(57)【要約】【課題】電子時計の内部時刻の精度を向上させることを可能にする。【解決手段】制御部２２は、標準電波の搬送波の周波数と、クロック信号の周波数ｆＶＣＯとに基づいて、クロック信号の周波数ｆＶＣＯが基準周波数ｆ０に近づくように発振回路２３を制御する。このように、制御部２２は、周波数が高い精度で管理されている標準電波の搬送波を利用してクロック信号の周波数ｆＶＣＯを制御するので、内部時刻の精度を向上させることが可能になる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準電波を受信する受信部と、
内部時刻を計時するために用いられるクロック信号を生成する発振回路と、
前記受信部が受信した前記標準電波の搬送波の周波数と、前記クロック信号の周波数とに基づいて、前記標準電波の搬送波の周波数に応じて定まる基準周波数に前記クロック信号の周波数が近づくように前記発振回路を制御する制御部と、
を含むことを特徴とする電子時計。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御部は、
前記基準周波数と前記クロック信号の周波数との差分を特定する特定部と、
前記差分に基づいて、前記発振回路を制御して前記クロック信号の周波数が前記基準周波数に近づくように補正する補正部と、
を含むことを特徴とする電子時計。
【請求項３】
請求項２において、
前記特定部は、
前記標準電波の搬送波から生成された基準波と前記クロック信号とに基づいて、前記差分を特定する、
ことを特徴とする電子時計。
【請求項４】
請求項３において、
前記特定部は、
第１時刻における前記基準波と前記クロック信号との間の第１位相差、第２時刻における前記基準波と前記クロック信号との間の第２位相差、および、前記第１時刻から前記第２時刻までの時間に基づいて、前記差分を特定する、
ことを特徴とする電子時計。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項において、
前記補正部は、前記差分に基づいた制御電圧を出力し、
前記発振回路は、前記制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振する、
ことを特徴とする電子時計。
【請求項６】
請求項２から４のいずれか１項において、
前記発振回路は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振し、
前記発振回路の累積動作時間と所定の制御電圧を前記発振回路に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数とに関連する累積動作時間特性情報を記憶する記憶部を含み、
前記制御部は、
前記累積動作時間特性情報を参照して前記発振回路の累積動作時間に応じたクロック信号の周波数の誤差を特定し、前記誤差をキャンセルするように前記制御電圧を生成する制御電圧生成部を含み、
前記補正部は、
前記差分と前記差分を特定した時点における前記発振回路の累積動作時間とに基づいて前記累積動作時間特性情報を更新して、前記クロック信号の周波数を補正する、
ことを特徴とする電子時計。
【請求項７】
請求項２から４のいずれか１項において、
前記発振回路は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振し、
前記発振回路がとり得る温度と所定の電圧を前記発振回路に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数に関連する温度特性情報を記憶する記憶部を含み、
前記制御部は、
前記温度特性情報を参照して前記発振回路の温度に応じたクロック信号の周波数の誤差を特定し、前記誤差をキャンセルするように前記制御電圧を生成する制御電圧生成部を含み、
前記補正部は、
前記差分と前記差分を特定した時点における前記発振回路の温度とに基づいて前記温度特性情報を更新して、前記クロック信号の周波数を補正する、
ことを特徴とする電子時計。
【請求項８】
請求項２から７のいずれか一項において、
前記差分と、標準電波に基づいて前記内部時刻を設定してから現在までのクロック信号の数とに基づいて、前記内部時刻を補正する内部時刻補正部を、
含むことを特徴とする電子時計。
【請求項９】
標準電波を受信する受信部と、内部時刻を計時するために用いられるクロック信号を生成する発振回路とを含む電子時計の制御方法であって、
前記電子時計が、
前記受信部が受信した前記標準電波の搬送波の周波数と、前記クロック信号の周波数とに基づいて、前記標準電波の搬送波の周波数に応じて定まる基準周波数に前記クロック信号の周波数が近づくように前記発振回路を制御する、
ことを特徴とする電子時計の制御方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記電子時計が、
前記基準周波数と前記クロック信号の周波数との差分を特定し、
前記差分に基づいて、前記発振回路を制御して前記クロック信号の周波数が前記基準周波数に近づくように補正する、
ことを特徴とする電子時計の制御方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記電子時計が、
前記標準電波の搬送波から生成された基準波と前記クロック信号とに基づいて、前記差分を特定する、
ことを特徴とする電子時計の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記電子時計が、
第１時刻における前記基準波と前記クロック信号との間の第１位相差、第２時刻における前記基準波と前記クロック信号との間の第２位相差、および、前記第１時刻から前記第２時刻までの時間に基づいて、前記差分を特定する、
ことを特徴とする電子時計の制御方法。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか１項において、
前記電子時計が、前記差分に基づいた制御電圧を出力し、
前記発振回路は、前記制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振する、
ことを特徴とする電子時計の制御方法。
【請求項１４】
請求項１０から１２のいずれか１項において、
前記発振回路は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振し、
前記電子時計は、前記発振回路の累積動作時間と所定の制御電圧を前記発振回路に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数とに関連する累積動作時間特性情報を記憶する記憶部を含み、
前記電子時計が、
前記累積動作時間特性情報を参照して前記発振回路の累積動作時間に応じたクロック信号の周波数の誤差を特定し、前記誤差をキャンセルするように前記制御電圧を生成し、
前記差分と前記差分を特定した時点における前記発振回路の累積動作時間とに基づいて前記累積動作時間特性情報を更新して、前記クロック信号の周波数を補正する、
ことを特徴とする電子時計の制御方法。
【請求項１５】
請求項１０から１２のいずれか１項において、
前記発振回路は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振し、
前記電子時計は、前記発振回路がとり得る温度と所定の電圧を前記発振回路に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数に関連する温度特性情報を記憶する記憶部を含み、
前記電子時計が、
前記温度特性情報を参照して前記発振回路の温度に応じたクロック信号の周波数の誤差を特定し、前記誤差をキャンセルするように前記制御電圧を生成し、
