等）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取得できなくなった場合、記憶した特性に基づいてＶＣＯへ与える制御電圧を調整する。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４５１３７４２号公報
【特許文献２】特開平１１−２７１４７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に基づいて説明したように、従来では、障害物や妨害電波等によりＧＮＳＳモジュールが適切なリファレンス信号を生成できなくなった場合、ＧＮＳＳモジュール側ではなく、その後段に配置されるＶＣＯ及びその制御器で対処（自走制御）を行う。これは、従来では、ＧＮＳＳモジュールは基準信号発生装置を構成する要素の１つであり、ＶＣＯ等で対処が行うことができれば、ＧＮＳＳモジュール側で対処を行う必要はないからである。【０００９】
しかし、近年では、測位信号が受信できなくなった場合に、ＧＮＳＳモジュール側において対処を行うことが要求されつつある。この点、上記特許文献１及び２では、測位信号が受信できない場合の対処をＧＮＳＳモジュール側で行う構成については開示されていない。【００１０】
なお、特許文献１では、発振器の温度特性をＧＮＳＳモジュール側で求める構成が開示されている。しかし、特許文献１の目的は、衛星からの測位信号をサーチする周波数の範囲を定めることでリファレンス信号の生成とは関係がない。【００１１】
また、近年では、携帯電話等の通信データ量の増加に対応するために、基地局を増設することが行われている。従って、この基地局に設置する基準信号発生装置に掛かるコストを一層低減させたいという強い要望が存在する。この点、上記特許文献２では、比較的高価なＶＣＯを利用しているため、基準信号発生装置に掛かるコストを低減させるにも限界があった。【００１２】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、適切なリファレンス信号が受信できない場合であっても自走制御を行うことができる基準信号発生装置及びＧＮＳＳモジュールを非常に安価に実現することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１３】
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。
【００１４】
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、受信部と、発振部と、取得部と、記憶部と、補正値算出部と、補正部と、出力部と、を備える。前記受信部は、リファレンス信号を受信する。前記発振部は、所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する。前記取得部は、前記発振部が使用される環境を示す環境値を取得する。前記記憶部は、前記発振部が生成する信号と前記環境値との関連性を記憶する。前記補正部は、前記リファレンス信号に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する通常補正処理と、前記記憶部の記憶内容に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する自走補正処理と、を行う。補正部は、前記補正値算出部が算出した補正値に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正する。前記出力部は、前記補正部によって補正された前記出力信号を出力する。
【００１５】
これにより、適切なリファレンス信号が受信できなくなった場合でも、高精度な基準信号を出力し続けることができる。また、通常の基準信号発生装置と比較すると、ＰＬＬ回路を構成する比較器及びＶＣＯ等が不要となるので、コストを低減することができる。
【００１６】
前記の基準信号発生装置においては、前記補正値算出部は、前記発振部が出力した前記出力信号のタイミングのズレを補正するための補正値を算出するタイミング補正部を備えることが好ましい。
【００１７】
これにより、例えばＵＴＣに同期するようにタイミングが正確に補正された基準タイミング信号（１ＰＰＳ信号）を出力することができる。
【００１８】
