(57)【要約】      （修正有）【課題】高精度の時刻同期が必要となる装置をＧＰＳ衛星電波等が届かない使用場所に設置した後の定期的な補正を非有線で簡易に実現することができる時刻同期システムを提供する。【解決手段】基準信号送信装置１は、タイムサーバ装置２に向けたレーザビームを照射する半導体レーザと、パルス状の時刻同期信号を出力する発振部と、時刻同期信号により半導体レーザをパルス状の電流で駆動する駆動回路とを備え、タイムサーバ装置２は、内蔵発振器と、内蔵発振器の発振出力により刻時動作を行う内蔵時計と、レーザビームを受光して光検出信号を出力する受光素子２０１と、内蔵発振器の発振タイミングと光検出信号の時刻ずれを計測し、内蔵時計に時刻補正信号を与える位相差計測回路と、時刻ずれと前回の補正からの経過期間とに基づき周波数補正値を計算し、内蔵発振器に周波数補正信号を与える周波数補正値計算回路とを備える。【選択図】図１
2017040533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準信号送信装置とタイムサーバ装置とを備え、
前記基準信号送信装置は、
前記タイムサーバ装置に向けたレーザビームを照射する半導体レーザと、
パルス状の時刻同期信号を出力する発振部と、
前記時刻同期信号により前記半導体レーザをパルス状の電流で駆動する駆動回路と
を備え、
前記タイムサーバ装置は、
内蔵発振器と、
前記内蔵発振器の発振出力により刻時動作を行う内蔵時計と、
前記レーザビームを受光して光検出信号を出力する受光素子と、
前記内蔵発振器の発振タイミングと前記光検出信号の時刻ずれを計測し、前記内蔵時計に時刻補正信号を与える位相差計測回路と、
前記時刻ずれと前回の補正からの経過期間とに基づき周波数補正値を計算し、前記内蔵発振器に周波数補正信号を与える周波数補正値計算回路と
を備えたことを特徴とする時刻同期システム。
【請求項２】
前記基準信号送信装置は、
前記レーザビームが前記タイムサーバ装置に到達する位置における発光タイミングが前記時刻同期信号と位相が合うように、前記駆動回路の電流のタイミングを遅延することで調整するタイミング調整回路
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の時刻同期システム。
【請求項３】
前記タイムサーバ装置は、
前記光検出信号が所定のレベルに達した場合に補正開始指示を行う補正回路
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の時刻同期システム。
【請求項４】
前記タイムサーバ装置は、
前記位相差計測回路に与えられる前記光検出信号のタイミングが前記時刻同期信号と位相が合うように、前記光検出信号のタイミングを遅延することで調整する第２のタイミング調整回路
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の時刻同期システム。
【請求項５】
前記基準信号送信装置は、
前記半導体レーザの出射光を平行光に変換するコリメータレンズ
を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の時刻同期システム。
【請求項６】
前記タイムサーバ装置は、
前記内蔵時計および前記内蔵発振器に対する補正処理の進行状態を表示するインジケータ
を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の時刻同期システム。
【請求項７】
タイムサーバ装置に向けたレーザビームを照射する半導体レーザと、
パルス状の時刻同期信号を出力する発振部と、
前記時刻同期信号により前記半導体レーザをパルス状の電流で駆動する駆動回路と
を備えたことを特徴とする基準信号送信装置。
【請求項８】
内蔵発振器と、
前記内蔵発振器の発振出力により刻時動作を行う内蔵時計と、
基準信号送信装置からのレーザビームを受光して光検出信号を出力する受光素子と、
前記内蔵発振器の発振タイミングと前記光検出信号の時刻ずれを計測し、前記内蔵時計に時刻補正信号を与える位相差計測回路と、
前記時刻ずれと前回の補正からの経過期間とに基づき周波数補正値を計算し、前記内蔵発振器に周波数補正信号を与える周波数補正値計算回路と