前記差分と前記差分を特定した時点における前記発振回路の温度とに基づいて前記温度特性情報を更新して、前記クロック信号の周波数を補正する、
ことを特徴とする電子時計の制御方法。
【請求項１６】
請求項１０から１５のいずれか一項において、
前記電子時計が、
前記差分と、標準電波に基づいて前記内部時刻を設定してから現在までのクロック信号の数とに基づいて、前記内部時刻を補正する、
ことを特徴とする電子時計の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子時計、および電子時計の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子時計の内部時刻を正確な時刻に合わせる技術として、標準電波を受信する構成が知られている。例えば、特許文献１には、標準電波を受信する電子時計が開示されている。この電子時計は、受信した標準電波を復調してＴＣＯ（Time Code Out：タイムコード出力）信号を取得し、ＴＣＯ信号から日付情報および時刻情報を抽出して内部時刻を正確な時刻に合うように補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１６１４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電波修正時計は、標準電波を受信する受信部と、基準信号を生成する水晶振動子４３１と、基準信号に基づいて内部時刻を計時する時刻カウンター４７１と、受信部を作動して受信処理を実行する定時受信制御部４７２と、内部時刻を修正する時刻修正部４７４と、を備える。定時受信制御部４７２は、第１時刻に受信処理を実行して第１受信時刻データを取得し、取得した第１受信時刻データを内部時刻と比較し、その時間差が第１閾値以上の場合、第１時刻とは異なる第２時刻に受信処理を実行して第２受信時刻データを取得する。しかしながら、標準電波から取得したＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正しても、水晶振動子４３１のクロック信号の周波数精度が低い場合、そのクロック信号に起因する時間の誤差が内部時刻に蓄積されてしまうという課題があった。
【０００５】
本発明は、電子時計の内部時刻の精度を向上させることを解決課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好適な態様（第１態様）にかかる電子時計は、標準電波を受信する受信部と、内部時刻を計時するために用いられるクロック信号を生成する発振回路と、前記受信部が受信した前記標準電波の搬送波の周波数と、前記クロック信号の周波数とに基づいて、前記標準電波の搬送波の周波数に応じて定まる基準周波数に前記クロック信号の周波数が近づくように前記発振回路を制御する制御部とを含む。
【０００７】
以上の態様によれば、周波数が高い精度で管理されている標準電波の搬送波を利用してクロック信号の周波数を制御するので、内部時刻の精度を向上させることができる。
【０００８】
第１態様の好適例（第２態様）において、前記制御部は、前記基準周波数と前記クロック信号の周波数との差分を特定する特定部と、前記差分に基づいて、前記発振回路を制御して前記クロック信号の周波数が前記基準周波数に近づくように補正する補正部と、を含む。
【０００９】
以上の態様によれば、特定した差分がキャンセルされるように発振回路を制御することにより、クロック信号の周波数を基準周波数に近づけることが可能になる。
【００１０】
第２態様の好適例（第３態様）において、前記特定部は、前記標準電波の搬送波から生成された基準波と前記クロック信号とに基づいて、前記差分を特定する。
【００１１】
以上の態様によれば、高い精度の標準電波の搬送波から基準波を生成することにより、高い精度の基準波を得ることが可能になる。
【００１２】
第３態様の好適例（第４態様）において、前記特定部は、第１時刻における前記基準波と前記クロック信号との間の第１位相差、第２時刻における前記基準波と前記クロック信号との間の第２位相差、および、前記第１時刻から前記第２時刻までの時間に基づいて、前記差分を特定する。
【００１３】
一般的には、２つの周波数の差分を得る方式として、基準とする一方の周波数の１周期を整数倍した時間以内に、他方の周波数の周期がいくつあるかを計数して他方の周波数を特定し、一方の周波数と他方の周波数との差分を特定する、いわゆるカウンター方式がある。従って、カウンター方式では、他方の周波数を特定するために必要な情報を得るために、一方の周期の整数倍の時間がかかる。これに対し、以上の態様によれば、第１時刻から第２時刻までの時間に、差分を特定するために用いる第１位相差および第２位相差を得ることが可能になる。第１時刻から第２時刻までの時間を、基準周波数の１周期が経過するまでの時間とすることにより、カウンター方式と比較して短時間で差分を特定することが可能である。
【００１４】
第２態様から第４態様の好適例（第５態様）において、前記補正部は、前記差分に基づいた制御電圧を出力し、前記発振回路は、前記制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振する。
【００１５】
以上の態様によれば、差分に基づいた制御電圧が発振回路に入力されて、クロック信号の周波数を補正することができ、内部時刻の精度を向上させることが可能になる。
【００１６】
第２態様から第５態様の好適例（第６態様）において、前記発振回路は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振し、前記発振回路の累積動作時間と所定の制御電圧を前記発振回路に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数とに関連する累積動作時間特性情報を記憶する記憶部を含み、前記制御部は、前記累積動作時間特性情報を参照して前記発振回路の累積動作時間に応じたクロック信号の周波数の誤差を特定し、前記誤差をキャンセルするように前記制御電圧を生成する制御電圧生成部を含み、前記補正部は、前記差分と前記差分を特定した時点における前記発振回路の累積動作時間とに基づいて前記累積動作時間特性情報を更新して、前記クロック信号の周波数を補正する。
【００１７】
以上の態様によれば、差分を特定してからある程度の時間が経過した際に、標準電波を受信していない場合でも、更新された累積動作特性情報を用いて、クロック信号の周波数を補正することが可能になる。
【００１８】
第２態様から第４態様の好適例（第７態様）において、前記発振回路は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振し、前記発振回路がとり得る温度と所定の電圧を前記発振回路に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数とに関連する温度特性情報を記憶する記憶部を含み、前記制御部は、前記温度特性情報を参照して前記発振回路の温度に応じたクロック信号の周波数の誤差を特定し、前記誤差をキャンセルするように前記制御電圧を生成する制御電圧生成部を含み、前記補正部は、前記差分と前記差分を特定した時点における前記発振回路の温度とに基づいて前記温度特性情報を更新して、前記クロック信号の周波数を補正する。
【００１９】
以上の態様によれば、差分を特定した際の温度とは異なる温度において、標準電波を受信していない場合でも、更新された温度特性情報を用いて、クロック信号の周波数を補正することが可能になる。
【００２０】
第２態様から第７態様の好適例（第８態様）において、前記差分と、標準電波に基づいて前記内部時刻を設定してから現在までのクロック信号の数とに基づいて、前記内部時刻を補正する内部時刻補正部を、含む。
【００２１】
