JPH0511075A - 時刻データ送信装置、時刻データ受信装置および時刻修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 秒同期用のクロック信号の送出が不要で、か
つ送信側と端末側の時刻を極めて正確に同期させること
のできる時刻データ送信装置、時刻データ受信装置およ
び時刻修正装置を提供する。 【構成】 時刻データ送信装置３は、基準信号回路５か
らの基準信号により計時回路６で計時を行ない、時計回
路６の時刻データを時刻データ出力回路８から出力し、
同期手段により時刻データの後端を基準信号に同期させ
るて出力する。時刻データ受信装置４は、時刻修正回路
２１で時刻データ送信装置３からの時刻データの遅延時
間を検出し、この遅延時間に基づいて同期信号生成手段
で生成した同期信号により、受信部で受信した時刻デー
タを修正する。時刻データ送信装置３と時刻データ受信
装置４により時刻修正装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、時刻データ送信装置、
時刻データ受信装置および時刻修正装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、各地の放送局におけ
る計時時刻をセンター装置の基準時刻に同期させるた
め、電話回線を通じて時刻データを送信して時刻修正を
行なう技術が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
ビットシリアルで送信される時刻データを受信側で受信
して正確なタイミングで時刻修正するとともに秒同期を
とる必要がある。そのためには、時刻データの他に秒同
期のためのクロック信号も送信しなければならず、その
ための回路構成が複雑になるとともにクロック信号のノ
イズ対策等が必要になる欠点がある。

【０００４】本発明は、秒同期用のクロック信号の送出
が不要で、かつ送信側と端末側の時刻を極めて正確に同
期させることのできる時刻データ送信装置、時刻データ
受信装置および時刻修正装置を提供することを目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、クロック信号
を出力する基準信号出力回路と、この基準信号出力回路
からのクロック信号に基づいて時刻を計時する計時回路
と、この計時回路の時刻データを出力する時刻データ出
力回路と、この時刻データ出力回路からの時刻データの
後端を上記基準信号出力回路からのクロック信号に同期
させて出力する同期手段とを設けて時刻データ送信装置
を構成し、時刻データ送信装置からの、後端がクロック
信号に同期した時刻データを受信する受信部と、上記時
刻データ送信装置から送信される時刻データの遅延時間
を検出する検出手段と、上記時刻データの後端および上
記遅延時間とによって同期信号を生成する同期信号生成
手段とを設けて時刻データ受信装置を構成し、クロック
信号を出力する基準信号出力回路と、この基準信号出力
回路からのクロック信号に基づいて時刻を計時する計時
回路と、この計時回路の時刻データを出力する時刻デー
タ出力回路と、この時刻データ出力回路からの時刻デー
タの後端を上記基準信号出力回路からのクロック信号に
同期させて出力する同期手段と、この同期手段からの、
後端がクロック信号に同期した時刻データを受信する受
信部と、上記同期手段から送信される時刻データの遅延
時間を検出する検出手段と、上記時刻データの後端およ
び上記遅延時間とによって同期信号を生成する同期信号
生成手段とを設けて、上記同期信号によって上記時刻デ
ータ送信装置のクロック信号との同期をとるとともに上
記時刻データに基づいて時刻の修正を行なう時刻修正装
置を構成することにより、上記課題を解決するものであ
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【０００７】図１は時刻修正装置全体のシステム構成を
示したものである。同図において、１は基準時刻を計時
する基準時計部、２はパソコン等のシステムコントロー
ラ、３ａ…３ａは基準時刻データを送信するデータ送信
部であり、これらにより時刻データ送信装置３が構成さ
れる。４…４はそれぞれデータ受信部４ａと時計部４ｂ
とからなる時刻データ受信装置である。