を備えたことを特徴とするタイムサーバ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時刻同期システム、基準信号送信装置およびタイムサーバ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な分野において高精度な時刻情報が必要とされる場面がある。マイクロ秒オーダあるいはサブマイクロ秒オーダの時刻同期精度が必要なシステムを実現するためには、ＵＴＣ（協定世界時、Coordinated Universal Time）に対して同等以上の誤差精度の時刻配信が必要となる。
【０００３】
一般的な高精度時刻配信システムは、ＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム、Global Navigation Satellite System）あるいはＰＴＰ（高精度時間プロトコル、Precision Timing Protocol、IEEE1588）を使って正確な時刻を生成している。
【０００４】
ＧＮＳＳは従来のＧＰＳ（Global Positioning System）衛星を含むシステムであり、カーナビゲーション等の測位に加えて数十ナノ秒レベルでＵＴＣに同期した時刻を得ることができる。測位を実施する場合、ＧＰＳ受信装置は最低４機のＧＰＳ衛星からの信号を捕捉する必要がある。しかし、ＧＰＳ受信装置の正確な位置（緯度／経度／高度）が既知であることを前提として、最低１機のＧＰＳ衛星からの信号を捕捉できていればＵＴＣ同期時刻を得ることが可能である。
【０００５】
ＧＰＳ衛星からの信号は微弱であり、かつ民生利用される信号（Ｃ／Ａコード）は非暗号化された状態で送信されることから、電磁ノイズや妨害電波による影響を受けやすいという問題点がある。しかし、安価なＧＰＳ受信装置があれば高精度な時刻が得られる点が大きな利点である。逆に、ＧＰＳ衛星電波を利用した時刻同期システムの問題点として、高精度時刻生成システムが屋内／地下／水中等にあってＧＰＳ衛星電波が受信できない状態では使用できないことが挙げられる。
【０００６】
また、ＰＴＰは、有線ネットワーク内のクライアントに対して、ＧＭＣ（Grandmaster Clock）サーバから正確な時刻を配信するためのプロトコルであり、ＧＭＣに対して１マイクロ秒程度の時刻同期精度が得られる。屋内／地下／水中等にあってＧＰＳ衛星電波が受信できない状態であってもＰＴＰは使用できるが、一般的には、ＰＴＰに対応したサーバとクライアントを多階層トポロジで構成する必要がある。そのため、ＰＴＰに対応したシステム構築には大きな導入コスト／維持コストが必要となる。さらに、時刻同期精度はＧＭＣの時刻同期精度に大きく依存し、かつＧＭＣから物理的／論理的に離れた階層ほど、時刻同期精度が劣化する問題が存在している。ＧＭＣのＵＴＣ時刻同期精度を確保することを目的とし、ＧＭＣサーバ自体がＧＰＳ受信装置に接続されている場合も多い。
【０００７】
一方、ＧＰＳの利用が困難な室内や地下街等での小型基地局を実現するため、親局と子局を光ファイバで接続し、時刻同期に利用する同期パケットを多重化して送受信する技術が開示されている（例えば、特許文献１等を参照。）。これによれば、親局が持つ基準信号に対して伝送遅延時間を補正したタイミングとして、子局側で高精度時刻を得ることができる。
【０００８】
また、ＧＰＳ受信機で生成された時刻同期信号（１ＰＰＳ（1 Pulse Per Second）信号）をスペクトル拡散処理し、搬送波に重畳した変調信号を電力線で基準時刻サーバに転送を行う技術が開示されている（例えば、特許文献２等を参照。）。これによれば、基準時刻サーバで復調処理により時刻同期信号（１ＰＰＳ信号）を再生し、時刻同期処理を実施することができる。
【０００９】
また、電圧制御型水晶発振器の高精度基準信号に対する位相差データを蓄積し、基準信号が得られない状態（自走状態）においては、蓄積した位相差データから推測される発振周波数経時変化を補正することにより、高精度な発振周波数信号を得る技術が開示されている（例えば、特許文献３等を参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、対象となる装置における時刻の精度を保つためには、ネットワークを介して基準となる装置から同期信号を供給する必要がある。対象となる装置側に、基準側からの同期信号が与えられない場合に自走が可能な発振器および時計を備えている場合であっても、定期的に基準となる装置と対象となる装置とをネットワーク接続し、補正のために同期信号を供給する必要がある。