前記の基準信号発生装置においては、前記補正値算出部は、前記発振部が出力した前記出力信号の周波数のズレを補正するための補正値を算出する周波数補正部を備えることが好ましい。
【００１９】
これにより、要求される周波数に近づくように正確に補正された基準周波数信号を出力することができる。
【００２０】
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、前記記憶部は、時間経過による前記発振部が生成する信号の変化である経時変化特性を記憶する。前記補正値算出部は、前記記憶部が記憶する経時変化特性に基づいて補正値を算出する。
【００２１】
これにより、適切なリファレンス信号が受信できなくなった場合でも、記憶部が記憶する経時変化特性等から現時点において生じている誤差を予測し、当該誤差を補正することで、経時変化の影響を軽減又はなくすことができる。
【００２２】
前記の基準信号発生装置においては、前記発振部は、発振する信号の周波数を制御できず、略一定の周波数の信号を生成することが好ましい。
【００２３】
これにより、この種の発振部は周波数が制御可能なＶＣＯ等と比較して非常に安価なので、コストを低減することができる。
【００２４】
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、恒温槽と、加熱部と、温度センサと、加熱制御部と、を備える。前記恒温槽は、前記発振部を覆う。前記加熱部は、前記恒温槽内を加熱する。前記温度センサは、前記恒温槽内の温度を検出する。前記加熱制御部は、前記温度センサが検出した温度に基づいて前記加熱部を制御する。
【００２５】
これにより、発振部の周囲の温度変化を小さくすることができるので、適切なリファレンス信号が受信できなくなった場合であっても、高精度な周波数の信号を出力することができる。
【００２６】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成のＧＮＳＳモジュールが提供される。即ち、このＧＮＳＳモジュールは、受信部と、発振部と、取得部と、記憶部と、補正値算出部と、補正部と、出力部と、を備える。前記受信部は、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号を受信する。前記発振部は、所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する。前記取得部は、前記発振部が使用される環境を示す環境値を取得する。前記記憶部は、前記発振部が生成する信号と前記環境値との関連性を記憶する。前記補正部は、前記測位信号に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する通常補正処理と、前記記憶部の記憶内容に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する自走補正処理と、を行う。前記補正部では、前記補正値算出部が算出した補正値に基づいて、前記発振部が出力した出力信号を補正する。前記出力部は、前記補正部によって補正された前記出力信号を出力する。
【００２７】
これにより、障害物や妨害電波によりＧＮＳＳ衛星からの測位信号が受信できなくなった場合でも、高精度な１ＰＰＳ信号を出力し続けることができる。
【００２８】
本発明の第３の観点によれば、以下の基準信号発生方法が提供される。即ち、この基準信号発生方法は、受信工程と、発振工程と、取得工程と、記憶工程と、補正値算出工程と、補正工程と、出力工程と、を含む。前記受信工程では、リファレンス信号を受信する。前記発振工程では、発振部を用いて所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する。前記取得工程では、前記発振部が使用される環境を示す環境値を取得する。前記記憶工程は、前記発振工程で生成された信号と前記環境値との関連性を記憶する。前記補正値算出工程では、前記リファレンス信号に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する通常補正処理、又は、前記記憶工程で記憶した内容に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正するための補正値を算出する自走補正処理の何れかを行う。前記補正工程では、前記補正値算出工程で算出した補正値に基づいて、前記発振部が出力した前記出力信号を補正する前記出力工程では、前記補正工程によって補正された前記出力信号を出力する。