【０００８】図２は時刻データ送信装置３の内部構成を
示したものである。基準時計部１は、発振回路（図示せ
ず。）から１ＭＨｚと１Ｈｚの同期したクロック信号が
供給され、１秒信号および通信用クロック信号を出力す
る基準信号回路５と、基準信号回路５からの１秒信号に
基づいて時刻を計時する時計回路６と、時計回路６の計
時時刻を表示する時刻表示部７と、時計回路６の計時時
刻データを出力する時刻データ出力回路８とで構成され
る。データ送信部３ａは、時刻データ出力回路８からの
時刻データを受信する時刻データ入力回路９と、時刻デ
ータ入力回路９で受信された時刻データの通信制御を行
なう通信制御回路１０と、時刻データ通信のタイミング
信号を発生するタイミング回路１１と、通信制御回路１
０からの時刻データをタイミング回路１１からのタイミ
ング信号に基づいてシリアル−パラレル変換するシリア
ル通信回路１２と、時刻データの送受信およびループバ
ック路の形成を行なうループバック回路１３と、電話回
線に対するデータ送受信動作を制御するモデム回路１４
と、システムコントローラ２と接続するためのインター
フェイス回路１５とで構成される。

【０００９】図３は時刻データ受信装置４の内部構成を
示したものである。同図において、１６は時刻データ受
信装置４の各部に必要な各種周波数のクロック信号を発
生する基準信号回路、１７は基準信号回路１６からの１
秒信号に基づいて時刻を計時する時計回路、１８は時計
回路１７で計時されている時刻を表示する時刻表示部で
あり、これらによって時計部４ｂが構成される。１９は
電話回線に対するデータ送受信動作を制御するモデム回
路、２０は受信データのパラレル−シリアル変換を行な
うシリアル通信回路、２１は時刻データ送信装置３と時
刻データ受信装置４との間のデータ遅延時間の計測およ
び時刻修正を行なう時刻修正回路、２２は時刻データ受
信装置４の通信動作および時刻修正動作等の制御を行な
う通信制御回路であり、これらによってデータ受信部４
ａが構成される。

【００１０】つぎに、図４を参照しながら、時刻修正動
作の概略を説明する。時刻データ送信装置３および時刻
データ受信装置４はそれぞれ独立して時刻を計時してい
る。

【００１１】時刻修正の起動は時刻データ受信装置４側
からの要求にしたがって行なわれる。

【００１２】時刻データ受信装置４から時刻データ送信
装置３へ電話をかけ、回線が接続されると時刻データ受
信装置４からループ閉結信号を送出する。時刻データ送
信装置３では上記ループ閉結信号を受信すると、時刻デ
ータ受信装置４との間にループバック路を形成する。つ
づいて時刻データ受信装置４から遅延時間計測のための
所定信号を送出し、この信号が時刻データ送信装置３か
ら戻ってくるまでの時間を計測し、その時間を記憶す
る。つづいて、時刻データ受信装置４からループ解除信
号を送出し、ループバック路を解除する。その後、時刻
データ受信装置４から時刻データ要求信号を送出し、こ
の時刻データ要求信号を受信することにより時刻データ
送信装置３から１秒毎の時刻データが送られてくる。こ
の時刻データは、その後端が１秒周期のクロック信号に
同期している。時刻データ受信装置４では、その時刻デ
ータに基づいて時刻修正を行なう。この時刻修正が終了
すると、時刻データ受信装置４は終了信号を送信し、こ
れにより時刻データ送信装置３では時刻データの送出を
停止するとともに回線を開放し、時刻修正動作を終了す
る。

【００１３】つぎに、各部の詳細構成および動作につい
て説明する。まず、基準信号回路５において１秒信号と
通信用クロック信号を同期させる動作について説明す
る。図５は基準信号回路５の内部構成を示したものであ
る。基準信号回路５に供給される１ＭＨｚのクロック信
号は分周回路２３で１／１２５０分周され、８００Ｈｚ
のクロック信号に変換される。この８００Ｈｚのクロッ
ク信号は分周回路２４で１／８００分周され、１Ｈｚの
クロック信号に変換される。一方、基準信号回路５に供
給される１Ｈｚのクロック信号に基づいて、同期分離回
路２５から基準信号回路５の各部における動作を同期さ
せるための１Ｈｚのクロック信号が出力される。このク
ロック信号は分周回路２３、２４に供給され、分周回路
２４からの１Ｈｚのクロック信号を上記基準信号回路５
に供給される１Ｈｚのクロック信号に同期させる。信号
検出回路２６は上記１ＭＨｚのクロック信号と同期分離
回路２５からの１Ｈｚのクロック信号とが供給されてい
るか否かを検出し、いずれか一方の供給が停止すると、
切換え回路２７を切り換えて、出力回路２８から常に１
Ｈｚのクロック信号すなわち１秒信号を出力させる。以
上の構成によって１Ｈｚまたは１ＭＨｚのクロック信号
の停波対策がとられる。

