特許ウォッチ

公開番号2025179919
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-11
出願番号2024086858
出願日2024-05-29
発明の名称リアルタイムクロック装置
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G04G 3/00 20060101AFI20251204BHJP(時計)
要約【課題】高精度の時刻を提供できるリアルタイムクロック装置等の実現。
【解決手段】リアルタイムクロック装置20は、時刻の基準パルス信号PRFが入力される入力端子TPRFと、発振クロック信号CKを出力する発振回路60と、発振クロック信号CKに基づいて内部時刻の情報を生成する計時カウント回路70と、基準パルス信号PRFが入力されたときの内部時刻に時刻ズレが発生したと判定した場合に、時刻ズレ量と時刻ズレの時間間隔とに基づく発振クロック信号CKの周波数補正と、内部時刻の時刻補正を行う処理回路40を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
時刻の基準パルス信号が入力される入力端子と、
発振クロック信号を出力する発振回路と、
前記発振クロック信号に基づいて内部時刻の情報を生成する計時カウント回路と、
前記基準パルス信号が入力されたときの前記内部時刻に時刻ズレが発生したと判定した場合に、時刻ズレ量と前記時刻ズレの時間間隔とに基づく前記発振クロック信号の周波数補正と、前記内部時刻の時刻補正と、を行う処理回路と、
を含むことを特徴とするリアルタイムクロック装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載されたリアルタイムクロック装置において、
前記処理回路は、
前記基準パルス信号の第１入力タイミングでの前記内部時刻と、前記第１入力タイミングの後の前記基準パルス信号の第２入力タイミングでの前記内部時刻とを比較することで、前記時刻ズレが発生したか否かを判定することを特徴とするリアルタイムクロック装置。
【請求項３】
請求項１に記載されたリアルタイムクロック装置において、
前記処理回路は、
前記周波数補正が行われてから、次に前記基準パルス信号が入力されたタイミングにおいて前記内部時刻の前記時刻補正を行うことを特徴とするリアルタイムクロック装置。
【請求項４】
請求項１に記載されたリアルタイムクロック装置において、
前記処理回路は、
初回である１回目に前記時刻ズレが発生したと判定したときには、前記周波数補正を行わず、２回目に前記時刻ズレが発生したと判定したときに、前記周波数補正を行うことを特徴とするリアルタイムクロック装置。
【請求項５】
請求項１に記載されたリアルタイムクロック装置において、
前記時刻ズレの前記時間間隔は、前記時刻補正が行われてから、次に前記時刻ズレが検知されるまでの時間間隔であることを特徴とするリアルタイムクロック装置。
【請求項６】
請求項１に記載されたリアルタイムクロック装置において、
前記計時カウント回路は、
時分秒をカウントする第１カウンターと、
秒未満をカウントする第２カウンターと、
を含み、
前記処理回路は、
前記内部時刻が、前記基準パルス信号に対応する時刻よりも進んでいる場合、前記時刻補正において、前記第２カウンターのカウント値をリセットし、
前記内部時刻が、前記基準パルス信号に対応する時刻よりも遅れている場合、前記時刻補正において、前記第１カウンターのカウント値に対して１秒に対応する値を加算して、前記第２カウンターのカウント値をリセットすることを特徴とするリアルタイムクロック装置。
【請求項７】
請求項１に記載されたリアルタイムクロック装置において、
タイムスタンプ情報が入力されるインターフェース回路を含み、
前記処理回路は、
前記タイムスタンプ情報に基づいて前記内部時刻の情報を設定することを特徴とするリアルタイムクロック装置。
【請求項８】
請求項７に記載されたリアルタイムクロック装置において、
前記処理回路は、
前記タイムスタンプ情報に基づいて前記内部時刻の情報が設定された後、前記時刻ズレが発生したと判定した場合に、前記周波数補正及び前記時刻補正を行うことを特徴とするリアルタイムクロック装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リアルタイムクロック装置等に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