【００１１】
しかし、対象となる装置が設置される環境は様々であり、例えば、トンネル内の高い位置等に設置された装置の場合、有線で接続するのは困難である。予め有線で接続しておく場合であっても、また、通常は接続を行わず定期的な補正の都度に有線による接続を行う場合のいずれであっても、設置と維持にコストがかかり、現実的ではない。更に、従来の有線ネットワークによる接続では、時刻同期信号（１ＰＰＳ信号等）を同期パケットに変換する処理や、スペクトル拡散や搬送波重畳等の処理が必要となる。そのため、それらの処理を実施する機能ブロックを送受信側に設けることに加えて、それらの処理に要する時間についても補正する必要がある。また、無線による接続の場合、トンネル内壁等による多重反射に起因するマルチパス信号によって影響を受け、精度や伝搬方向等において課題が多い。
【００１２】
本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、高精度の時刻同期が必要となる装置をＧＰＳ衛星電波等が届かない使用場所に設置した後の定期的な補正を非有線で簡易に実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、本発明にあっては、基準信号送信装置とタイムサーバ装置とを備え、前記基準信号送信装置は、前記タイムサーバ装置に向けたレーザビームを照射する半導体レーザと、パルス状の時刻同期信号を出力する発振部と、前記時刻同期信号により前記半導体レーザをパルス状の電流で駆動する駆動回路とを備え、前記タイムサーバ装置は、内蔵発振器と、前記内蔵発振器の発振出力により刻時動作を行う内蔵時計と、前記レーザビームを受光して光検出信号を出力する受光素子と、前記内蔵発振器の発振タイミングと前記光検出信号の時刻ずれを計測し、前記内蔵時計に時刻補正信号を与える位相差計測回路と、前記時刻ずれと前回の補正からの経過期間とに基づき周波数補正値を計算し、前記内蔵発振器に周波数補正信号を与える周波数補正値計算回路とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にあっては、高精度の時刻同期が必要となる装置をＧＰＳ衛星電波等が届かない使用場所に設置した後の定期的な補正を非有線で簡易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる基準信号送信装置とタイムサーバ装置の外観例を示す図である。
【図２】基準信号送信装置の構成例を示す図である。
【図３】タイムサーバ装置の構成例を示す図である。
【図４】実施形態の処理例を示すフローチャートである。
【図５】基準信号送信装置側の各種信号のタイミングの例を示す図である。
【図６】タイムサーバ装置側の各種信号のタイミングの例を示す図である。
【図７】位相差計測回路の計測する時刻ずれの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。
【００１７】
＜システムの構成＞
図１は本発明の一実施形態にかかる基準信号送信装置１とタイムサーバ装置２の外観例を示す図である。図１において、タイムサーバ装置２は、例えば、トンネル内等に複数台設置され、同じくトンネル内等に多数設置された振動センサ等に対して正確な時刻を供給するものである。振動センサは振動の伝搬データから経年変化によるトンネル劣化個所等を調査する目的で設置され、振動センサが取得したデータの時刻情報は正確であることが求められる。タイムサーバ装置２は振動センサから取得するデータに正確な時刻情報を付与するものであることから、原則として設置後は年単位の長い期間に渡って回収することなく時刻情報の供給を続ける必要がある。
【００１８】
タイムサーバ装置２には発振デバイスが内蔵されており、発振デバイスから出力される周波数信号（通常は１０ＭＨｚ）を使って内蔵されたリアルタイムクロックの刻時動作が行われる。タイムサーバ装置２から供給される時刻情報の精度は発振デバイスの周波数精度に大きく依存する。タイムサーバ装置２の設置前に時刻情報と周波数の調整は実施されるが、トンネル内等に設置された後はＧＰＳ衛星電波を基準信号に使った補正ができないため、設置前の周波数調整誤差と周波数ドリフト（周波数が徐々に一方向にずれる現象）により徐々に周波数も時刻もずれていくことになるため、正確な時刻情報を提供するためには、定期的に時刻と周波数を補正する手段が必要となる。