【００１４】一方、上記通信用クロック信号は、３０
０、１２００、２４００ＢＰＳ等であり、上記１ＭＨｚ
のクロック信号を分周して生成することができない。そ
こで、電圧制御水晶発振回路２９の発振周波数（本例で
は４９１５２００Ｈｚとする。

【００１５】）を分周回路３０，３１を経て１／６１４
４分周して８００Ｈｚのクロック信号とし、これと分周
回路２３からの８００Ｈｚのクロック信号とを位相比較
回路３２で位相比較して、その周波数を上記１ＭＨｚの
クロック信号に同期させる。さらに、同期分離回路２５
からの１Ｈｚのクロック信号により分周回路３０、３１
にリセットをかけ、上記基準信号回路５に供給される１
Ｈｚのクロック信号との同期をとる。分周回路３０から
は７６．８ｋＨｚの通信用クロック信号が出力され、タ
イミング回路１１へ供給される。

【００１６】以上のようにして、１秒信号と通信用クロ
ック信号とが同期しして基準信号回路５から出力され
る。

【００１７】つぎに、時刻データ出力回路８からの時刻
データの後端を１秒信号に同期させる動作について説明
する。時刻データの後端を１秒信号に同期させるには、
シリアル通信回路１２のパラレル−シリアル変換時の遅
延時間補正および時刻データの送出タイミングのシフト
を行なう必要がある。時刻データ量ｋ１は通信速度に関
係なく一定である。また、時刻データのパラレル−シリ
アル変換に伴う遅延も発生するが、この遅延量ｋ２も原
理的には通信速度に関係なく一定である。したがって実
際の時刻データのシフト量Ｎはｋ１＋ｋ２となる。い
ま、通信速度を２４００ＢＰＳ、時刻データ量ｋ１を９
０ビット、時刻データのパラレル−シリアル変換に伴う
遅延量ｋ２を２ビットとすると、Ｎ＝ｋ１＋ｋ２＝９２
ビットとなる。

【００１８】図６はタイミング回路１１の内部構成を示
したものである。基準信号回路５からの７６．８ｋＨｚ
のクロック信号は分周回路３３で分周され、上記通信速
度すなわち２４００ＢＰＳに合った周期のクロック信号
に変換され、シリアル通信回路１２へ供給される。ま
た、分周回路３３からのクロック信号はタイマ回路３４
へも供給され、クロック数がカウントされる。

【００１９】図７は時刻データの送出タイミングを示す
ものである。１秒クロックの立上りからシフト量Ｎの時
間分早く時刻データの送出を開始することにより、時刻
データの後端と１秒信号を同期させることができる。い
ま、通信速度は２４００ＢＰＳなので、タイマ回路３４
のカウント設定数をｎとすると、ｎ＝２４００−Ｎ＝２
４００−９２＝２３０８となる。このｎ＝２３０８をタ
イマ回路３４にセットしておく。タイマ回路３４は微分
回路３５からの１秒毎の計時スタート信号により分周回
路３３からのクロック数のカウントを開始し、“２３０
８”をカウントしたときに通信制御回路１０に時刻デー
タ送信信号を供給し、これによって時刻データの送信が
開始される。