発振クロック信号に基づいて計時を行うことで時刻情報を生成するリアルタイムクロック装置が知られている。例えば特許文献１には、基準パルス信号に応じたタイミングでサブセカンドの下位のカウンターのデータを読み出して計時データの誤差を計測し、サブセカンドの上位のカウンターで分散型の論理緩急を行うことにより、サブセカンドの補正を行う手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１８９０３７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の従来技術によれば、論理緩急により高い分解能で時刻を定期的に補正することが可能となる。しかしながら、時間の経過と共に、エージングによって計時データのもととなるクロック信号の周波数精度が低下してしまうため、時刻情報の更新を頻繁に行わなければ高精度な時刻を提供するのが難しくなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、時刻の基準パルス信号が入力される入力端子と、発振クロック信号を出力する発振回路と、前記発振クロック信号に基づいて内部時刻の情報を生成する計時カウント回路と、前記基準パルス信号が入力されたときの前記内部時刻に時刻ズレが発生したと判定した場合に、時刻ズレ量と前記時刻ズレの時間間隔とに基づく前記発振クロック信号の周波数補正と、前記内部時刻の時刻補正と、を行う処理回路と、を含むリアルタイムクロック装置に関係する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本実施形態のリアルタイムクロック装置の構成例。
比較例の手法の問題点の説明図。
本実施形態の手法の説明図。
本実施形態の入出力信号の説明図。
本実施形態のリアルタイムクロック装置の詳細な構成例。
本実施形態の動作を説明する信号波形図。
本実施形態の動作を説明するフローチャート。
本実施形態の動作を説明するフローチャート。
本実施形態の時刻補正制御の説明図。
本実施形態の時刻補正制御の説明図。
本実施形態のリアルタイムクロック装置の詳細な構成例。
本実施形態の動作を説明する信号波形図。
本実施形態の動作を説明するフローチャート。
本実施形態の動作を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲の記載内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。
【０００８】
１．リアルタイムクロック装置
図１に本実施形態のリアルタイムクロック装置２０の構成例を示す。リアルタイムクロック装置２０は、例えば発振クロック信号ＣＫに基づいて計時を行うことで時刻情報を生成する装置であり、例えばリアルタイムクロックモジュールである。図１のリアルタイムクロック装置２０は、処理回路４０と、発振回路６０と、計時カウント回路７０と、基準パルス信号ＰＲＦの入力端子ＴＰＲＦを含む。なおリアルタイムクロック装置２０は図１の構成には限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加したり、一部の構成要素を他の構成要素に置き換えるなどの種々の変形実施が可能である。
【０００９】
入力端子ＴＰＲＦは、時刻の基準パルス信号ＰＲＦが入力される端子である。入力端子ＴＰＲＦは、例えばリアルタイムクロック装置２０のパッケージに設けられる外部接続用の入力端子である。基準パルス信号ＰＲＦは時刻の基準信号である。例えば基準パルス信号ＰＲＦのエッジタイミングが、時刻の基準タイミングとなり、例えば正時を示すタイミングになる。基準パルス信号ＰＲＦとしては、一例としてはＧＰＳ（ＧＮＳＳ）などにおけるタイミング用標準信号である１ＰＰＳ（Pulse Per Second）信号などを用いることができる。本実施形態では例えば外部のＧＰＳモジュールが出力する１ＰＰＳ等の基準信号を基準パルス信号ＰＲＦとして用いることができるが、これに限定されるものではない。例えば１ＰＰＳのような１秒毎の信号ではなく、１秒よりも大きい１０秒毎の信号などであってもよい。またネットワークを介して通信接続された複数の通信機器を時刻同期させるために時間情報が伝達される場合に、当該時間情報の同期信号などを基準パルス信号ＰＲＦとして用いてもよい。例えばＮＴＰ（Network Time Protocol）やＰＴＰ（Precision Time Protocol）などによる時刻同期による信号を基準パルス信号ＰＲＦとして用いてもよい。
【００１０】
発振回路６０は、発振クロック信号ＣＫを出力する回路である。例えば発振回路６０は、発振動作により発振信号を生成し、発振信号に基づく発振クロック信号ＣＫを出力する。例えば発振回路６０は、処理回路４０からの周波数制御信号ＳＦＣにより制御される周波数の発振信号を生成し、この発振信号に基づく発振クロック信号ＣＫを出力する。一例としては、発振回路６０は、水晶振動子などの振動子を、駆動回路により駆動して発振させることで正弦波の発振信号を生成し、生成された発振信号を波形整形回路により波形整形することで、矩形波の発振クロック信号ＣＫを出力する。発振クロック信号ＣＫは例えば３２．７６８ＫＨｚの周波数のクロック信号である。なお発振クロック信号ＣＫの周波数はこれには限定されず、３２ＫＨｚなどの周波数であってもよい。またリアルタイムクロック装置２０は、この発振クロック信号ＣＫを出力するクロック出力端子を有していてもよい。なお発振回路６０の発振動作はこのような振動子を用いたものには限定されず、種々の変形実施が可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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