(57)【要約】      （修正有）【課題】電力消費を抑制でき、精度の高いクロック信号を出力できる電子機器を提供する。【解決手段】電子機器は、基準発振器２１と、高精度発振器２５と、基準発振器２１の温度補正データを記憶する記憶部２４３と、温度測定を行う温度測定部６０と、定期的な補正タイミングで、温度測定部で測定された測定温度と、温度補正データとに基づいて、基準発振器２１の基準クロック信号を補正するクロック補正部２４１と、補正タイミングの間隔よりも間隔が長い発振周波数測定タイミングで定期的に高精度発振器を駆動する駆動制御部５０と、高精度発振器２５により出力された高精度クロック信号を用いて基準発振器２１の発振周波数を測定する周波数測定部２７と、周波数測定部２７で測定された発振周波数に基づいて温度補正データのオフセット値を取得して、温度補正データ全体をオフセット値で一括して補正するデータ補正部２４２とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準クロック信号を出力する基準発振器と、
前記基準クロック信号よりも高精度な高精度クロック信号を出力する高精度発振器と、
前記基準発振器の温度補正データを記憶する記憶部と、
温度測定を行う温度測定部と、
前記温度測定部で測定された測定温度と、前記記憶部に記憶された前記温度補正データとに基づいて、定期的な補正タイミングで、前記基準クロック信号を補正するクロック補正部と、
前記補正タイミングの間隔よりも、間隔が長い発振周波数測定タイミングで定期的に前記高精度発振器を駆動する駆動制御部と、
前記高精度クロック信号を用いて前記基準発振器の発振周波数を測定する周波数測定部と、
前記周波数測定部で測定された発振周波数に基づいて前記温度補正データのオフセット値を取得して、前記温度補正データを前記オフセット値で一括して補正するデータ補正部とを備える
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の電子機器において、
前記駆動制御部は、前記発振周波数測定タイミングになると、前記温度測定部で測定される前記測定温度が設定温度条件に該当するか否かを判定し、前記測定温度が前記設定温度条件に該当する場合に、前記高精度発振器を駆動する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項３】
請求項２に記載の電子機器において、
前記駆動制御部は、前記発振周波数測定タイミングになってから更新用温度判定期間が経過するまでに、前記測定温度が前記設定温度条件に該当する場合に、前記高精度発振器を駆動する
ことを特徴とする電子機器。
【請求項４】
請求項３に記載の電子機器において、
前記更新用温度判定期間は、少なくとも２４時間以上である
ことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の電子機器において、
前記駆動制御部は、前記更新用温度判定期間に、前記測定温度が前記設定温度条件に該当しなかった場合は、次の発振周波数測定タイミングまでの期間を短くする
ことを特徴とする電子機器。
【請求項６】
請求項５に記載の電子機器において、
前記駆動制御部は、前記更新用温度判定期間に、前記測定温度が前記設定温度条件に該当した場合は、次の発振周波数測定タイミングまでの期間を初期設定に戻す
ことを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記設定温度条件は、２５℃±５℃の範囲内の温度である
ことを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記高精度発振器は、原子発振器、温度補償発振器、恒温槽制御水晶発振器のいずれかである
ことを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電子機器において、
前記温度補正データは、近似式またはテーブルである
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器に係り、特に温度特性を有する発振回路を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子時計は、基準クロックを生成する水晶発振回路を備え、水晶発振回路から出力される基準クロック信号を分周して、例えば１Ｈｚの基準信号を生成し、この基準信号に基づいて時刻を計時する。
水晶発振回路は、水晶の温度特性に応じて発振周波数が変化するため、時計の時間精度に影響する。また、水晶発振回路は、水晶振動子の経年変化などによっても発振周波数が変化し、この経年変化も時計の時間精度に影響する。
このため、水晶発振回路に比べて高精度なクロック信号を生成する原子発振器を使用することも考えられる。ただし、原子発振器は、消費電力が水晶発振器に比べて高いため、腕時計のような電池駆動の電子時計では、電池の持続時間が短くなり、利便性が低下する。
このため、水晶発振回路と、原子発振器とを併用し、原子発振器は間欠的に駆動し、原子発振器の高精度クロック信号を基準に、水晶発振回路が出力する出力用クロック信号のずれ量を補正し、この補正データに基づいて出力用クロック信号を補正する電子時計が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の時計は、水晶発振器の温度特性の影響を考慮するため、更新期間（例えば３０日）の間、温度検出間隔（例えば１０分）毎に温度を測定し、更新期間中に初めて検出した温度の場合は原子発振器を作動して水晶発振回路が出力するクロック信号とのずれ量を測定して、検出温度に対応する補正データ（論理緩急量）を記憶し、補正を実施する。また、更新期間中に既に検出済みの温度であった場合は、記憶している補正データを用いて補正を実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５６１８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の時計は、更新期間中、１０分毎に温度を測定した際に、温度変化があって未検出の温度になった場合は、その都度、原子発振器を作動させて、温度毎に補正値を測定して更新することになる。