【００２０】以上のようにして、時刻データの後端と１
秒信号とを期させる。

【００２１】つぎに、時刻データの伝送遅延時間の計測
および時刻データ受信装置での時刻修正動作について詳
細に説明する。

【００２２】図８はループバック路について説明するた
めの説明図である。同図において、図２および図３と同
じ番号のものは同一のものを示す。３６は電話回線であ
り、これを介してデータの送受信が行なわれる。本例で
は、時刻データの伝送遅延時間の計測は、ループバック
路直前すなわちシリアル通信回路２０とモデム回路１９
の間で行なう。こうすることにより、モデム回路１４お
よび１９における遅延時間を含めて時刻修正を行なうこ
とができる。

【００２３】図８を参照しながら遅延時間の計測動作を
説明すると、まず、時刻データ受信装置４から“ループ
閉結信号”を時刻データ送信装置３へ送信する。この
“ループ閉結信号”により時刻データ送信装置３ではル
ープバック回路１３のスイッチＡを端子ａへ切り換え
る。これにより時刻データ受信装置４の端子ｃからスイ
ッチＡを経て時刻データ受信装置４の端子ｄまでのルー
プバック路が形成される。

【００２４】ループバック路が形成されているときでも
モデム回路１４とシリアル通信回路１２とは接続してい
るので、時刻データ受信装置４からの信号は時刻データ
送信装置３で受信可能である。ループバック路が形成さ
れると、時刻データ受信装置４から遅延時間計測のため
の計測用信号が送出される。時刻修正回路２１におい
て、この計測用信号を送出してから戻ってくるまでの時
間を計測するのである。計測を終了して時刻データ受信
装置４から“ループ解除信号”が送信されると、時刻デ
ータ送信装置３ではスイッチＡを端子ｂへ切り換える。

【００２５】計測する遅延時間は図９に示すように、時
刻修正回路２１で計測用信号の立上りから、この信号が
戻ってきて再び時刻修正回路２１でこの信号の立上りを
検出するときまでの時間である。遅延時間の発生箇所と
しては図８に示すように、ｔ１：パラレル−シリアル変
換遅延、ｔ２：モデム送信遅延、ｔ３：往路の回線遅
延、ｔ４：モデム受信遅延、ｔ５：モデム送信遅延、ｔ
６：復路の回線遅延、ｔ７：モデム受信遅延、ｔ８：シ
リアル−パラレル変換遅延がある。時刻修正回路２１で
計測される遅延時間をＴｘとすると、Ｔｘ＝ｔ２＋ｔ３
＋ｔ４＋ｔ５＋ｔ６＋ｔ７である。ところが、実際に時
刻データ送信回路３から時刻データ受信装置４へ時刻デ
ータが送られるときの遅延時間をＴｄとすると、Ｔｄ＝
ｔ５＋ｔ６＋ｔ７＋ｔ８である。ここで、ｔ２、ｔ４、
ｔ５、ｔ７はモデム回路内の遅延時間であり、時刻デー
タ送信装置３と時刻データ受信装置４において同一のモ
デム回路を同一の通信速度で使用すれば、ｔ２＝ｔ５、
ｔ４＝ｔ７と見做せる。また、上記往路と復路の各遅延
時間もほぼ等しいと見做せば、Ｔｘ＝２×（ｔ５＋ｔ６
＋ｔ７）であるので、Ｔｄ＝（Ｔｘ／２）＋ｔ８とな
る。すなわち、実際の遅延時間Ｔｄは“モデムの送受信
時の遅延時間と通信回線の遅延時間とパラレル−シリア
ル変換時の遅延時間の和”である。ｔ８は通信速度Ｆに
関わらず、固定されたビット数ｎであり、ｔ８＝（１／
Ｆ）×ｎ＝ｎ／Ｆとなる。したがって、Ｔｄ＝（Ｔｘ／
２）＋（ｎ／Ｆ）となる。（Ｔｘ／２）は片方向通信の
遅延時間で、（ｎ／Ｆ）は通信速度に依存する固有の時
間である。

【００２６】以上のように、時刻修正回路２１によって
測定される遅延時間Ｔｘと通信速度Ｆに依存する固有の
時間（ｎ／Ｆ）によって時刻データ送信の際の遅延時間
Ｔｄを求めることができる。