【００１９】
基準信号送信装置１は、タイムサーバ装置２を定期的に補正する際に、補正のための基準信号を非有線で提供するものであり、車両等の移動手段に載置され、タイムサーバ装置２が視野に入る位置まで移動されて補正処理が行われる。基準信号送信装置１からは、１ＰＰＳ信号によってパルス状に駆動される平行光ビームＢＭが出射され、タイムサーバ装置２の受光素子２０１に照射されるように光軸調整される。光軸調整は、基準信号送信装置１の載置台や基準信号送信装置１内の光学系による３軸調整（水平回転／煽り角／高さ）により行われる。
【００２０】
タイムサーバ装置２の受光素子２０１が設けられた面には、平行光ビームＢＭが受光素子２０１に適正に照射されたことを示すものと、補正の完了を示すものとの、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等による２つのインジケータ２０５ａ、２０５ｂが設けられている。２つのインジケータ２０５ａ、２０５ｂは、発光色や点灯／点滅パターンで状態が識別できるようになっている。また、平行光ビームＢＭは赤外線光を想定しており、照射スポットを目視できないため、受光素子２０１の周辺の筐体面に赤外線光の照射に対して可視光で発光するシートを貼り付けておき、目視による照射位置の確認を容易にすることもできる。なお、目視による確認は、基準信号送信装置１とタイムサーバ装置２が離れている場合、望遠レンズを通して行うことを想定している。
【００２１】
＜基準信号送信装置の構成＞
図２は基準信号送信装置１の構成例を示す図である。図２において、基準信号送信装置１は、超小型原子時計（ＣＳＡＣ：Chip Scale Atomic Clock）１２と内蔵時計１３を含む時刻情報保持ブロック１１を備えている。超小型原子時計１２は、Ｃｓ周波数標準を使って公称周波数である１０ＭＨｚに対して５ｅ−１２の精度で周波数の初期校正が実施されるものとする。時刻（位相差）に関しても、ＧＰＳ受信機からの基準信号を使ってＵＴＣに対して１００ｎｓ以内の精度で初期校正が実施されているものとする。例えば、Ｍｉｃｒｏｓｅｍｉ社のＣＳＡＣ（ＳＡ．４５ｓ）の周波数ドリフト特性は３ｅ−１０／月であり、Ｃｓ周波数標準（例えば、Ｍｉｃｒｏｓｅｍｉ社の５０７１Ａ）を使って精度５ｅ−１２で周波数校正を実施すれば、丸１日程度は１μｓ以内の時刻精度を保持することができる。内蔵時計１３は、超小型原子時計１２からの１０ＭＨｚの周波数信号に基づいて刻時動作を行う。
【００２２】
また、基準信号送信装置１は、半導体レーザ駆動回路１４とタイミング調整回路１５と半導体レーザ（レーザダイオード）１６とコリメータレンズ１７とを備えている。半導体レーザ１６としては、通信用途（波長８５０ｎｍ）の垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting LASER）を用いることを想定しているが、その他の半導体レーザであってもよい。
【００２３】
半導体レーザ駆動回路１４は、超小型原子時計１２の出力する時刻同期信号（１ＰＰＳ信号）Ａから半導体レーザ１６の駆動電流Ｂを得るものである。タイミング調整回路１５は、半導体レーザ駆動回路１４の処理時間と半導体レーザ１６の応答時間とに起因するタイミングずれを調整し、１ＰＰＳ信号Ａの立ち上がりエッジと半導体レーザ１６の出射光Ｄの出力光強度の立ち上がるタイミングを一致させるものである。半導体レーザ駆動回路１４の処理時間は、回路実装に依存し、仕様には記載されていない場合が殆どであるため、事前に１ＰＰＳ信号Ａと駆動電流Ｂの立ち上がりエッジの時間差をオシロスコープ等で実測して求める。半導体レーザ１６の応答時間は、ナノ秒レベルあるいはそれ以下の応答時間であり、デバイスの仕様に記載されているため、それを用いる。また、タイミング調整回路１５は、基準信号送信装置１とタイムサーバ装置２との距離に応じた伝搬時間（例えば、距離が１００ｍ離れている場合の時刻差は３３３ｎｓ）の補正も行い、レーザビームがタイムサーバ装置２に到達する位置における発光タイミングが時刻同期信号と位相が合うように調整する。