このため、特許文献１は、温度測定部が測定した温度毎に原子発振器を作動させるため、電力消費を抑制することが難しいという課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、電力消費を抑制でき、精度の高いクロック信号を出力できる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電子機器は、基準クロック信号を出力する基準発振器と、前記基準クロック信号よりも高精度な高精度クロック信号を出力する高精度発振器と、前記基準発振器の温度補正データを記憶する記憶部と、温度測定を行う温度測定部と、前記温度測定部で測定された測定温度と、前記記憶部に記憶された前記温度補正データとに基づいて、定期的な補正タイミングで、前記基準クロック信号を補正するクロック補正部と、前記補正タイミングの間隔よりも、間隔が長い発振周波数測定タイミングで定期的に前記高精度発振器を駆動する駆動制御部と、前記高精度クロック信号を用いて前記基準発振器の発振周波数を測定する周波数測定部と、前記周波数測定部で測定された発振周波数に基づいて前記温度補正データのオフセット値を取得して、前記温度補正データを前記オフセット値で一括して補正するデータ補正部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、基準発振器の温度補正データと測定温度とに基づいて、基準クロック信号を定期的に補正するクロック補正部を設けているので、年差時計のように時刻精度の高い電子機器を提供できる。
さらに、高精度発振器から出力される高精度クロック信号を用いて、基準発振器の発振周波数を測定する周波数測定部を設けているので、基準発振器の経時変化による発振周波数の変化を、定期的な発振周波数測定タイミングで測定することができる。そして、データ補正部は、周波数測定部で測定された発振周波数に基づいて温度補正データのオフセット値を取得し、温度補正データ全体を一括して補正しているので、クロック補正部は、基準発振器の経時変化を加味して基準クロック信号を補正できる。したがって、基準発振器が経時変化した場合でも、初期の時刻精度を維持することができる。
さらに、データ補正部は、取得したオフセット値で、温度補正データを一括して補正しているので、温度が変化する毎に高精度発振器を駆動して発振周波数を測定する必要が無い。このため、消費電力が高い高精度発振器を駆動する期間や回数を最小限にでき、電力消費を抑制できる。
【０００９】
本発明の電子機器において、前記駆動制御部は、前記発振周波数測定タイミングになると、前記温度測定部で測定される前記測定温度が設定温度条件に該当するか否かを判定し、前記測定温度が前記設定温度条件に該当する場合に、前記高精度発振器を駆動することが好ましい。
【００１０】
本発明によれば、設定温度条件に該当した場合のみ高精度発振器を駆動できるため、基準発振器における歩度の温度特性の変動が小さい温度範囲で発振周波数を測定できる。このため、温度測定部による測定温度の誤差の影響を少なくでき、測定精度を向上できる。
【００１１】
本発明の電子機器において、前記駆動制御部は、前記発振周波数測定タイミングになってから更新用温度判定期間が経過するまでに、前記測定温度が前記設定温度条件に該当する場合に、前記高精度発振器を駆動することが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、駆動制御部は、発振周波数測定タイミングになってから、更新用温度判定期間が経過しても、設定された温度条件に該当しない場合は、次の発振周波数測定タイミングまで温度補正データの更新処理を保留する。このため、基準発振器の発振周波数の測定に適さない環境で高精度発振器を駆動することを防止でき、高精度発振器を無駄に駆動することもなく、電力消費を更に抑制できる。
【００１３】
本発明の電子機器において、前記更新用温度判定期間は、少なくとも２４時間以上であることが好ましい。
【００１４】
更新用温度判定期間を１日（２４時間）以上に設定すれば、通常の使用環境であれば、測定温度が設定温度条件に該当する可能性が高いため、高精度発振器を駆動して温度補正データの更新処理を実行する確率を向上できる。なお、更新用温度判定期間は、２４時間以上であればよく、最大でも次の発振周波数測定タイミングまでに設定すればよい。
【００１５】
本発明の電子機器において、前記駆動制御部は、前記更新用温度判定期間に、前記測定温度が前記設定温度条件に該当しなかった場合は、次の発振周波数測定タイミングまでの期間を短くしてもよい。
【００１６】
本発明によれば、発振周波数測定タイミングになったが、測定温度が設定温度条件に該当せずに、温度補正データを更新できなかった場合、次の発振周波数測定タイミングまでの期間を短くしているので、次の温度補正データの更新を早く行うことができ、長期間にわたって温度補正データを更新できない状況が継続することを防止できる。
【００１７】
本発明の電子機器において、前記駆動制御部は、前記更新用温度判定期間に、前記測定温度が前記設定温度条件に該当した場合は、次の発振周波数測定タイミングまでの期間を初期設定に戻すことが好ましい。