以上の態様によれば、標準電波を受信した場合に常にＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正することと比較して、内部時刻の補正にかかる負荷を低減することが可能になる。ＴＣＯ信号を得るには、標準電波を復調する必要があるが、標準電波の搬送波を用いて内部時刻を補正する場合には、標準電波を復調しなくてよい。従って、基準周波数とクロック信号の周波数との差分を用いて内部時刻を補正することにより、標準電波を受信した場合に常にＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正することと比較して、内部時刻の補正にかかる負荷を低減し、短時間で完了することが可能になる。
【００２２】
本発明の好適な態様（第９態様）にかかる電子時計の制御方法は、標準電波を受信する受信部と、内部時刻を計時するために用いられるクロック信号を生成する発振回路とを含む電子時計の制御方法であって、前記電子時計が、前記受信部が受信した前記標準電波の搬送波の周波数と、前記クロック信号の周波数とに基づいて、前記標準電波の搬送波の周波数に応じて定まる基準周波数に前記クロック信号の周波数が近づくように前記発振回路を制御する。
【００２３】
以上の態様によれば、周波数が高い精度で管理されている標準電波の搬送波を利用してクロック信号の周波数を制御するので、内部時刻の精度を向上させることができる。
【００２４】
第９態様の好適例（第１０態様）において、前記電子時計が、前記基準周波数と前記クロック信号の周波数との差分を特定し、前記差分に基づいて、前記発振回路を制御して前記クロック信号の周波数が前記基準周波数に近づくように補正する。
【００２５】
以上の態様によれば、特定した差分がキャンセルされるように発振回路を制御することにより、クロック信号の周波数を基準周波数に近づけることが可能になる。
【００２６】
第１０態様の好適例（第１１態様）において、前記電子時計が、前記標準電波の搬送波から生成された基準波と前記クロック信号とに基づいて、前記差分を特定する。
【００２７】
以上の態様によれば、高い精度の標準電波の搬送波から基準波を生成することにより、高い精度の基準波を得ることが可能になる。
【００２８】
第１１態様の好適例（第１２態様）において、前記電子時計が、第１時刻における前記基準波と前記クロック信号との間の第１位相差、第２時刻における前記基準波と前記クロック信号との間の第２位相差、および、前記第１時刻から前記第２時刻までの時間に基づいて、前記差分を特定する。
【００２９】
以上の態様によれば、第１時刻から第２時刻までの時間に、差分を特定するために用いる第１位相差および第２位相差を得ることが可能になる。第１時刻から第２時刻までの時間を、基準周波数の１周期が経過するまでの時間とすることにより、カウンター方式と比較して短時間で差分を特定することが可能である。
【００３０】
第１０態様から第１２態様の好適例（第１３態様）において、前記電子時計が、前記差分に基づいた制御電圧を出力し、前記発振回路は、前記制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振する。
【００３１】
以上の態様によれば、差分に基づいた制御電圧が発振回路に入力されて、クロック信号の周波数を補正することができ、内部時刻の精度を向上させることが可能になる。
【００３２】
第１０態様から第１２態様の好適例（第１４態様）において、前記発振回路は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振し、前記電子時計は、前記発振回路の累積動作時間と所定の制御電圧を前記発振回路に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数とに関連する累積動作時間特性情報を記憶する記憶部を含み、前記電子時計が、前記累積動作時間特性情報を参照して前記発振回路の累積動作時間に応じたクロック信号の周波数の誤差を特定し、前記誤差をキャンセルするように前記制御電圧を生成し、前記差分と前記差分を特定した時点における前記発振回路の累積動作時間とに基づいて前記累積動作時間特性情報を更新して、前記クロック信号の周波数を補正する。
【００３３】
以上の態様によれば、差分を特定してからある程度の時間が経過した際に、標準電波を受信していない場合でも、更新された累積動作特性情報を用いて、クロック信号の周波数を補正することが可能になる。
【００３４】
第１０態様から第１２態様の好適例（第１５態様）において、前記発振回路は、制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振し、前記電子時計は、前記発振回路がとり得る温度と所定の電圧を前記発振回路に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数に関連する温度特性情報を記憶する記憶部を含み、前記電子時計が、前記温度特性情報を参照して前記発振回路の温度に応じたクロック信号の周波数の誤差を特定し、前記誤差をキャンセルするように前記制御電圧を生成し、前記差分と前記差分を特定した時点における前記発振回路の温度とに基づいて前記温度特性情報を更新して、前記クロック信号の周波数を補正する。
【００３５】
以上の態様によれば、差分を特定した際の温度とは異なる温度において、標準電波を受信していない場合でも、更新された温度特性情報を用いて、クロック信号の周波数を補正することが可能になる。
【００３６】
第１０態様から第１５態様の好適例（第１６態様）において、前記電子時計が、前記差分と、標準電波に基づいて前記内部時刻を設定してから現在までのクロック信号の数とに基づいて、前記内部時刻を補正する。
【００３７】
以上の態様によれば、標準電波を受信した場合に常にＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正することと比較して、内部時刻の補正にかかる負荷を低減することが可能になる。ＴＣＯ信号を得るには、標準電波を復調する必要があるが、標準電波の搬送波を用いて内部時刻を補正する場合には、標準電波を復調しなくてよい。従って、基準周波数とクロック信号の周波数との差分を用いて内部時刻を補正することにより、標準電波を受信した場合に常にＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正することと比較して、内部時刻の補正にかかる負荷を低減し、短時間で完了することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態における電子時計１の斜視図。
【図２】第１実施形態における電子時計１の構成図。
【図３】Ｉｔ１、Ｑｔ１、Ｉｔ２、およびＱｔ２の関係を示す図。
【図４】周波数補正処理のフローチャートを示す図。
【図５】第２実施形態における電子時計１の構成図。
【図６】累積動作時間特性情報２５１の更新例を示す図。
【図７】第３実施形態における電子時計１の構成図。
【図８】温度特性情報２５２の更新例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。ただし、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００４０】
Ａ．第１実施形態
以下、第１実施形態にかかる電子時計１を説明する。
【００４１】
Ａ．１．第１実施形態にかかる電子時計１の概要
図１に、第１実施形態における電子時計１の斜視図を示す。電子時計１は、電子の動きを利用して、時刻を示す。図１に示すように、電子時計１は、腕時計である。電子時計１は、バンド部２と、ボタン４−１、ボタン４−２と、ボタン４−３と、ケース部６と、時刻表示部１０とを含む。時刻表示部１０は、時針１１と、分針１２と、秒針１３とを含む。時刻表示部１０は、時針１１と、分針１２と、秒針１３とのそれぞれの針の向きによって時刻を示す。