【００２９】
これにより、リファレンス信号が受信できなくなった場合でも、高精度な１ＰＰＳ信号を出力し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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】第１変形例に係る基準信号発生装置を示すブロック図。
【図３】第２変形例に係る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】
【００３１】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る基準信号発生装置１０の構成を示すブロック図である。
【００３２】
本実施形態の基準信号発生装置（ＧＮＳＳモジュール）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）の通信設備等に設置される。
【００３３】
基準信号発生装置１０の入力部５１には、ＧＮＳＳアンテナ１１が接続されている。ＧＮＳＳアンテナ１１は、ＧＮＳＳ衛星（ＧＰＳ衛星等）から測位信号（リファレンス信号）を受信し、この測位信号を基準信号発生装置１０へ出力する。基準信号発生装置１０は、この測位信号に基づいて、基準信号（基準周波数信号及び基準タイミング信号等）を生成する。基準信号は、上記の基地局や放送局のシステムに提供される。
【００３４】
以下、基準信号発生装置１０の具体的な構成について説明する。図１に示すように、基準信号発生装置１０は、この測位信号を処理するための構成として、発振部２１と、シンセサイザ２２と、ダウンコンバータ部２３と、ベースバンド処理部２４と、を備える。
【００３５】
発振部２１は、例えば温度補償型水晶発振器（ＴＣＸＯ）で構成されている。発振部２１は、所定の周波数の信号を生成し、出力信号として出力する。本実施形態の発振部２１は、発振周波数が調整可能でなくても良いため、電圧制御ができない発振器（所定の周波数のみを出力可能な発振器）を用いることが好ましい。これにより、ＶＣＯ等を用いる構成と比較して、コストを低減することができる。なお、発振部２１が出力した出力信号は、シンセサイザ２２により適宜変換された後に、ダウンコンバータ部２３、ベースバンド処理部２４、及び制御部３０等へ出力される。
【００３６】
ダウンコンバータ部２３には、測位信号と、シンセサイザ２２が出力した出力信号と、が入力される。ダウンコンバータ部２３は、この出力信号を復調用信号として使用して、測位信号をダウンコンバートしてＩＦ信号へ変換する。ダウンコンバータ部２３が変換したＩＦ信号は、ベースバンド処理部２４へ出力される。
【００３７】
ベースバンド処理部２４には、このＩＦ信号と、シンセサイザ２２が出力した出力信号と、が入力される。ベースバンド処理部２４は、この出力信号を復調用信号として使用して、ＩＦ信号からベースバンド信号を復調して測位演算部３１へ出力する。
【００３８】
また、基準信号発生装置１０は、ベースバンド信号に基づいて基準信号を生成するための構成として、制御部３０と、補正部４０と、分周部４３と、波形復調部４４と、を備える。また、制御部３０は、測位演算部３１と、特性算出部３２と、補正値算出部３３と、を備える。
【００３９】
測位演算部３１は、ベースバンド処理部２４が出力したベースバンド信号に基づいて、航法メッセージを読み取って衛星の軌道を取得し、自機の位置と、自機側の時計の誤差を公知の方法で計算する。測位演算部３１は、この測位演算によって、ＧＮＳＳ衛星に搭載されている高精度な時計に同期した正確な時刻を得ることができる。
【００４０】
特性算出部３２は、発振部２１の温度特性及び経時変化特性を算出する。なお、特性算出部３２は、発振部２１が使用される環境と、発振部２１が生成する信号と、の関係性を算出する構成であれば、上記以外の特性を算出する構成であっても良い。上記以外の特性としては、例えば、発振部２１の電源電圧特性、及び、発振部２１の湿度特性等が考えられる。
【００４１】