【００２４】
コリメータレンズ１７は、半導体レーザ１６からのパルス状の出射光Ｄを平行光に変換するものである。半導体レーザ１６としてＶＣＳＥＬデバイスを用いる場合、出射光Ｄは５度から２０度程度の放射角を持っているが、放射角に応じて適切に設計されたコリメータレンズ１７を使用することにより平行ビーム化され、数百メートル以上離れた場所でも１ｃｍ以内の径が保持された平行光ビームＢＭを得ることができる。これにより、光ファイバも電力線も不要であり、低コストで時刻同期信号の空間伝搬が可能となる。
【００２５】
＜タイムサーバ装置の構成＞
図３はタイムサーバ装置２の構成例を示す図である。図３において、タイムサーバ装置２は、受光素子２０１と増幅回路２０２とタイミング調整回路２０３と補正回路２０４とインジケータ２０５ａ、２０５ｂと時刻情報保持ブロック２０６とを備えている。時刻情報保持ブロック２０６は、内蔵発振器２０７と内蔵時計２０８と位相差計測回路２０９と周波数補正値計算回路２１０とを備えている。
【００２６】
受光素子（ＰＤ：Photo Detector）２０１は、基準信号送信装置１からの入射光Ｅ（平行光ビームＢＭ）を受光して電気信号に変換するフォトトランジスタやフォトダイオード等の素子である。増幅回路２０２は、受光素子２０１のＰＤ信号（光検出信号）Ｆを増幅してパルス状の１ＰＰＳ信号Ｇに変換するものである。タイミング調整回路２０３は、増幅回路２０２等によるタイミングずれを調整し、入射光Ｅの出力光強度の立ち上がりと１ＰＰＳ信号Ｈの立ち上がりエッジのタイミングを一致させるものである。なお、基準信号送信装置１から出射された平行光ビームＢＭがタイムサーバ装置２の受光素子２０１に届くまでの伝搬時間分だけ時刻同期信号に対して時刻差（例えば、距離が１００ｍ離れている場合の時刻差は３３３ｎｓ）が生じるが、この時間差に関しては基準信号送信装置１側のタイミング調整回路１５で補正が行われる。
【００２７】
補正回路２０４は、ＰＤ信号Ｆの時間平均値が一定レベルを超えた場合に、時刻情報保持ブロック２０６に対して補正開始指示信号を送出するとともに、インジケータ２０５ａを点灯あるいは点滅させて平行光ビームＢＭが受光素子２０１に適正に照射されたことを知らせるようになっている。なお、ＰＤ信号Ｆの時間平均値に基づいて判断しているのは、ＰＤ信号Ｆがパルス信号になっているからである。また、補正回路２０４は、時刻情報保持ブロック２０６から補正完了通知信号を受けた場合に、インジケータ２０５ｂを点灯あるいは点滅させて補正の完了を知らせるようになっている。
【００２８】
時刻情報保持ブロック２０６の内蔵発振器２０７は、１０ＭＨｚ信号を内蔵時計２０８に出力するとともに、位相差計測回路２０９に１ＰＰＳ信号Ｉを出力する。内蔵時計２０８は、内蔵発振器２０７から与えられる１０ＭＨｚ信号を使って刻時動作を行う。
【００２９】
位相差計測回路２０９は、タイミング調整回路２０３からの１ＰＰＳ信号Ｈと内蔵発振器２０７からの１ＰＰＳ信号Ｉの位相差を計測するものである。ここで計測される位相差が、時刻同期信号に対するタイムサーバ装置２の時刻ずれである。位相差計測回路２０９は、計測した時刻ずれを周波数補正値計算回路２１０に与えるとともに、内蔵時計２０８に時刻補正信号として与える。周波数補正値計算回路２１０は、前回に補正が行われた時刻（前回補正時刻）を保持しており、位相差計測回路２０９から与えられた時刻ずれから周波数補正値（周波数の比率）を計算し、周波数補正信号として内蔵発振器２０７に与える。
【００３０】
＜補正処理＞
図４は上記の実施形態の処理例を示すフローチャートである。図４において、補正処理の開始にあたり、作業担当者は基準信号送信装置１を起動する（ステップＳ１）。
【００３１】
図５は基準信号送信装置１側の各種信号のタイミングの例を示す図であり、超小型原子時計１２は時刻同期信号（１ＰＰＳ信号）Ａを半導体レーザ駆動回路１４に出力し、半導体レーザ駆動回路１４は駆動電流Ｂを出力する。駆動電流Ｂは、半導体レーザ駆動回路１４の処理時間だけタイミングが遅れる。
【００３２】