【００１８】
本発明によれば、発振周波数測定タイミングまでの期間を一旦短くした後、それ以降の発振周波数測定タイミングにおいて、測定温度が前記設定温度条件に該当した時に、次の発振周波数測定タイミングまでの期間を初期設定に戻しているので、高精度発振器が必要以上に短い間隔で駆動されることを防止でき、電力消費の増加を防止できる。
【００１９】
本発明の電子機器において、前記設定温度条件は、２５℃±５℃の範囲内の温度であることが好ましい。
【００２０】
設定温度条件を、２５℃±５℃の範囲に設定すれば、基準発振器の温度特性の変化が小さい条件で発振周波数を測定することができ、発振周波数の測定精度を向上でき、温度補正データの更新も精度よく行うことができる。
【００２１】
本発明の電子機器において、前記高精度発振器は、原子発振器、温度補償発振器、恒温槽制御水晶発振器のいずれかであることが好ましい。
これらの高精度発振器は、水晶発振器などに比べて消費電力は高くなるが、周波数精度及び周波数安定度が高いため、基準クロック信号の周期を高精度にかつ長期間安定して測定できる。
【００２２】
本発明の電子機器において、前記温度補正データは、近似式またはテーブルであることが好ましい。
本発明によれば、データ補正部において、温度補正データ全体をオフセット値で一括して補正する際に、簡単に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子時計を示す正面図である。
【図２】第１実施形態のムーブメントを示すブロック図である。
【図３】第１実施形態における各種タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態の温度補正データの更新処理を示すフローチャートである。
【図５】水晶振動子の温度特性を示すグラフである。
【図６】第２実施形態の温度補正データの更新処理を示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態の温度補正データの更新処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る電子機器である電子時計１を図面に基づいて説明する。
電子時計１は、図１に示すように、ユーザーの手首に装着される腕時計であり、外装ケース２と、円板状の文字板３と、外装ケース２内に収納されるムーブメント１０（図２）と、ムーブメントに設けられたモーターで駆動される指針である秒針５、分針６、時針７と、操作部材であるりゅうず８およびボタン９とを備える。
【００２５】
［ムーブメントの構成］
ムーブメント１０は、図２に示すように、発振部２０と、モーター駆動部３０と、駆動モーター４０と、制御回路５０と、温度測定部６０と、カウンター７０とを備えて構成されている。このムーブメント１０は、図示しない一次電池や二次電池などの電源で駆動される。
【００２６】
発振部２０は、１Ｈｚのクロック信号ＣＬ０を出力する。モーター駆動部３０は、クロック信号ＣＬ０に基づき、駆動モーター４０に駆動パルスＰを供給し、駆動モーター４０を駆動する。駆動モーター４０は、駆動輪列を構成する各歯車を回転駆動し、各歯車の回転軸に取り付けられた秒針５、分針６、時針７（指針５〜７）を回転駆動する。これにより、各指針５〜７によって時刻が表示される。
なお、電子時計１に、指針５〜７に代えて、あるいは指針５〜７に加えて、液晶表示装置を設け、液晶表示装置に時刻を表示させるように構成してもよい。この場合、クロック信号ＣＬ０を用いて現時刻をカウントする時計用カウンターと、この時計用カウンターのカウント値に基づき液晶表示装置を駆動する液晶駆動部とを設けるように構成すればよい。
【００２７】
［発振部の構成］
発振部２０は、水晶発振器２１と、分周回路２２と、補正データ取得部２３と、補正部２４とを備える。
水晶発振器２１は、音叉型水晶振動子を発振させて例えば３２７６８Ｈｚの基準クロック信号ＣＬ１を出力する基準発振器である。
分周回路２２は、基準クロック信号ＣＬ１を１Ｈｚまで分周し、１Ｈｚのクロック信号ＣＬ０を出力する。分周回路２２は、複数の分周器を多段に接続して構成され、後述するように、補正部２４からの論理緩急信号Ｔ１によって、所定の補正周期（緩急周期）毎に予め設定された分周器をセット状態またはリセット状態にすることで論理緩急処理を実行可能に構成されている。
また、分周回路２２は、１Ｈｚのクロック信号ＣＬ０を、水晶発振器２１の発振周波数を測定するために用いる測定対象信号ＣＬ４として補正データ取得部２３に出力する。
【００２８】
補正データ取得部２３は、高精度発振器２５と、分周回路２６と、比較回路２７とを備える。
高精度発振器２５は、水晶発振器２１に比べて、周波数精度及び周波数安定度が高いセシウム原子発振器であり、基準クロック信号ＣＬ１よりも高精度な高精度クロック信号ＣＬ２を出力する。高精度クロック信号ＣＬ２は、例えば９．２ＧＨｚのクロック信号である。なお、セシウム原子発振器以外の原子発振器、例えばルビジウム原子発振器を用いてもよい。
分周回路２６は、高精度発振器２５の高精度クロック信号ＣＬ２を分周した分周信号ＣＬ３を比較回路２７に出力する。この分周信号ＣＬ３は、前記測定対象信号ＣＬ４の周期つまりは周波数を測定するために用いられる測定用信号であり、例えば、１００ＭＨｚの分周信号が用いられる。
なお、高精度発振器２５は、水晶発振器２１に比べて短期精度（水晶振動子等の温度変化に起因する発振周波数の精度）および長期安定性（水晶振動子等の経年劣化等に起因する発振周波数の精度）に優れる一方で、消費電力が水晶発振器２１に比べて格段に高い。このため、電子時計１では、高精度発振器２５を常時駆動すると電池の持続時間が短くなる。このため、後述するように、高精度発振器２５の動作は制御回路５０によって管理され、高精度発振器２５の動作は最小限に抑制されている。