基準信号発生装置１０は、温度特性を算出するために、発振部２１の周囲の温度を取得する温度センサ（取得部）２５を備えている。温度センサ２５が検出した温度は、特性算出部３２へ出力される。特性算出部３２は、入力された温度と、シンセサイザ２２が出力した出力信号の周波数と、に基づいて温度特性を算出する。
【００４２】
具体的には、特性算出部３２は、発振部２１の周囲の温度と、その温度における周波数のズレ量（又は必要な補正量等）と、の対応関係を示すテーブルを作成して、記憶部２６に記憶する。特性算出部３２は、新たに検出した温度と周波数の対応関係に基づいて、このテーブルを刻々と更新することもできる。このテーブルは、後述の自走制御（自走補正処理）を行う際に使用される。
【００４３】
次に、特性算出部３２が経時変化特性を算出するときの流れについて説明する。特性算出部３２は、上記で求めた温度特性等を考慮しつつ、シンセサイザ２２が出力した出力信号の周波数の時間変化に基づいて、経時変化特性を示す関数（経時変化推定関数）を求める。経時変化推定関数は、例えば２次関数や対数関数等の適宜の関数（発振部２１の動作開始からの経過時間の関数）として表現することができる。
【００４４】
特性算出部３２は、シンセサイザ２２が出力した出力信号の周波数の時間変化に基づいて、この経時変化推定関数の係数を求める。特性算出部３２は、求めた係数（又は求めた係数を代入した経時変化推定関数）を記憶部２６に記憶する。特性算出部３２は、新たに検出した周波数の時間変化に基づいて、この係数（又は経時変化推定関数）を刻々と更新することもできる。この経時変化推定関数は、後述の自走制御（自走補正処理）を行う際に使用される。
【００４５】
なお、上述の電源電圧特性を算出する場合は、発振部２１に供給する電源電圧を検出する検出部を備える必要がある。また、発振部２１の湿度特性を算出する場合は、発振部２１の周囲の湿度を検出する検出部を備える必要がある。
【００４６】
また、測位演算部３１の演算結果からは、シンセサイザ２２が出力した出力信号の周波数のズレ及びタイミングのズレを求めることができる。補正値算出部３３は、これらのズレを打ち消すための補正値を算出する。補正部４０は、補正値算出部３３が算出した補正値に基づいてシンセサイザ２２が出力した出力信号を補正する。具体的には、補正値算出部３３は、周波数補正部３４と、タイミング補正部３５と、を備える。補正部４０は、可変分周部４１と、分周部４２と、を備える。
【００４７】
周波数補正部３４は、この出力信号の周波数のズレ等を補正するための補正値を算出する。具体的には、周波数補正部３４は、出力信号の周波数のズレ量に基づいて適用する補正値（詳細には分周比）を決定し、可変分周部４１へ出力する。可変分周部４１には、出力信号が入力されている。可変分周部４１は、周波数補正部３４によって指定された分周比で出力信号を分周することで、出力信号を補正する。
【００４８】
これにより、出力信号の周波数のズレ量に応じて、所望の周波数が出力されるように分周比を指定することで、高精度な周波数の信号を出力することができる。例えば、温度変化等により出力信号の周波数が上昇した場合、分周比を１／１０００から１／１００１のように変更することで、周波数の精度を維持することができる。
【００４９】
可変分周部４１が出力する信号は、分周部４２で再び分周されることで、１ＰＰＳ信号（基準タイミング信号）に変換される。例えば、可変分周部４１が出力する信号の周波数が１ＭＨｚであった場合は、分周部４２の分周比を１／１００００００とすることで、１ＰＰＳ信号を生成することができる。
【００５０】
タイミング補正部３５は、測位演算部３１の演算結果から求められるタイミングのズレに基づいて、１ＰＰＳ信号のパルスの立ち上がり又は立ち下がりのタイミングをオフセットするための補正値を算出して分周部４２へ出力する。分周部４２は、タイミング補正部３５から入力された補正値に基づいて、１ＰＰＳ信号が協定世界時（ＵＴＣ）に同期するように補正を行う。これにより、基準信号発生装置１０は、ＵＴＣに同期した１ＰＰＳ信号を基準タイミング信号として出力部５２から外部へ出力することができる。
【００５１】
また、可変分周部４１が出力する信号は、分周部４３で適宜の周波数となるように分周された後に、パルス波の基準周波数信号として出力部５３から外部へ出力される。更には、可変分周部４１が出力する信号は、波形復調部４４によって正弦波に変換された後に正弦波の基準周波数信号として出力部５４から外部へ出力される。