【００４２】
図２に、第１実施形態における電子時計１の構成図を示す。電子時計１は、記憶部２０と、受信部２１と、制御部２２と、発振回路２３と、処理部２４と、時刻表示部１０とを含む。制御部２２は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific IC）等といった、設計者によって設計された処理を実行する電子回路である。
【００４３】
記憶部２０は、コンピューター読み書き可能な不揮発性の記録媒体である。記憶部２０は、例えば、フラッシュメモリーである。記憶部２０は、フラッシュメモリーに限らず適宜変更可能である。記憶部２０は、例えば、処理部２４が実行するプログラムを記憶する。
【００４４】
受信部２１は、標準電波を受信する。標準電波は、時間および周波数の国家標準として送信される。標準電波は、標準電波が送信される国に応じて複数の種類があり、日本で送信されるＪＪＹ（登録商標）、アメリカ合衆国で送信されるＷＷＶＢ、ドイツにおけるＤＣＦ７７、イギリスにおけるＭＳＦ、または中国におけるＢＰＣ等がある。以下の説明では、標準電波はＪＪＹであり、かつＪＪＹの搬送波の周波数は４０ｋＨｚとする。標準電波の搬送波は、セシウム原子時計といった国家標準規格に基づいて生成されており、誤差±１０−１２の高精度な信号である。
【００４５】
Ａ．２．標準電波による時刻設定
受信部２１は、標準電波を受信する。受信部２１は、受信した標準電波を復調したＴＣＯ信号を処理部２４に出力する。ＴＣＯ信号は、国家標準の時刻の秒が０秒の時点から１分間経過するまでの標準電波を復調して得られる信号である。また、受信部２１は、受信した標準電波そのものを、制御部２２に出力する。
【００４６】
処理部２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のコンピューターである。処理部２４は、電子時計１の全体の制御を司る。処理部２４は、記憶部２０に記憶されたプログラムを読み取り実行することにより、ＴＣＯデコード部２４１と、内部時刻補正部２４２と、内部時刻計時部２４３とを実現する。
【００４７】
ＴＣＯデコード部２４１は、ＴＣＯ信号から、ＴＣＯ信号に含まれる日付情報および時刻情報等を有するタイムコード（時間情報）を抽出する。そして、ＴＣＯデコード部２４１は、抽出したタイムコードを内部時刻補正部２４２に出力する。
【００４８】
内部時刻補正部２４２は、ＴＣＯデコード部２４１から得られたタイムコードを、内部時刻計時部２４３に出力し、内部時刻計時部２４３のカウンターにタイムコードに基づく値を設定する。これにより、内部時刻が設定される。
【００４９】
内部時刻計時部２４３は、発振回路２３が生成したクロック信号を分周して得られた１Ｈｚの信号により、内部時刻を計時する。具体的には、内部時刻計時部２４３は、秒を数える秒カウンター、分を数える分カウンター、および、時を数える時カウンターを有する。内部時刻計時部２４３は、秒カウンターの値に応じた向きに秒針１３を回転させ、分カウンターの値に応じた向きに分針１２を回転させ、時カウンターの値に応じた向きに時針１１を回転させる。これにより、時刻表示部１０が内部時刻を表示する。
【００５０】
Ａ．３．標準電波とクロック信号とに基づくクロック信号の周波数の補正
発振回路２３は、内部時刻を計時するために用いられるクロック信号を生成する。発振回路２３は、水晶振動子を含む。発振回路２３は、例えば、制御電圧に応じた周波数のクロック信号を発振するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）である。
【００５１】
制御部２２は、受信部２１が受信した標準電波の搬送波の周波数と、発振回路２３が生成したクロック信号の周波数とに基づいて、発振回路２３を制御してクロック信号の周波数が基準周波数ｆ０に近づくように制御する。基準周波数ｆ０は、標準電波の搬送波の周波数に応じて定まる。基準周波数ｆ０は、１秒を計時するために、２のべき乗の値で分周した周波数が１Ｈｚとなる周波数が好ましく、例えば、３２．７６８ｋＨｚが採用される。以下、基準周波数ｆ０は、３２．７６８ｋＨｚとする。
上述したように、標準電波の搬送波の周波数は、誤差が極めて少ない。従って、標準電波の搬送波の周波数がｆｃである場合、標準電波の搬送波の周波数をｆ０／ｆｃ倍して得られた周波数は、基準周波数ｆ０とみなすことができる。以下、周波数が基準周波数ｆ０の信号を「基準波」と称する。
【００５２】
より具体的に、制御部２２による発振回路２３の制御方法について説明する。制御部２２は、特定部２２１と、補正部２２２と、制御電圧生成部２２３とを含む。特定部２２１は、基準周波数ｆ０とクロック信号の周波数ｆＶＣＯとの差分Δｆｖを特定する。以下、基準周波数ｆ０とクロック信号の周波数ｆＶＣＯとの差分を、「周波数差分」と称する。
【００５３】
周波数差分Δｆｖを特定するために、特定部２２１は、標準電波の搬送波から基準波を生成する。具体的には、特定部２２１は、周波数を変換する数値演算を行う演算器として、数値制御型発振器（ＮＣＯ：Numerical Controlled Oscillator）を用いる。そして、特定部２２１は、ＮＣＯの演算を、標準電波の搬送波に施して、基準波に変換する。ＮＣＯは、任意の周波数の信号に変換することが可能である。本実施形態では、上述したように、標準電波の搬送波の周波数は４０ｋＨｚであるため、標準電波の搬送波の周波数を、ｆ０／（４０×１０３）倍することにより、標準電波の搬送波を、基準波に変換することが可能である。
次に、特定部２２１は、時刻ｔ１（「第１時刻」の一例）における基準波とクロック信号との間の第１位相差、時刻ｔ２（「第２時刻」の一例）における基準波とクロック信号との間の第２位相差、および、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間ＰＤＩに基づいて、周波数差分Δｆｖを特定する。時間ＰＤＩは、基準周波数ｆ０の１周期未満であることが好ましい。具体的には、特定部２２１は、基準波とクロック信号とを合成し、合成した信号（Ｉ信号と称する）と、Ｉ信号をπ／２位相を遅延させた信号（Ｑ信号と称する）とを生成する。次に、特定部２２１は、Ｉ信号およびＱ信号から、計測開始時刻から時間ＰＤＩが経過した時刻ｔ１におけるＩ信号の値Ｉｔ１およびＱ信号の値Ｑｔ１、ならびに、時刻ｔ１からさらに時間ＰＤＩが経過した時刻ｔ２におけるＩ信号の値Ｉｔ２およびＱ信号の値Ｑｔ２を特定する。
【００５４】
図３に、Ｉｔ１、Ｑｔ１、Ｉｔ２、およびＱｔ２の関係を示す。図３に示すように、Ｉ信号およびＱ信号は、基準波とクロック信号との間の位相差を、複素数で示す。第１位相差から第２位相差の位相変化量Δφｔ１２は、下記（１）式で示される。
【００５５】
Δφｔ１２＝φｔ２−φｔ１  （１）
【００５６】
φｔ１は、第１位相差である。φｔ２は、第２位相差である。φｔ１＝Ｉｔ１＋ｊＱｔ１であり、φｔ２＝Ｉｔ２＋ｊＱｔ２である。ｊは虚数単位である。三角法から、（１）式は、Ｘ＝Ｃｒｏｓｓ／Ｄｏｔを用いて、下記（２）式に変換される。
【００５７】
Δφｔ１２＝ｔａｎ−１（Ｘ）  （２）
【００５８】
ここで、Ｃｒｏｓｓ＝Ｉｔ１＊Ｑｔ２−Ｉｔ２＊Ｑｔ１であり、Ｄｏｔ＝Ｉｔ１＊Ｉｔ２＋Ｑｔ１＊Ｑｔ２である。さらに、Δφｔ１２は、下記（３）式で示される。
【００５９】
Δφｔ１２＋２ｎπ＝２π＊ＰＤＩ＊ｆＶＣＯ  （３）
【００６０】
ｎは、０以上の整数である。ここで、ｎ＝０とする時間ＰＤＩは、０＜Δφｔ１２＜２πとし、（３）式を用いて、下記のように求められる。
【００６１】
０＜Δφｔ１２＜２π
⇔０＜２π＊ＰＤＩ＊ｆＶＣＯ＜２π
⇔０＜ＰＤＩ＜１／ｆＶＣＯ
【００６２】