【００２９】
比較回路２７は、水晶発振器２１の基準クロック信号ＣＬ１の分周信号である１Ｈｚの測定対象信号ＣＬ４の周期を、高精度発振器２５の例えば１００ＭＨｚの分周信号ＣＬ３で測定し、この周期を示す補正データＤ１を補正部２４に出力する。
測定対象信号ＣＬ４は、水晶発振器２１の基準クロック信号ＣＬ１の分周信号であるため、測定対象信号ＣＬ４の周期つまりは周波数を測定することは、基準クロック信号ＣＬ１の周波数、すなわち水晶発振器２１の発振周波数を測定することになる。したがって、比較回路２７によって、基準発振器の発振周波数を測定する周波数測定部が構成される。
【００３０】
補正部２４は、論理緩急回路２４１と、データ補正部２４２と、記憶部２４３とを備える。
記憶部２４３は、水晶発振器２１の温度補正データを記憶している。温度補正データは、水晶発振器２１の周波数−温度特性（歩度の温度特性）を示すデータである。また、記憶部２４３は、後述する温度測定部６０で測定される最新の測定温度と、比較回路２７から出力される補正データＤ１も記憶する。
水晶発振器２１の周波数−温度特性（歩度の温度特性）は、電子時計１の工場出荷前に製造工程等で測定されるものであり、所定の近似式（例えば二次関数）の形や、テーブル（温度と補正値との対応表）として記憶部２４３に予め記憶される。
【００３１】
水晶発振器２１の歩度の温度特性の求め方は、従来と同様に行うことができ、具体的には、特開２０００−２８４０７７号公報の段落００１５−００１６や段落００１８に開示された方法を用いることができる。
たとえば、電子時計１の歩度ｙは、次の式１で表すことができる。
歩度ｙ＝−β（ｘ−ｘ０）２＋ｙ０…（１）
ここで、ｙは歩度、ｘは温度測定部６０が出力する測定温度である。また、係数β、基準温度ｘ０、基準歩度ｙ０は、水晶発振器２１の固有値である。
したがって、温度が異なる少なくとも３点の温度環境下で、歩度ｙおよび測定温度ｘを測定し、前記式１に代入して３つの連立方程式を求め、これらの方程式から前記β、ｘ０、ｙ０を算出し、これらの固有値β、ｘ０、ｙ０を温度補正データとして記憶部２４３に記憶すればよい。
【００３２】
論理緩急回路２４１は、温度測定部６０で測定された測定温度ｘと、記憶部２４３に記憶された温度補正データ（固有値β、ｘ０、ｙ０）とを前記式１に代入することで、測定温度ｘに対する歩度ｙを求め、この歩度ｙに基づく論理緩急信号Ｔ１を分周回路２２に出力し、温度の影響を除いた論理緩急を行うことで、歩度の精度を上げることができる。
すなわち、論理緩急回路２４１から出力された論理緩急信号Ｔ１によって分周回路２２の設定された分周器がセット状態またはリセット状態とされることで、クロック信号ＣＬ０を、補正周期毎に必要な位相量（緩急量）だけ伸縮させて補正することができる。したがって、論理緩急回路２４１によって、基準クロック信号ＣＬ１に基づくクロック信号ＣＬ０を補正するクロック補正部が構成される。
【００３３】
データ補正部２４２は、比較回路２７から出力される補正データＤ１（基準クロック信号ＣＬ１の周期つまり水晶発振器２１の発振周波数）と、この補正データＤ１を取得した際の測定温度（記憶部２４３に記憶されている最新温度）ｘと、記憶部２４３に記憶された温度補正データとから、温度補正データのオフセット値を取得する。すなわち、測定温度ｘと温度補正データとから、温度補正データに基づく歩度を算出できる。また、補正データＤ１は、本来、周期が１秒（１Ｈｚ）であるはずの測定対象信号ＣＬ４の周期の実測値を表す。したがって、データ補正部２４２は、補正データＤ１から実測値の歩度を求めることができ、この実測値の歩度と、温度補正データに基づく歩度との差を補正するためのオフセット値を求めることができる。
そして、データ補正部２４２は、取得したオフセット値を用いて、温度補正データ全体を一括して補正する。具体的には、データ補正部２４２は、前記基準歩度ｙ０に前記オフセット値を加えることで、温度補正データを一括して補正する。
この補正後は、論理緩急回路２４１は、一括して補正された温度補正データを用いて歩度を算出するため、水晶発振器２１の経年変化の影響を排除でき、電子時計１の初期の時刻精度を維持することができる。
【００３４】
カウンター７０は、クロック信号ＣＬ０を用いて各種タイミングや期間を計測するものであり、本実施形態では、温度測定タイミングカウンター７１と、論理緩急タイミングカウンター７２と、発振周波数測定タイミングカウンター７３と、更新用温度判定期間カウンター７４とを備えている。
温度測定タイミングカウンター７１は、温度測定部６０を作動して温度測定を行う定期的な温度測定タイミング（例えば１６０秒毎）を計測する。
論理緩急タイミングカウンター７２は、論理緩急回路２４１を作動して論理緩急を行う定期的な補正タイミング（例えば１０秒毎）を計測する。
発振周波数測定タイミングカウンター７３は、補正データ取得部２３を作動して水晶発振器２１の発振周波数を測定する発振周波数測定タイミング（例えば６ヶ月毎）を計測する。
更新用温度判定期間カウンター７４は、発振周波数測定タイミングになってから、高精度発振器２５を駆動する温度条件に該当したかを判定する更新用温度判定期間（例えば２４時間）を計測する。
【００３５】
温度測定部６０は、発振部２０が配置された空間（外装ケース２）内の温度を測定できるものであればよく、種々の温度センサーが利用できる。特に、腕時計のような小型の電子機器においては、例えば、温度によって出力信号の周波数がほぼリニアに変化するＣＲ発振回路等の感温発振ユニットのような小型で低消費電力の温度センサーが用いられる。