【００５２】
このように、適切な測位信号（リファレンス信号）を受信できている場合は、測位演算の結果等に基づいて周波数及びタイミングのズレを検出し、これらのズレを打ち消すように補正を行うことで、高精度な基準周波数信号及び基準タイミング信号を出力することができる。
【００５３】
次に、適切なリファレンス信号を受信できない場合に、基準信号発生装置１０が行う処理について説明する。
【００５４】
測位演算部３１は、ベースバンド信号に基づいて、適切な測位信号が受信できなかったことを検出することができる。適切な測位信号が受信できない場合としては、例えば、障害物等により所定数以上のＧＮＳＳ衛星から測位信号が受信できない場合、測位信号の信号レベルが弱い場合、妨害電波を受信した場合等が考えられる。測位演算部３１は、適切な測位信号を受信できていないと判断した場合、自走制御を行うように特性算出部３２へ指示する。
【００５５】
特性算出部３２は、この指示を受けて、自走制御を行う。自走制御では、環境値を取得する取得部（本実施形態では温度センサ２５）と、記憶部２６が記憶する発振部２１の特性と、に基づいて補正量を算出する自走補正処理を行う。
【００５６】
具体的には、特性算出部３２は、温度特性の影響を打ち消すために、温度センサ２５が検出した温度に対応するテーブルの値を読み出すことで、補正量を算出する。また、特性算出部３２は、経時変化特性の影響を打ち消すために、記憶部２６に記憶した経時変化推定関数に発振部２１の稼働時間等を代入して補正量を算出する。
【００５７】
周波数補正部３４は、特性算出部３２が算出したこれらの補正量に基づいて、上記と同様に、周波数のズレ等を補正するための補正値（分周比）を算出し、可変分周部４１に出力する。可変分周部４１は、周波数補正部３４によって指定された分周比で出力信号を分周することで、出力信号を補正する。また、タイミング補正部３５は、特性算出部３２が算出したこれらの補正量に基づいて、上記と同様に、タイミングのズレを補正するための補正値（パルスの立ち上がり又は立ち下がりのタイミングのオフセット量）を算出する。分周部４２は、タイミング補正部３５から入力された補正値に基づいて、１ＰＰＳ信号が協定世界時（ＵＴＣ）に同期するように補正を行う。
【００５８】
以上により、自走制御時に発振部２１の周囲の温度が変化したり、比較的長い間リファレンス信号を受信できなかったりしても、基準信号の精度を維持することができる。
【００５９】
このように、本実施形態では、適切なリファレンス信号が受信できなくなった場合でも、環境値の変化を考慮して補正を行い、基準信号の精度を維持することができる。なお、本実施形態の基準信号発生装置１０は、ＶＣＯやＰＬＬ回路等を用いていないため、安価かつコンパクトに構成することができる。
【００６０】
また、従来の基準信号発生装置は、リファレンス信号としての１ＰＰＳ信号と、ＶＣＯの出力信号を分周した１ＰＰＳ信号と、を比較するため、１秒に１回しか比較を行うことができない。また、ＶＣＯの前段に配置されるループフィルタの帯域等によっては、ＶＣＯを細やかに制御できない場合がある。従って、従来の基準信号発生装置は、出力信号をリファレンス信号に同期させるまでに時間が掛かってしまうことがあった。この点、本実施形態の基準信号発生装置１０は、上記のような制限がないため、基準信号のズレを素早く補正することができる。
【００６１】
以上に説明したように、基準信号発生装置１０は、入力部５１と、発振部２１と、温度センサ２５と、記憶部２６と、補正値算出部３３と、補正部４０と、出力部５２，５３，５４と、を備える。入力部５１は、測位信号をリファレンス信号として受信する。発振部２１は、所定の周波数の信号を生成する。温度センサ２５は、発振部２１の周囲の温度を取得する。記憶部２６は、発振部２１の温度特性を記憶する。補正値算出部３３は、リファレンス信号に基づいて、発振部２１が出力した出力信号を補正するための補正値を算出する通常補正処理と、記憶部２６が記憶する温度特性に基づいて、発振部２１が出力した出力信号を補正するための補正値を算出する自走補正処理と、を行う。補正部４０は、補正値算出部３３が算出した補正値に基づいて、この出力信号を補正する。出力部５２，５３，５４は、補正値算出部３３によって補正された出力信号を出力する。
【００６２】