クロック信号の周波数ｆＶＣＯは、基準周波数ｆ０に近い値となる。従って、時間ＰＤＩは、基準周波数ｆ０の１周期未満となり、ほぼｎ＝０とすることができる。ただし、クロック信号の周波数ｆＶＣＯが基準周波数ｆ０より大きくなる場合に、時間ＰＤＩが基準周波数ｆ０の１周期に近いと、ｎが１以上となる虞がある。従って、時間ＰＤＩは、Ｉｔ１およびＩｔ２の差、ならびにＱｔ１およびＱｔ２の差が十分に計測できて、かつ、基準周波数ｆ０の１周期より十分に小さいことが好ましい。ｎ＝０とできることにより、周波数差分Δｆｖの特定にかかる演算が簡素化され、また、演算にかかる時間が短縮される。ｎ＝０であれば、クロック信号の周波数ｆＶＣＯは、（２）式および（３）式を用いて、下記（４）式で示される。
【００６３】
ｆＶＣＯ＝ｔａｎ−１（Ｘ）／（ＰＤＩ＊２π）  （４）
【００６４】
そして、周波数差分Δｆｖ＝クロック信号の周波数ｆＶＣＯ−基準周波数ｆ０から、特定部２２１は、（４）式を用いて、周波数差分Δｆｖを特定する。
【００６５】
説明を図２に戻す。
補正部２２２は、周波数差分Δｆｖに基づいて、発振回路２３を制御してクロック信号の周波数ｆＶＣＯが基準周波数ｆ０に近づくように補正する。より具体的には、補正部２２２は、周波数差分Δｆｖに基づいた電圧が発振回路２３に入力されるように発振回路２３を制御することにより、クロック信号の周波数を補正する。例えば、補正部２２２は、周波数差分Δｆｖがキャンセルされるような電圧を示すデータを制御電圧生成部２２３に供給する。制御電圧生成部２２３は、供給されたデータをＤ／Ａ変換して、データが示す制御電圧を発振回路２３に出力する。
周波数差分Δｆｖがキャンセルされるような電圧について、より具体的に説明する。第１のタイミングで電圧Ｖ０が入力された発振回路２３が基準周波数ｆ０のクロック信号を発振し、第２のタイミングで特定部２２１が、周波数差分Δｆｖを特定した場合を想定する。第１のタイミングから第２のタイミングまでの時間が長い場合は、発振回路２３の経時変化によってクロック信号の周波数が変化する。また、第１のタイミングの温度と第２のタイミングの温度とが相違する場合にも、クロック信号の周波数が変化する。このような場合、補正部２２２は、第２のタイミングにおいて周波数差分Δｆｖをキャンセルしてクロック信号の周波数を基準周波数ｆ０とするデータを制御電圧生成部２２３に通知する。例えば、周波数差分Δｆｖに相当する制御電圧の大きさが「−ΔＶ」である場合、制御電圧生成部２２３は「Ｖ０−ΔＶ」を示すデータを出力する。
【００６６】
内部時刻補正部２４２は、周波数差分Δｆｖと、標準電波の時刻情報に基づいて内部時刻を設定してから現在までのクロック信号の数とに基づいて、内部時刻を補正する。具体的な補正方法を説明する。第１タイミングにおいて、受信部２１が標準電波を受信し、ＴＣＯデコード部２４１が標準電波を復調したＴＣＯ信号からタイムコードを抽出し、内部時刻補正部２４２がタイムコードにあわせて内部時刻を設定したと想定する。さらに、第１タイミングにおいて、特定部２２１が、受信部２１が受信した標準電波の搬送波とクロック信号とに基づき周波数差分Δｆｖ０を特定し、補正部２２２が、周波数差分Δｆｖ０に基づいて、クロック信号の周波数ｆＶＣＯを基準周波数ｆ０に一致させたと想定する。そして、第１タイミングの後の第２タイミングで受信部２１が標準電波を再び受信し、特定部２２１が、受信部２１が受信した標準電波の搬送波とクロック信号とに基づき周波数差分Δｆｖを特定したと想定する。
【００６７】
内部時刻補正部２４２は、周波数差分Δｆｖを受け付けた場合、現在の内部時刻に、第１のタイミングで内部時刻を設定してから現在までのクロック信号の数＊（１／（ｆ０＋Δｆｖ）−１／ｆ０）を加える。（１／（ｆ０＋Δｆｖ）−１／ｆ０）は、１クロック経過により発生する正確な時刻からの誤差を示す。例えば、Δｆｖが正の値である場合、第１のタイミングの後から１クロックの時間が短くなっており内部時刻が正確な時刻より進んでいることになる。そして、１／（ｆ０＋Δｆｖ）−１／ｆ０は負の値となるから、内部時刻補正部２４２は、内部時刻の値を減らすことになり、内部時刻を正確な時刻に近づけることができる。
【００６８】
図４に、周波数補正処理のフローチャートを示す図を示す。受信部２１は、標準電波を受信する（ステップＳ１）。特定部２２１は、ＮＣＯの演算を、受信した標準電波の搬送波に施して、基準波に変換する（ステップＳ２）。
【００６９】
次に、特定部２２１は、発振回路２３のクロック信号を取得する（ステップＳ３）。そして、特定部２２１は、基準波とクロック信号とを合成したＩ信号およびＱ信号から、時刻ｔ１におけるＩ信号の値Ｉｔ１およびＱ信号の値Ｑｔ１を検出する（ステップＳ４）。続けて、特定部２２１は、時刻ｔ２におけるＩ信号の値Ｉｔ２およびＱ信号の値Ｑｔ２を検出する（ステップＳ５）。そして、特定部２２１は、Ｉｔ１、Ｑｔ１、Ｉｔ２、Ｑｔ２、および時間ＰＤＩに基づいて、（４）式を用いて、周波数差分Δｆｖを特定する（ステップＳ６）。
【００７０】
補正部２２２は、周波数差分Δｆｖに基づいて、クロック信号の周波数ｆＶＣＯを補正する（ステップＳ７）。ステップＳ７の処理終了後、電子時計１は、一連の処理を終了する。
【００７１】
Ａ．４．第１実施形態の効果
以上示したように、制御部２２は、標準電波の搬送波の周波数と、クロック信号の周波数ｆＶＣＯとに基づいて、クロック信号の周波数ｆＶＣＯが基準周波数ｆ０に近づくように発振回路２３を制御する。このように、周波数が高い精度で管理されている標準電波の搬送波を利用して、クロック信号の周波数ｆＶＣＯを制御するので、標準電波を受信してクロック信号の周波数ｆＶＣＯを常に補正することにより、内部時刻が正確な時刻を示し続けることが可能になる。また、上述したように、ＴＣＯ信号は、国家標準の時刻の秒が０秒の時点から１分間経過するまでの１分間で時刻情報を表す。従って、１分間経過する期間の一部において、標準電波を受信できないと、受信部２１が標準電波を復調できず、ＴＣＯ信号が得られない。結果、電子時計１は、内部時刻を設定できない。従って、ＴＣＯ信号が得られるまでは内部時刻の精度が低下してしまう。例えば、ノイズ等の影響を受けて標準電波の受信強度が一時的に低下した場合が該当する。
しかしながら、第１実施形態では、一部が受信できなかった標準電波であっても、受信できた部分の標準電波の搬送波を用いてクロック信号の周波数ｆＶＣＯを常に補正することにより、内部時刻が正確な時刻を示し続けることが可能になる。クロック信号の周波数ｆＶＣＯを補正して周波数差分Δｆｖ／基準周波数ｆ０を±０．０３ｐｐｍ（parts per million）に維持することができれば、年差±１秒を実現することが可能になる。
【００７２】
また、特定部２２１は、基準周波数ｆ０とクロック信号の周波数との周波数差分Δｆｖを特定し、補正部２２２は、特定部２２１が特定した周波数差分Δｆｖに基づいて、発振回路２３を制御してクロック信号の周波数ｆＶＣＯが基準周波数ｆ０に近づくように補正する。補正部２２２は、周波数差分Δｆｖがキャンセルされるように発振回路２３を制御することにより、クロック信号の周波数ｆＶＣＯを基準周波数ｆ０に近づけることが可能になる。
【００７３】
また、特定部２２１は、ＮＣＯの演算を、標準電波の搬送波に施して基準波に変換する。これにより、高い精度の基準波を得ることが可能になる。
【００７４】
また、特定部２２１は、第１位相差、第２位相差、および時間ＰＤＩに基づいて、周波数差分Δｆｖを特定する。位相差に基づいて周波数差分Δｆｖを特定する方式は、数十ｍ秒から数秒以内という短時間に、周波数差分Δｆｖ／基準周波数ｆ０を±１０−７の精度で特定することが可能になる。