【００３６】
制御回路５０は、カウンター７０で計測される各種タイミングや期間に基づいて、補正データ取得部２３、補正部２４、温度測定部６０の動作を制御する。
すなわち、制御回路５０は、温度測定タイミングになる毎に、温度測定部６０を作動して温度を測定させる。したがって、温度測定部６０は、定期的（例えば１６０秒毎）に温度を計測する。
【００３７】
制御回路５０は、補正タイミング（論理緩急タイミング）になる毎に、論理緩急回路２４１を作動して緩急処理を実行させる。したがって、論理緩急回路２４１は、定期的（例えば１０秒毎）に論理緩急処理を行う。
制御回路５０は、発振周波数測定タイミングになり、かつ、温度測定部６０で測定している測定温度が設定温度条件に該当した場合に、補正データ取得部２３（高精度発振器２５、分周回路２６、比較回路２７）を駆動して、水晶発振器２１の発振周波数の測定処理を実行させる。したがって、制御回路５０は、補正タイミング（例えば１０秒毎）や温度測定タイミング（例えば１６０秒）の間隔よりも長い間隔の発振周波数測定タイミングで定期的に高精度発振器２５を駆動する駆動制御部である。
【００３８】
カウンター７０で計測される各タイミングや期間は、図３に示すようなタイミングチャートで表される。なお、図３において、温度測定結果の取り込みタイミングは、更新用温度判定期間において温度測定部６０で測定される温度が設定温度条件に該当するかを判定するために、データ補正部２４２が取り込むタイミングであるが、論理緩急用の温度測定タイミングと同じであるため、カウンター７０で別途管理していない。
【００３９】
次に、本実施形態の電子時計１における論理緩急の実行方法に関して説明する。
［電子時計の温度補正データの初期設定］
前述したように、電子時計１は、工場出荷前に、予め水晶発振器２１の周波数−温度特性（歩度の温度特性）を測定し、温度補正データとして記憶部２４３に記憶しておく。
【００４０】
［論理緩急処理（年差補正処理）］
次に、電子時計１の通常の論理緩急処理について説明する。
［温度測定］
電子時計１が通常に動作している際、温度測定タイミングカウンター７１は、分周回路２２からのクロック信号ＣＬ０をカウントして、定期的な温度測定タイミングを計測し、温度測定タイミングになると、割込み信号等で制御回路５０に通知する。
制御回路５０は、温度測定タイミングになると、温度測定部６０を作動し、温度測定部６０で測定された温度を記憶部２４３に記憶する。
【００４１】
［論理緩急］
論理緩急タイミングカウンター７２は、分周回路２２からのクロック信号ＣＬ０をカウントして、定期的な補正タイミングを計測し、補正タイミングになると、割込み信号等で制御回路５０に通知する。
制御回路５０は、補正タイミング（論理緩急タイミング）になると、論理緩急回路２４１を作動する。論理緩急回路２４１は、記憶部２４３に記憶されている測定温度を用いて、温度補正データに基づく歩度を求め、この歩度に応じた論理緩急信号Ｔ１を分周回路２２に出力し、分周回路２２のクロックのタイミングを変更することで歩度を調整する。
このように、論理緩急回路２４１は、温度測定タイミング（１６０秒）毎に測定された温度に基づいて歩度（論理緩急量）を設定し、この論理緩急量に応じた論理緩急信号Ｔ１によって、補正タイミング（例えば１０秒）毎に水晶発振器２１の歩度を調整するため、いわゆる年差時計と呼ばれる時間精度の高い電子時計１を提供できる。
【００４２】
［温度補正データの更新（一括補正）］
次に、水晶発振器２１の経時変化（エージング）を補正するための温度補正データの更新処理（一括補正処理）について説明する。
水晶発振器２１は、使用に伴い年数が経過すると、周波数−温度特性も変化する。記憶部２４３に記憶された温度補正データは、電子時計１の出荷前に測定された歩度の温度特性に基づくものであるため、電子時計１の使用年数が経過すると、温度補正データに基づいて算出される歩度と、実際の歩度とがずれるため、電子時計１の時刻精度も低下する。
【００４３】
そこで、本実施形態では、制御回路５０、補正データ取得部２３およびデータ補正部２４２によって、記憶部２４３に記憶されている温度補正データの更新処理を行う。このデータ補正部２４２による温度補正データの更新処理を、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
制御回路５０は、発振周波数測定タイミングカウンター７３を用いて、発振周波数測定タイミング（６ヶ月毎）になったか否を判定する（ステップＳ１）。すなわち、制御回路５０は、発振周波数測定タイミングカウンター７３から割込み信号が入力された場合に、発振周波数測定タイミングになったと判定する。
【００４４】
制御回路５０は、発振周波数測定タイミングに到達していない間（ステップＳ１でＮＯ）は、発振周波数測定タイミングに到達するまでステップＳ１の判定処理を繰り返す。
制御回路５０は、発振周波数測定タイミングに到達した場合（ステップＳ１でＹＥＳ）は、更新用温度判定期間カウンター７４によるカウントを開始する（ステップＳ２）。
そして、制御回路５０は、発振周波数測定タイミングからの経過時間が、更新用温度判定期間カウンター７４によって設定された判定期間（２４時間）を過ぎているか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００４５】
制御回路５０は、経過期間が判定期間を過ぎていない場合（ステップＳ３でＮＯ）、温度測定部６０で温度測定タイミング毎に測定される温度が、予め設定されている設定温度範囲（例えば２５±５℃）であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