これにより、リファレンス信号が受信できなくなった場合でも、高精度な基準信号を出力し続けることができる。また、通常の基準信号発生装置と比較すると、ＰＬＬ回路を構成する比較器及びＶＣＯ等が不要となるので、コストを低減することができる。
【００６３】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、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。
【００６４】
上記実施形態では、発振部としてＴＣＸＯを用いた例を説明したが、発振部はＴＣＸＯに限られず、ルビジウム発振器等の原子発振器であっても良いし、図２に示すようにＯＣＸＯ（恒温槽付水晶発振器）６０であっても良い。これらの発振器についても、ＶＣＯである必要はない。ＯＣＸＯ６０は、図２に示すように、温度センサ６１と、ヒータ制御部（加熱制御部）６２と、ヒータ（加熱部）６３と、を備える。
【００６５】
温度センサ６１は、恒温槽内の温度を検出する。ヒータ６３は、電熱線等で構成されており、恒温槽内を加熱する。ヒータ制御部６２は、予め設定された目標温度と、温度センサ６１が検出した温度と、の差分を算出し、恒温槽内を目標温度に近づけるようにヒータ６３を制御する。
【００６６】
この構成により、恒温槽内の温度変化を小さくすることができるので、温度変化が大きい場所に設置される場合であっても、基準信号の周波数の変化等を抑えることができる。なお、発振器としてＯＣＸＯ６０を用いる場合であっても、環境値を取得する取得部として、温度、電源電圧、湿度等を検出する環境値取得部２８を利用することもできる。
【００６７】
また、上記実施形態では、周波数補正部３４が可変分周部４１の分周比を指定することで、周波数のズレを補正する構成であるが、分周比を指定する以外の方法を用いることもできる。
【００６８】
上記実施形態では、基準タイミング信号、パルス波の基準周波数信号、及び正弦波の基準周波数信号を出力する構成だが、基準信号発生装置は少なくとも１つを出力する構成であれば良い。また、分周部４３を備えることなく、可変分周部４１の出力をパルス波の基準周波数信号として出力しても良い。
【００６９】
また、正弦波を生成する方法は任意であり、図３に示すように、ＮＣＯ７１、ＤＡＣ（Ｄ／Ａコンバータ）７２、及びＢＰＦ７３を備え、ＮＣＯ７１が出力したノコギリ波に含まれる正弦波をＢＰＦ７３で抽出する方法を用いることができる。また、ＮＣＯ７１の後段に三角波変換ＲＯＭを配置しても良い。三角波変換ＲＯＭは、ＮＣＯ７１の出力値（ノコギリ波の位相）と、この出力値に対応付けて設定された正弦波の振幅と、をテーブルとして記憶している。正弦波変換ＲＯＭは、このテーブルに基づいて信号の変換を行うことにより、ノコギリ波を正弦波に変換することができる。
【００７０】
上記実施形態では、温度特性をテーブル形式で記憶する構成を説明したが、例えば、適宜の関数によって、温度特性を記憶することもできる。また、経時変化特性を記憶する方法についても適宜変更することができる。
【００７１】
上記実施形態は、ＧＮＳＳ衛星からの測位信号をリファレンス信号として基準信号を生成する構成であるが、ＧＮＳＳ衛星としては、ＧＰＳ衛星、ＧＬＯＮＡＳＳ衛星及びＧＡＬＩＬＥＯ衛星等を利用することができる。また、リファレンス信号として、他の機器が出力した信号を利用することもできる。
【００７２】
基準信号発生装置１０は、１ＰＰＳに代えて、ＰＰ２Ｓ等の１Ｈｚ以外の信号を基準タイミング信号として出力部５２から出力する構成に変更することができる。
【００７３】
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。
【００７４】
上記実施形態では本発明を基準信号発生装置に適用する例を説明したが、基準信号発生装置にリファレンス信号を供給するＧＮＳＳモジュールに適用することもできる。
【符号の説明】
【００７５】
１０  基準信号発生装置
１１  ＧＮＳＳアンテナ
２１  発振部
２５  温度センサ（取得部）
２６  記憶部
３０  制御部
３３  補正値算出部
３４  周波数補正部
３５  タイミング補正部
４０  補正部
５１  入力部（受信部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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