位相差に基づいて周波数差分Δｆｖを特定する方式が短時間で行えることについて説明する。位相差に基づいて周波数差分Δｆｖを特定する方式では、上述した（２）式におけるＸを求めるために、計測開始時刻から時刻ｔ２まで経過することになるため、時間ＰＤＩ＊２の時間が必要となる。時間ＰＤＩは、長くとも凡そ１／基準周波数ｆ０となることから、時間ＰＤＩ＊２＝２／（３２．７６８＊１０３）＝約０．０６ｍ秒となる。以上により、位相差に基づいて周波数差分Δｆｖを特定する方式は、時間ＰＤＩ＊２が長くとも約０．０６ｍ秒であり、（４）式の演算にかかる時間を加えても、数十ｍ秒から数秒以内という短時間で行うことが可能になる。
これに対し、２つの周波数の差分を得る方式として、基準とする一方の周波数の１周期をｎ（ｎは自然数）倍した時間以内に、他方の周波数の周期がいくつあるかを計数して他方の周波数を特定し、一方の周波数と他の周波数との差分を特定する、いわゆるカウンター方式がある。しかし、カウンター方式では、周波数差分Δｆｖ／基準周波数ｆ０をｐｐｍの精度で特定しようとすると、比較的長い時間必要となる。より具体的には、カウンター方式で得られる精度は、一定時間内の他方の周波数のクロックの数に依存する。従って、カウンター方式で精度を高めるには、他方の周波数のクロックの数を増やすため、ｎを大きくすることが必要になり、３２．７６８ｋＨｚといった低周波数では実用的でない。このように、位相差に基づいて周波数差分Δｆｖを特定する方法は、カウンター方式より短時間で行えることが可能になる。
短時間で周波数差分Δｆｖを特定することが可能になることにより、短時間で内部時刻の補正を行うことが容易になる。
【００７５】
また、補正部２２２は、周波数差分Δｆｖに基づいた制御電圧が発振回路２３に入力されるように発振回路２３を制御することにより、クロック信号の周波数を補正する。これにより、周波数差分Δｆｖに基づいた電圧が発振回路２３に入力されて、クロック信号の周波数ｆＶＣＯを補正することができ、内部時刻が正確な時刻を示し続けることが可能になる。
【００７６】
また、内部時刻補正部２４２は、周波数差分Δｆｖと、標準電波に基づいて内部時刻を設定してから現在までのクロック信号の数とに基づいて、内部時刻を補正する。これにより、電子時計１は、標準電波を受信した場合に常にＴＣＯ信号を用いて内部時刻を設定することと比較して、内部時刻の補正にかかる負荷を低減することが可能になる。具体的には、ＴＣＯ信号を得るには、標準電波を復調する必要があるが、標準電波の搬送波を用いて内部時刻を補正する場合には、標準電波を復調しなくてよい。従って、基準周波数とクロック信号の周波数との差分を用いて内部時刻を補正することにより、標準電波を受信した場合に常にＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正することと比較して、内部時刻の補正にかかる負荷を低減し、短時間で完了することが可能になる。
また、ＴＣＯ信号を用いて内部時刻を設定する場合、ＪＪＹでは、上述したように、ＴＣＯ信号を１分間かけて送信するため、内部時刻を設定するには少なくとも１分間以上かかる。これに対し、周波数差分Δｆｖを用いて内部時刻を補正する場合、周波数差分Δｆｖの特定には、数十ｍ秒から数秒以内という短時間で行うことができる。
【００７７】
Ｂ．第２実施形態
一般的に、発振回路２３の気密封止容器内で起こる水晶振動子への粉塵の脱着、何らかのアウトガスによる環境変化、または、発振回路２３に使用される接着剤の経年変化等により、所定の制御電圧を入力した場合に生成されるクロック信号の周波数が変化する。そこで、第２実施形態では、電子時計１は、発振回路２３の累積動作時間と、所定の制御電圧を発振回路２３に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数とに関連する累積動作時間特性情報２５１（図５参照）を有し、補正部２２２は、周波数差分Δｆｖを用いて累積動作時間特性情報２５１を更新する。累積動作時間特性情報２５１が示す特性は、いわゆるエージング特性である。制御電圧生成部２２３は、更新後の累積動作時間特性情報２５１が示す累積動作時間による劣化特性がキャンセルされるような制御電圧を生成することにより発振回路２３のクロック信号の周波数を補正する。以下、第２実施形態について説明する。なお、以下に例示する各形態および各変形例において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００７８】
Ｂ．１．第２実施形態にかかる電子時計１の概要
図５に、第２実施形態における電子時計１の構成図を示す。電子時計１は、さらに、記憶部２５、および温度センサー２６を含む。制御部２２は、累積動作時間計測部２２４を含む。
【００７９】
記憶部２５は、読み書き可能な不揮発性の記録媒体である。記憶部２５は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）である。記憶部２５は、ＥＥＰＲＯＭに限らず適宜変更可能である。記憶部２５は、累積動作時間特性情報２５１と、温度特性情報２５２とを含む。
【００８０】
温度センサー２６は、発振回路２３の温度を計測する。累積動作時間計測部２２４は、発振回路２３が電子時計１に組み込まれて動作開始した時点からの経過時間を計測する。このため、累積動作時間計測部２２４が計測する時間は、発振回路２３の累積動作時間を示す。
累積動作時間特性情報２５１は、発振回路２３の累積動作時間と、所定の制御電圧を発振回路２３に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数との関係を示す。所定の電圧は、例えば、累積動作時間が０である場合に基準周波数ｆ０のクロック信号を発振する電圧Ｖ０である。累積動作時間特性情報２５１には、２つの態様がある。第１の態様における累積動作時間特性情報２５１は、発振回路２３の累積動作時間と、電圧Ｖ０を発振回路２３に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数そのものとの関係を示す。第２の態様における累積動作時間特性情報２５１は、発振回路２３の累積動作時間と、電圧Ｖ０を発振回路２３に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数ｆＶＣＯの周波数誤差Δｆｅとの関係を示す。周波数誤差Δｆｅ（「クロック信号の周波数の誤差」の一例）は、クロック信号の周波数ｆＶＣＯと基準周波数ｆ０との差分である。以下、累積動作時間特性情報２５１は、第２の態様であるとする。
周波数差分Δｆｖと周波数誤差Δｆｅとは、基準周波数ｆ０とクロック信号の周波数ｆＶＣＯとの差分という点で一致する。しかし、以下の説明をより明瞭とするため、特定部２２１が特定した差分を「周波数差分」と称し、累積動作時間特性情報２５１および温度特性情報２５２に記憶される差分を「周波数誤差」と称する。
例えば、累積動作時間特性情報２５１は、累積動作時間が１ヶ月、２ヶ月、…、１年、…、ｎ年のそれぞれについて、電圧Ｖ０を発振回路２３に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数誤差Δｆｅを示す。累積動作時間特性情報２５１が示す周波数誤差Δｆｅは、例えば、発振回路２３と同一の発振回路に対して実験して得られた値である。
温度特性情報２５２は、発振回路２３内の水晶振動子の温度変化による特性を示す。温度特性情報２５２は、発振回路２３がとり得る温度と、所定の電圧を発振回路２３に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数とに関連する。所定の電圧は、例えば、電圧Ｖ０である。温度特性情報２５２には、２つの態様がある。第１の態様における温度特性情報２５２は、発振回路２３がとり得る温度と、電圧Ｖ０を発振回路２３に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数そのものとの関係を示す。第２の態様における温度特性情報２５２は、発振回路２３がとり得る温度と、電圧Ｖ０を発振回路２３に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数ｆＶＣＯと基準周波数ｆ０との周波数誤差Δｆｅとの関係を示す。以下、温度特性情報２５２は、第２の態様であるとする。