駆動電流Ｂに対し、タイミング調整回路１５は、半導体レーザ駆動回路１４の処理時間と後段の半導体レーザ１６の応答時間とを加味した遅延印加を行い、１ＰＰＳ信号Ａよりも若干タイミングが進んだ駆動電流Ｃを半導体レーザ１６に出力する。これにより、半導体レーザ１６の出射光Ｄの強度は、１ＰＰＳ信号Ａとタイミングが揃うことになる。なお、図５では省略してあるが、タイミング調整回路１５は、基準信号送信装置１とタイムサーバ装置２との距離に応じた伝搬時間（例えば、距離が１００ｍ離れている場合の時刻差は３３３ｎｓ）の補正も行う。基準信号送信装置１とタイムサーバ装置２との距離は、例えば、トンネル内であれば、トンネル内に設置された距離標識等から取得することができる。
【００３３】
図４に戻り、作業担当者は基準信号送信装置１を載置した車両等を動かし、タイムサーバ装置２が目視できる場所に移動する（ステップＳ２）。なお、レーザ照射による補正処理は、各タイムサーバ装置２の設置位置近傍に停止した状態で実施する。移動しながら正確にレーザ照射を実施するのが難しいという理由以外に、基準信号源となる基準信号送信装置１が移動している状態で送出される１ＰＰＳ信号の立ち上がりエッジ間隔がドップラー効果で変化することによるタイミング精度劣化を排除する必要があるためである。
【００３４】
次いで、作業担当者は、基準信号送信装置１からの平行光ビームＢＭがタイムサーバ装置２の受光素子２０１に正確に照射されるよう光軸調整を行う（ステップＳ３）。光軸調整は、基準信号送信装置１の載置台や基準信号送信装置１内の光学系による３軸調整（水平回転／煽り角／高さ）により行われる。
【００３５】
なお、タイムサーバ装置２の受光素子２０１の周辺の面に赤外線光の照射に対して可視光で発光するシート等が貼り付けられている場合には、光軸が合っているか否かについて望遠レンズを介した目視で確認することが可能である。更に、受光素子２０１のＰＤ信号Ｆの時間平均値が一定レベルを超えた場合、補正回路２０４はインジケータ２０５ａを点灯あるいは点滅させるため、望遠レンズを介した目視で光軸調整の成否を確認することができる。
【００３６】
直進性の強い平行光ビームＢＭを使用しているため、たとえタイムサーバ装置２をトンネル内等の高い位置に設置せざるを得ない状況であっても、受光素子２０１に対して正確に平行光ビームＢＭを照射することが可能である。また、無線電波を使った場合と違ってトンネル内壁等による多重反射に起因するマルチパス信号による影響を完全に排除できるメリットがある。更に、受光素子２０１が１ＰＰＳ信号を受光していると判定するレベルに関しても、レーザ光を使う場合はＳ／Ｎ比を高く取れるため、設定が非常に容易である。
【００３７】
光軸調整の完了により、タイムサーバ装置２では、補正回路２０４が時刻情報保持ブロック２０６に対して補正開始指示信号を送出し、補正のための処理が自動的に実行される（ステップＳ４）。
【００３８】
図６はタイムサーバ装置２側の各種信号のタイミングの例を示す図であり、基準信号送信装置１からの入射光Ｅ（平行光ビームＢＭ）に対し、受光素子２０１から出力されるＰＤ信号Ｆはほぼ同じタイミングとなる。しかし、増幅回路２０２から出力される１ＰＰＳ信号Ｇは増幅回路２０２の遅延により若干タイミングが遅れる。そのため、タイミング調整回路２０３により増幅回路２０２の遅延時間を加味した遅延を行い、入射光Ｅと１ＰＰＳ信号Ｈのタイミングを合わせ、１ＰＰＳ信号Ｈを位相差計測回路２０９に出力する。
【００３９】
位相差計測回路２０９は、図７に示すように、タイミング調整回路２０３からの１ＰＰＳ信号Ｈと内蔵発振器２０７からの１ＰＰＳ信号Ｉの位相差（時刻ずれ）Δｔを計測する。なお、Δｔが１秒を超えない期間内に補正処理を実行するものとなっており、Δｔは１秒以内のものとなる。
【００４０】
位相差計測回路２０９は、計測した時刻ずれを周波数補正値計算回路２１０に与えるとともに、内蔵時計２０８に時刻補正信号として与える。内蔵時計２０８は、時刻補正信号に基づいて時刻補正（±１秒以内の補正）を行う。
【００４１】
また、周波数補正値計算回路２１０は、前回補正時刻を保持しており、位相差計測回路２０９から与えられた時刻ずれから周波数補正値（周波数の増減の比率）を計算し、周波数補正信号として内蔵発振器２０７に与える。内蔵発振器２０７は、周波数補正信号に基づいて発振周波数の補正を行う。この際、内蔵発振器２０７は１ＰＰＳ信号Ｉのタイミング調整も併せて行う。また、周波数補正値計算回路２１０は、補正を行った時刻を新たな前回補正時刻として記憶する。