制御回路５０は、測定温度が設定温度範囲に該当していない場合（ステップＳ４でＮＯ）は、ステップＳ３、Ｓ４の処理を継続する。なお、温度測定は、通常の年差補正用に定期的に行っているため、温度補正データの更新用に新たに測定する必要は無い。
【００４６】
ここで、ステップＳ４において、設定温度範囲を２５±５℃に設定しているのは、図５に示す水晶発振器２１の温度特性を考慮したためである。なお、図５は、横軸が、水晶発振器２１の周囲温度（℃）であり、縦軸が温度特性（ｐｐｍ）であり、３個の水晶発振器２１でそれぞれ測定した結果である。水晶発振器２１の温度特性は、設定温度範囲（２５℃±５℃）での温度変化による歩度変化への影響が小さく、設定温度範囲から離れると（低温や高温）、温度変化による歩度変化の影響が大きい。したがって、温度測定部６０で測定する水晶発振器２１の周囲温度が、２５℃±５℃の範囲にあるときに、水晶発振器２１の発振周波数を測定すれば、測定精度をさらに向上することができる。
【００４７】
また、ステップＳ３で判定期間を２４時間以上に設定しているのは、通常の使用環境であれば、１日以上、判定していれば、検出された温度が上記温度範囲（２５±５℃）となる確率も高くなるためである。すなわち、電子時計１をユーザーが腕に装着していれば、体温が電子時計１に伝わって、定常的に上記設定温度範囲に入る可能性が高い。また、電子時計１が生活環境下に放置されていて環境温度が変化したとしても、温度測定を２４時間（一日）行えば、例えば気温が高くなる昼間などで、上記設定温度範囲内になる時を捉えることができる。
なお、電子時計１が机の引き出しなどに長期間保管されていることなどで、判定期間（２４時間）以内に前記設定温度範囲内にならなかった場合は、制御回路５０は、ステップＳ３でＹＥＳと判定し、ステップＳ１の判定処理に戻る。このため、制御回路５０は、次の定期的な発振周波数測定タイミングまで、補正データ取得部２３を駆動せず、電子時計１は温度補正データの更新前の精度のまま動作を継続する。
【００４８】
制御回路５０は、測定された温度が設定温度範囲に該当している場合（ステップＳ４でＹＥＳ）は、補正データ取得部２３を駆動し、水晶発振器２１の経時変化に伴う温度補正データのオフセット値を取得する処理を実行させる（ステップＳ５）。
すなわち、駆動制御部である制御回路５０は、高精度発振器２５を駆動する。高精度発振器２５が安定して駆動する時間が経過したら、制御回路５０は比較回路２７を作動する。比較回路２７は、測定対象信号ＣＬ４の周期を、分周信号ＣＬ３を用いて測定し、測定した周期を補正データＤ１として補正部２４に出力する。補正部２４のデータ補正部２４２は、前述したように、補正データＤ１に基づいて温度補正データのオフセット値を取得する。
【００４９】
次に、データ補正部２４２は、前述したように、前記オフセット値を元に、基準歩度ｙ０の値をオフセットし、記憶部２４３に記憶されている温度補正データを一括して更新して記憶部２４３に記憶する（ステップＳ６）。前記オフセット値は、前述したように、発振周波数を測定した際の温度と温度補正データとで算出される歩度と、発振周波数の実測値から求められる歩度の差から取得できる。
なお、記憶部２４３に記憶された温度補正データが、テーブル（温度と論理緩急量との対応表）の形で記憶されている場合は、このテーブルの各値にオフセット値を加えて補正すればよい。
また、式１の固有値のうち係数βについては、水晶発振器２１の特性上、経年変化による影響は少ないため、本実施形態では、補正システムを簡潔にするために補正データの更新対象としていない。
【００５０】
［第１実施形態の効果］
第１実施形態によれば、発振周波数測定タイミング（６ヶ月）毎に温度補正データを更新するので、水晶発振器２１の周波数−温度特性が経時変化しても、電子時計１の初期の時刻精度を保持することができる。
すなわち、記憶部２４３に記憶された温度補正データを定期的に更新しない場合、例えば年差１０秒（＝０．３２ｐｐｍ／年＝１０秒／１年（３６５×２４×６０×６０秒））の時計精度に対して、水晶発振器２１の経時変化分（例えば、約０．１２ｐｐｍ／年）だけ指示時刻がずれてしまうが、本実施形態では、温度補正データを定期的に更新するため、時刻精度を保持できる。
【００５１】
また、制御回路５０は、発振周波数測定タイミング毎で、かつ、設定された温度条件（２５±５℃）の場合に、高精度発振器２５を駆動しているので、従来のように温度が変化する毎に、高精度発振器２５を駆動して測定する必要が無い。このため、制御回路５０は、通常、高精度発振器２５を６ヶ月毎に１回だけ駆動するだけでよく、頻繁に高精度発振器２５を駆動する必要が無いため、電力消費を抑えることができる。
【００５２】
さらに、制御回路５０は、水晶発振器２１の温度特性の変化が小さい、設定温度範囲（２５±５℃）の場合のみ、高精度発振器２５を駆動して発振周波数を測定しているので、２０℃未満の低温状態や、３０℃より高い高温状態で測定する場合に比べて、測定精度を向上できる。このため、データ補正部２４２は、高精度のオフセット値を取得でき、温度補正データの更新も精度よく行うことができる。
また、制御回路５０は、発振周波数測定タイミングになってから、判定期間（２４時間）経過しても、設定された温度条件に該当しない場合は、次の発振周波数測定タイミングまで温度補正データの更新処理を保留するため、電子時計１が長期間、机の引き出しに収納されている場合等、設定温度条件に該当しない環境で高精度発振器２５を駆動することを防止できる。このため、高精度発振器２５を無駄に駆動することもなく、電力消費を更に抑制できる。