例えば、温度特性情報２５２は、１０℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０℃、３５℃等のそれぞれについて、電圧Ｖ０を発振回路２３に入力した場合に生成されるクロック信号の周波数誤差Δｆｅを示す。温度特性情報２５２が示す周波数誤差Δｆｅは、例えば、発振回路２３と同一の発振回路に対して実験して得られた値である。
【００８１】
補正部２２２は、特定部２２１が特定した周波数差分Δｆｖと、特定部２２１が周波数差分Δｆｖを特定した時点における発振回路２３の累積動作時間とに基づいて累積動作時間特性情報２５１を更新して、クロック信号の周波数を補正する。具体的な累積動作時間特性情報２５１の更新例について、図６を用いて説明する。
【００８２】
図６に、累積動作時間特性情報２５１の更新例を示す図を示す。図６に示すグラフ６００は、発振回路２３の累積動作時間に対応する周波数誤差Δｆｅを示す。グラフ６００内に示す累積動作時間特性６０１は、補正部２２２による更新前の累積動作時間特性情報２５１が示す特性である。時間が経過するにつれて周波数誤差Δｆｅが０以外になる理由は、発振回路２３の気密封止容器内で起こる水晶振動子への粉塵の脱着、何らかのアウトガスによる環境変化、または、発振回路２３に使用される接着剤の経年変化等である。図６に示す例では、製造時点では、周波数誤差Δｆｅ＝０となるが、時間が経過するにつれて、周波数誤差Δｆｅが負の方向に大きくなる。より具体的には、累積動作時間特性情報２５１は、累積動作時間が時間ｔｉ１である場合に周波数誤差Δｆｅ０ｔｉ１となり、累積動作時間が時間ｔｉ２である場合に周波数誤差Δｆｅ０ｔｉ２となることを示している。
【００８３】
累積動作時間が第１時間である場合に、特定部２２１が周波数差分Δｆｖを特定したとする。補正部２２２は、累積動作時間特性情報２５１の第１時間における周波数誤差Δｆｅを、周波数差分Δｆｖと同一の値に更新する。このとき、周波数差分Δｆｖから更新前の周波数誤差Δｆｅを減じた値を記憶する。補正部２２２は、累積動作時間特性情報２５１の第１時間以外の時間における周波数誤差Δｆｅに、記憶した値を加える。
【００８４】
具体的な累積動作時間特性情報２５１の更新例について説明する。累積動作時間が時間ｔｉ１である場合に、特定部２２１が周波数差分Δｆｖｔｉ１を特定したと想定する。補正部２２２は、累積動作時間特性情報２５１の時間ｔｉ１における周波数誤差Δｆｅ０ｔｉ１を、周波数誤差Δｆｅｔｉ１に更新する。周波数誤差Δｆｅｔｉ１は、周波数差分Δｆｖｔｉ１と同一の値である。さらに、補正部２２２は、累積動作時間特性情報２５１の時間ｔｉ１以外の時間における周波数誤差Δｆｅに、周波数差分Δｆｖｔｉ１−周波数誤差Δｆｅ０ｔｉ１を加える。グラフ６００内に示す累積動作時間特性６０２が、更新後の累積動作時間特性情報２５１が示す特性である。累積動作時間特性６０２は、周波数差分Δｆｖｔｉ１−周波数誤差Δｆｅ０ｔｉ１だけ累積動作時間特性６０１が平行移動した特性である。例えば、補正部２２２は、累積動作時間特性情報２５１の時間ｔｉ２における周波数誤差Δｆｅ０ｔｉ２に、周波数差分Δｆｖｔｉ１−周波数誤差Δｆｅ０ｔｉ１を加え、図６に示すように周波数誤差Δｆｅｔｉ２と更新する。
【００８５】
図５の説明に戻る。
制御電圧生成部２２３は、更新した累積動作時間特性情報２５１を用いて、累積動作時間計測部２２４が示す現在の累積動作時間に応じた周波数誤差Δｆｅｔｉを特定する。さらに、制御電圧生成部２２３は、温度特性情報２５２を用いて、温度センサー２６が示す現在の温度に応じた周波数誤差Δｆｅｔｅを特定する。
そして、制御電圧生成部２２３は、周波数誤差Δｆｅｔｉと周波数誤差Δｆｅｔｅとがキャンセルされるように制御電圧を生成し、生成した制御電圧を発振回路２３に出力する。例えば、制御電圧生成部２２３は、周波数誤差Δｆｅｔｉと周波数誤差Δｆｅｔｅとがキャンセルされるような制御電圧Ｖ０−ΔＶｔｉ−ΔＶｔｅを生成する。周波数誤差Δｆｅｔｉに相当する制御電圧の大きさが「−ΔＶｔｉ」である。また、周波数誤差Δｆｅｔｅに相当する制御電圧の大きさが「−ΔＶｔｅ」である。
【００８６】
Ｂ．２．第２実施形態の効果
以上示したように、補正部２２２は、周波数差分Δｆｖと周波数差分Δｆｖを特定した時点における発振回路２３の累積動作時間とに基づいて累積動作時間特性情報２５１を更新して、クロック信号の周波数を補正する。これにより、電子時計１は、周波数差分Δｆｖを特定してから時間が経過した際に、標準電波を受信していない場合でも、更新された累積動作時間特性情報２５１を用いて、クロック信号の周波数を補正することが可能になる。
【００８７】
Ｃ．第３実施形態
第２実施形態では、補正部２２２が、累積動作時間特性情報２５１を更新し、制御電圧生成部２２３が、更新後の累積動作時間特性情報２５１が示す累積動作時間による劣化がキャンセルされるような制御電圧を生成することにより発振回路２３のクロック信号の周波数を補正した。一方、第３実施形態では、補正部２２２は、温度特性情報２５２を更新し、制御電圧生成部２２３が、更新後の温度特性情報２５２が示す温度変化がキャンセルされるような制御電圧を生成することにより発振回路２３のクロック信号の周波数を補正する。以下、第３実施形態について説明する。なお、以下に例示する各形態および各変形例において作用や機能が第２実施形態と同様である要素については、第２実施形態で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００８８】
Ｃ．１．第３実施形態にかかる電子時計１の概要
図７に、第３実施形態における電子時計１の構成図を示す。補正部２２２は、特定部２２１が特定した周波数差分Δｆｖと、特定部２２１が周波数差分Δｆｖを特定した時点における発振回路２３の温度とに基づいて温度特性情報２５２を更新して、クロック信号の周波数を補正する。具体的な温度特性情報２５２の更新例について、図８を用いて説明する。
【００８９】
図８に、温度特性情報２５２の更新例を示す図を示す。図８に示すグラフ８００は、発振回路２３の温度に対応する周波数誤差Δｆｅを示す。グラフ８００内に示す温度特性８０１が、補正部２２２による補正前の温度特性情報２５２が示す特性である。図８に示す例では、電子時計１が使用される環境に合わせて、２５℃で周波数誤差Δｆｅ＝０となり、２５℃から離れるにつれて、周波数誤差Δｆｅが負の方向に大きくなる。より具体的には、温度特性情報２５２は、発振回路２３の温度ｔｅ１である場合に周波数誤差Δｆｅ０ｔｅ１となり、発振回路２３の温度が温度ｔｅ２である場合に周波数誤差Δｆｅ０ｔｅ２となることを示している。
【００９０】
発振回路２３の温度が第１温度である場合に、特定部２２１が周波数差分Δｆｖを特定したとする。補正部２２２は、温度特性情報２５２の第１温度における周波数誤差Δｆｅを、周波数差分Δｆｖと同一の値に更新する。このとき、周波数差分Δｆｖから更新前の周波数誤差Δｆｅを減じた値を記憶する。補正部２２２は、温度特性情報２５２の第１温度以外の温度における周波数誤差Δｆｅに、記憶した値を加える。
【００９１】