【００４２】
時刻情報保持ブロック２０６は、位相差計測回路２０９および周波数補正値計算回路２１０による時刻と周波数の補正が完了すると、補正回路２０４に補正完了通知信号を送出する。これを受け、補正回路２０４は、インジケータ２０５ｂを点灯あるいは点滅させて補正の完了を知らせる。
【００４３】
図４に戻り、作業担当者は、インジケータ２０５ｂの点灯あるいは点滅により補正完了を確認すると（ステップＳ５）、１つのタイムサーバ装置２についての補正処理を終了し、次のタイムサーバ装置２が存在する場合には、タイムサーバ装置２の移動（ステップＳ２）から同様の処理を繰り返す。
【００４４】
＜総括＞
以上説明したように、本実施形態によれば、高精度の時刻同期が必要となる装置をＧＰＳ衛星電波等が届かない使用場所に設置した後の定期的な補正を非有線で簡易に実現することができる。すなわち、光ファイバや電力線で接続することなく、パケット変換処理や搬送波に重畳する処理（変調）等を実施することもなく、時刻同期信号（１ＰＰＳ信号）を送受信して補正を行うことができる。
【００４５】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【００４６】
＜実施形態の用語と請求項の用語の対応＞
基準信号送信装置１は「基準信号送信装置」の一例である。タイムサーバ装置２は「タイムサーバ装置」の一例である。半導体レーザ１６は「半導体レーザ」の一例である。超小型原子時計１２は「発振部」の一例である。半導体レーザ駆動回路１４は「駆動回路」の一例である。内蔵発振器２０７は「内蔵発振器」の一例である。内蔵時計２０８は「内蔵時計」の一例である。受光素子２０１は「受光素子」の一例である。位相差計測回路２０９は「位相差計測回路」の一例である。周波数補正値計算回路２１０は「周波数補正値計算回路」の一例である。
【００４７】
タイミング調整回路１５は「タイミング調整回路」の一例である。補正回路２０４は「補正回路」の一例である。タイミング調整回路２０３は「第２のタイミング調整回路」の一例である。コリメータレンズ１７は「コリメータレンズ」の一例である。インジケータ２０５ａ、２０５ｂは「インジケータ」の一例である。
【符号の説明】
【００４８】
１                      基準信号送信装置
１１                    時刻情報保持ブロック
１２                    超小型原子時計
１３                    内蔵時計
１４                    半導体レーザ駆動回路
１５                    タイミング調整回路
１６                    半導体レーザ
１７                    コリメータレンズ
２                      タイムサーバ装置
２０１                  受光素子
２０２                  増幅回路
２０３                  タイミング調整回路
２０４                  補正回路
２０５ａ、２０５ｂ      インジケータ
２０６                  時刻情報保持ブロック
２０７                  内蔵発振器
２０８                  内蔵時計
２０９                  位相差計測回路
２１０                  周波数補正値計算回路
ＢＭ                    平行光ビーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４９】
【特許文献１】特開２０１０−２０６３２７号公報
【特許文献２】特開２００４−１５０８９２号公報
【特許文献３】特開平１１‐２７１４７６号公報
【図１】
2017040533.tif 000003
【図２】
2017040533.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017040533.tif 000006
【図５】
2017040533.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017040533.tif 000009