【００５３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図６に基づいて説明する。
第２実施形態は、温度補正データを更新できなかった場合に、次の発振周波数測定タイミングまでの間隔を短縮する点と、温度補正データを更新できた場合に、次の発振周波数測定タイミングまでの間隔を初期化する点が第１実施形態と相違し、その他の構成は第１実施形態と同じである。したがって、図６において、第１実施形態の図４のフローチャートと同じ処理ステップには、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
第２実施形態の制御回路５０は、図６に示すように、ステップＳ３で「ＹＥＳ」と判定された場合、つまり発振周波数測定タイミング（６ヶ月毎）になり（ステップＳ１でＹＥＳ）、判定期間のカウント開始後（ステップＳ２）、設定温度条件に該当せずに（ステップＳ４でＮＯ）、２４時間経過した場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、発振周波数測定タイミングを短縮する（ステップＳ２１）。
【００５５】
具体的には、表１に示すように、発振周波数測定タイミングが初期値（６ヶ月）であった場合に、ステップＳ３でＹＥＳと判定され、温度補正データの更新が無かった時は、制御回路５０は、ステップＳ２１において、次の発振周波数測定タイミングまでの間隔を、初期値の半分つまり３ヶ月に変更する。
また、制御回路５０は、発振周波数測定タイミングが３ヶ月であった場合に、ステップＳ３でＹＥＳと判定されると、ステップＳ２１において、次の発振周波数測定タイミングまでの間隔を、更に半分つまり１．５ヶ月に変更する。
なお、第２実施形態では、発振周波数測定タイミングには下限値が設定され、この下限値は１．５ヶ月に設定されている。このため、制御回路５０は、発振周波数測定タイミングが１．５ヶ月であった場合に、ステップＳ３でＹＥＳと判定されると、発振周波数測定タイミングは既に下限値であるため、ステップＳ２１において、次の発振周波数測定タイミングまでの間隔は、下限値である１．５ヶ月に維持する。
【００５６】
また、制御回路５０は、ステップＳ４で設定温度条件に該当してＹＥＳと判定し、ステップＳ５、ステップＳ６の処理を行って、記憶部２４３に記憶されている温度補正データを更新した場合は、ステップＳ２２において、発振周波数測定タイミングを初期化（６ヶ月に設定）する。
【００５７】
【表１】
2018146393.tif 000003
【００５８】
［第２実施形態の効果］
第２実施形態によれば、第１実施形態と同じ効果を奏することができる。
その上、判定期間（２４時間）が経過しても、温度測定部６０で検出した温度が、設定温度範囲内にならない場合（ステップＳ３でＹＥＳの場合）に、ステップＳ２１により、次の発振周波数測定タイミングまでの期間を短くしている。
これにより、次の温度補正データの更新を、第１実施形態に比べて早く行うことができ、長期間にわたって温度補正データを更新できない状況が継続することを防止できる。
【００５９】
また、ステップＳ２１において発振周波数測定タイミングを短縮する場合に下限値を設定し、温度補正データの更新が行われない状況が続く場合でも、下限値（例えば１．５ヶ月）よりも短くならないように設定したので、高精度発振器２５が駆動される頻度を少なくでき、電力消費を抑えることができる。
また、温度補正データを更新した場合には、ステップＳ２２において、発振周波数測定タイミングを初期値（６ヶ月）に変更しているので、高精度発振器２５が必要以上に短い間隔で駆動されることを防止でき、この点でも電力消費の増加を防止できる。
【００６０】
なお、第２実施形態では、ステップＳ２１において、次の発振周波数測定タイミングまでの期間を半分に変更しているが、一定期間毎、順次短くするように設定してもよい。例えば、次の発振周波数測定タイミングまでの期間を、初期値である６ヶ月から、５ヶ月、４ヶ月、３ヶ月、２ヶ月、１ヶ月のように、１ヶ月毎に順次短くするようにしてもよい。
【００６１】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図７に基づいて説明する。
第３実施形態は、発振周波数測定タイミングになった時に、判定期間（２４時間）の制限を設けていない点が第１実施形態と相違し、その他の構成は第１実施形態と同じである。したがって、図７において、第１実施形態の図４のフローチャートと同じ処理ステップには、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
第３実施形態では、制御回路５０は、図７に示すように、ステップＳ１で「ＹＥＳ」と判定された場合、つまり発振周波数測定タイミング（６ヶ月毎）になった場合、ステップＳ４の設定温度条件に該当するか否かの判定処理を行う。
制御回路５０は、ステップＳ４の設定温度条件に該当するまで、ステップＳ４の判定処理を繰り返す。したがって、制御回路５０は、発振周波数測定タイミングになった場合は、設定温度条件に該当していない場合は、経過時間に関係なく、ステップＳ４の判定処理を継続する。
【００６３】
制御回路５０は、ステップＳ４でＹＥＳと判定した場合は、ステップＳ５、Ｓ６の処理を実行し、温度補正データを更新する。温度補正データを更新したら、ステップＳ１に戻り、次の発振周波数測定タイミングを待つ。
【００６４】
［第３実施形態の効果］
第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、第３実施形態は、第１，２実施形態のように、判定期間の制限が無いため、設定温度条件に該当するまで処理を継続し、設定温度条件に該当したら、オフセット値の取得（ステップＳ５）、温度補正データの更新（ステップＳ６）を実行する。このため、発振周波数測定タイミング毎に、必ず温度補正データの更新処理を実行することができる。