発振回路２３の温度が温度ｔｅ１である場合に、特定部２２１が周波数差分Δｆｖｔｅ１を特定したと想定する。補正部２２２は、温度特性情報２５２の温度ｔｅ１における周波数誤差Δｆｅ０ｔｅ１を、周波数誤差Δｆｅｔｅ１に更新する。周波数誤差Δｆｅｔｅ１は、周波数差分Δｆｖｔｅ１と同一の値である。さらに、補正部２２２は、温度特性情報２５２の温度ｔｅ１以外の温度における周波数誤差Δｆｅに、周波数差分Δｆｖｔｅ１−周波数誤差Δｆｅ０ｔｅ１を加える。グラフ８００内に示す温度特性８０２が、更新後の温度特性情報２５２が示す特性である。温度特性８０２は、周波数差分Δｆｖｔｅ１−周波数誤差Δｆｅ０ｔｅ１だけ温度特性８０１が平行移動した特性である。例えば、補正部２２２は、温度特性情報２５２の時間ｔｅ２における周波数誤差Δｆｅ０ｔｅ２に、周波数差分Δｆｖｔｅ１−周波数誤差Δｆｅ０ｔｅ１を加え、図８に示すように周波数誤差Δｆｅｔｅ２と更新する。
【００９２】
図７の説明に戻る。
制御電圧生成部２２３は、累積動作時間特性情報２５１を用いて、累積動作時間計測部２２４が示す現在の累積動作時間に応じた周波数誤差Δｆｅｔｉを特定する。さらに、制御電圧生成部２２３は、更新した温度特性情報２５２を用いて、温度センサー２６が示す現在の温度に応じた周波数誤差Δｆｅｔｅを特定する。以降の制御電圧生成部２２３の処理は、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９３】
Ｃ．２．第３実施形態の効果
以上示したように、補正部２２２は、特定した周波数差分Δｆｖと周波数差分Δｆｖを特定した時点における発振回路２３の温度とに基づいて温度特性情報２５２を更新して、クロック信号の周波数を補正する。これにより、電子時計１は、周波数差分Δｆｖを特定した際の温度とは異なる温度において、標準電波を受信していない場合でも、更新された温度特性情報２５２を用いて、クロック信号の周波数を補正することが可能になる。
【００９４】
Ｄ．変形例
以上の各形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲内で適宜に併合され得る。なお、以下に例示する変形例において作用や機能が実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
【００９５】
以上の各形態では、受信部２１が標準電波を受信するたびにクロック信号の周波数ｆＶＣＯを補正することを想定したがこの限りではない。例えば、受信部２１が標準電波を受信してもクロック信号の周波数ｆＶＣＯを毎回補正するのではなく、間欠的に、例えば、数回に１回補正するとしてもよい。このような形態であっても、クロック信号の周波数ｆＶＣＯを一切補正しない場合と比較して、内部時刻の精度を向上させることが可能になる。
【００９６】
以上の各形態において、標準電波はＪＪＹであり、かつＪＪＹの搬送波の周波数は４０ｋＨｚとしたが、これに限らない。以上の各形態は、ＪＪＹの搬送波の周波数が６０ｋＨｚであっても適応可能であり、標準電波が、ＷＷＶＢ、ＤＣＦ７７、ＭＳＦ、またはＢＰＣ等であっても適応可能である。
【００９７】
以上の各形態において、標準電波の搬送波の周波数を基準周波数ｆ０に変換したが、クロック信号を、標準電波の搬送波の周波数に変換してもよい。ただし、クロック信号の正確な周波数は不明であるから、電子時計１は、ＮＣＯを用いて、クロック信号の周波数を、（標準電波の搬送波の周波数／基準周波数ｆ０）倍し、周波数差分Δｆｖを特定してもよい。または、以上の各形態において、標準電波の搬送波およびクロック信号を、基準周波数ｆ０および標準電波の搬送波の周波数とは異なる周波数にそれぞれ変換し、周波数差分Δｆｖを特定してもよい。
【００９８】
以上の各形態において、電子時計１は、標準電波を受信した回数に応じて、ＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正するか、周波数差分Δｆｖを用いて内部時刻を補正するかを決定してもよい。例えば、電子時計１は、標準電波を受信した回数を所定の自然数で除した余りが１の場合にはＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正し、余りが１でない場合には、周波数差分Δｆｖを用いて内部時刻を補正するとしてもよい。また、電子時計１は、１週間あるいは１ヶ月といった所定の期間ごとに周波数差分Δｆｖを用いて内部時刻を補正し、その間はＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正するとしてもよい。さらに、ユーザーがボタン４−１、ボタン４−２、またはボタン４−３を操作したときに出力される操作信号を処理部２４が取得し、処理部２４が操作信号に基づいてＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正するか、周波数差分Δｆｖを用いて内部時刻を補正するかを決定してもよい。また、処理部２４は定期的にＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正し、ユーザーがボタン４−１、ボタン４−２、またはボタン４−３を操作したときに出力される操作信号を処理部２４が取得すると、周波数差分Δｆｖを用いて内部時刻を補正するとしてもよい。
【００９９】
以上の各形態において、電子時計１は、標準電波を受信した時刻と標準電波を受信した回数とに応じて、ＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正するか、周波数差分Δｆｖを用いて内部時刻を補正するかを決定してもよい。例えば、電子時計１は、ある月で初めて標準電波を受信した場合にはＴＣＯ信号を用いて内部時刻を補正し、２回目以降の場合には周波数差分Δｆｖを用いて内部時刻を補正するとしてもよい。
【０１００】
以上の各形態において、電子時計１は、図１に示した腕時計に限らず、置き時計、または掛け時計等でもよい。さらに、電子時計１の表示方式は、図１に示したアナログ式に限らず、デジタル式でもよい。電子時計１の表示方式がデジタル式である場合、電子時計１は、クロック周波数を補正した際に、補正が完了したことを示す画像を表示してもよい。
【０１０１】
以上の各形態において、上記の制御部２２を機能させるように構成されたコンピュータプログラムまたは当該コンピュータプログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体として捉えることもできる。記録媒体は例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ−ＲＯＭ等の光学式記録媒体の他、半導体記録媒体や磁気記録媒体等の公知の任意の記録媒体を含み得る。また、本発明は上述した各態様にかかる電子時計の制御方法としても特定される。
【０１０２】
以上の各形態において、制御部２２は、プログラムを実行することによって実現される要素の全部または一部が、例えばＦＰＧＡまたはＡＳＩＣ等の電子回路によりハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。制御部２２は、一つの電子回路でもよいし、複数の電子回路でもよい。内部時刻補正部２４２は、処理部２４がプログラムを実行することにより実現されることを記載したが、制御部２２に含まれてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１…電子時計、１０…時刻表示部、１１…時針、１２…分針、１３…秒針、２０…記憶部、２１…受信部、２２…制御部、２２１…特定部、２２２…補正部、２２３…制御電圧生成部、２２４…累積動作時間計測部、２３…発振回路、２４…処理部、２４１…ＴＣＯデコード部、２４２…内部時刻補正部、２４３…内部時刻計時部、２５…記憶部、２５１…累積動作時間特性情報、２５２…温度特性情報、２６…温度センサー。
【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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