【００６５】
［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、第２実施形態では、設定温度条件に該当せずに、経過時間が判定期間を経過した場合は、次の発振周波数測定タイミングまでの間隔を短くしていたが、温度測定部６０の定期的な温度測定タイミングを短くしてもよい。例えば、前記実施形態では、温度測定タイミングカウンター７１は、温度測定部６０で温度を測定するタイミングを１６０秒間隔に固定していたが、ステップＳ３でＹＥＳの場合に、１６０秒を１段階短く（例えば、半分の８０秒）に短くしてもよい。これにより、温度測定部６０は、より短い間隔で温度を測定するため、測定温度が設定温度条件に該当する確率が高まり、ステップＳ４でＹＥＳと判定して、温度補正データを更新できる確率を向上できる。
なお、温度測定タイミングを短縮する場合も、第２実施形態と同様に、下限値を設定することが好ましい。例えば、温度測定タイミングの間隔を、１６０秒、８０秒、４０秒に順次短縮するように構成し、４０秒を下限値に設定すればよい。
【００６６】
また、前記各実施形態では、ステップＳ５におけるオフセット値の取得は１回であったが、高精度発振器２５を駆動した場合の発振周波数の実測値（つまり歩度の実測値）の信頼性を向上させるため、比較回路２７で発振周波数を複数回測定する構成としてもよい。この場合、データ補正部２４２は、複数の周期（発振周波数）の実測値を平均化するなどで、適切な値を実測値として用いればよい。
【００６７】
更新用温度判定期間カウンター７４で設定する期間は２４時間に限らず、例えば１２時間等に設定してもよいが、少なくとも２４時間以上であることが好ましい。例えば、更新用温度判定期間は、４８時間や、１週間、１ヶ月など、適宜設定すれば良い。
また、設定温度条件は、２５℃±５℃に限定されず、水晶発振器２１の温度特性に基づいて設定すればよい。
さらに、前記各実施形態では、測定温度が設定温度条件に該当した場合のみ高精度発振器２５を駆動していたが、温度条件を判定せずに、発振周波数測定タイミングになった場合に高精度発振器２５を駆動してもよい。
【００６８】
前記各実施形態では、補正部２４は、論理緩急回路２４１から論理緩急信号Ｔ１を分周回路２２に出力して論理緩急処理を行うことで、クロック信号ＣＬ０のずれを補正していたが、例えば、補正部が、水晶発振器２１の発振回路に設けられるコンデンサーの容量を変更することで、水晶発振器２１の発振周波数を調整するように構成してもよい。
【００６９】
前記実施形態では、基準発振器として音叉型水晶振動子を使用する水晶発振器２１を用い、基準発振器よりも高精度な発振器（高精度発振器２５）として原子発振器を用いる場合を例示したがこれに限らない。例えば、基準発振器は、温度補償水晶発振器等の他の水晶発振器や、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路、水晶発振以外のＣＲ発振器やセラミック発振器、又は、機械要素部品や電子回路等を一つのシリコン基板上に集積化したＭＥＭＳ（Micro Electronic Mechanical Systems）発振器を用いてもよい。また、高精度発振器２５は、基準発振器より周波数精度又は周波数安定度が高い発振器であればよく、ＡＴカット振動子を使用する発振回路、温度補償発振器（ＴＣＸＯ）、恒温槽制御水晶発振器（Oven Controlled Xtal Oscillator：ＯＣＸＯ）等を用いてもよい。但し、基準発振器は常時駆動されるため、消費電力低減の観点から、高精度発振器２５よりも発振周波数が低い発振器であることが好ましい。
【００７０】
また、前記実施形態では、電子機器として、秒針５、分針６、時針７を有する電子時計（年差時計）１を例示したが、カレンダー機構を有する時計、タイムコードが重畳された電波を受信してタイムコードに基づき時刻を補正する電波時計、懐中時計、置き時計及び掛け時計等の時計全般でもよい。また、電子機器としては、時計に限らず、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal DigitalAssistants）、携帯型計測器、携帯型ＧＰＳ（Global Positioning System）装置等の携帯可能な電子機器、又は、標準発振器、ノート型パーソナルコンピューター等の電子機器に広く適用可能である。特に本発明は消費電力が低減されるため、動作電力を供給する電源部（電池）を内蔵して長期間の動作が要求される電源内蔵電子機器に好適である。
【符号の説明】
【００７１】
１…電子時計、５…秒針、６…分針、７…時針、１０…ムーブメント、２０…発振部、２１…水晶発振器（基準発振器）、２２…分周回路、２３…補正データ取得部、２４…補正部、２５…高精度発振器、２６…分周回路、２７…比較回路、２８…論理緩急回路、２９…記憶部、３０…モーター駆動部、４０…駆動モーター、５０…制御回路（駆動制御部）、６０…温度測定部、７０…カウンター、７１…温度測定タイミングカウンター、７２…論理緩急タイミングカウンター、７３…発振周波数測定タイミングカウンター、７４…更新用温度判定期間カウンター、２４１…論理緩急回路、２４２…データ補正部、２４３…記憶部。
【図１】
2018146393.tif 000004
【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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