【００２７】つぎに、上記遅延時間に基づく時刻データ
受信装置４の時刻修正動作について説明する。遅延時間
Ｔｄに基づいて時刻修正回路２１でシフト時間Ｔｓが設
定される。図１０のｃに示すように、遅延時間Ｔｄが１
秒以内であれば、シフト時間Ｔｓ＝（１−Ｔｄ）とな
る。このシフト時間Ｔｓを時刻修正回路２１のタイマに
設定し、図１０のｄに示すように、受信された時刻デー
タの３秒目のデータが確定した時点でシフト時間Ｔｓの
計時を開始する。この計時が終了したときに、図１０の
ｅに示すように時刻修正回路２１からリセット信号を出
力して基準信号回路１６をリセットするとともに、通信
制御回路２２により、リセット直前に受信した時刻デー
タに基づいて時計回路１７の時刻を修正する。

【００２８】図１０のｆに時計回路１７が進んでいる場
合、図１０のｇ，ｈに時計回路１７が遅れている場合の
時刻修正タイミングを示す。ここでは、基準信号回路１
６のリセット直前に受信した７：００：０２の時刻デー
タに基づいて時計回路１７の時刻が７：００：０３に修
正される。

【００２９】以上の動作により、秒同期用のクロック信
号の送出が不要で、かつ時刻データ受信装置４の時刻が
時刻データ送信装置３の時刻に同期した正しい時刻に修
正される。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、時刻データ送信装置か
らはクロック信号に正確に同期した時刻データを送出
し、時刻データ受信装置においては時刻データ通信時の
遅延時間を検出し、上記時刻データおよび遅延時間に基
づいて時刻修正およびクロック信号の位相同期を行なう
ようにしたので、秒同期用のクロック信号を送出するこ
となく、両装置の時刻を極めて正確に合わせ込むことが
できるとともにクロック信号の位相同期もとることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による時刻修正装置の一実施例を示した
ブロック図

【図２】時刻データ送信装置３の構成を示したブロック
図

【図３】時刻データ受信装置４の構成を示したブロック
図

【図４】時刻修正動作を説明するための説明図

【図５】基準信号回路５の内部構成を示したブロック図

【図６】タイミング回路１１の内部構成を示したブロッ
ク図

【図７】時刻データの送出タイミングを説明するための
説明図

【図８】ループバック路を説明するための説明図

【図９】遅延時間の計測タイミングを説明するための説
明図

【図１０】時刻修正動作を説明するためのタイミングチ
ャート

【符号の説明】

３ 時刻データ送信装置 ３ａ データ送信部 ４ 時刻データ受信装置 ４ａ データ受信部 ５ 基準信号回路 ６ 時計回路 ８ 時刻データ出力回路 ２１ 時刻修正回路 ２２ 通信制御回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クロック信号を出力する基準信号出力回路
   と、 この基準信号出力回路からのクロック信号に基づいて時
   刻を計時する計時回路と、 この計時回路の時刻データを出力する時刻データ出力回
   路と、 この時刻データ出力回路からの時刻データの後端を上記
   基準信号出力回路からのクロック信号に同期させて出力
   する同期手段と、 を具備することを特徴とする時刻データ送信装置。
2. 【請求項２】時刻データ送信装置からの、後端がクロッ
   ク信号に同期した時刻データを受信する受信部と、 上記時刻データ送信装置から送信される時刻データの遅
   延時間を検出する検出手段と、 上記時刻データの後端および上記遅延時間とによって同
   期信号を生成する同期信号生成手段と、 を具備することを特徴とする時刻データ受信装置。
3. 【請求項３】クロック信号を出力する基準信号出力回路
   と、 この基準信号出力回路からのクロック信号に基づいて時
   刻を計時する計時回路と、 この計時回路の時刻データを出力する時刻データ出力回
   路と、 この時刻データ出力回路からの時刻データの後端を上記
   基準信号出力回路からのクロック信号に同期させて出力
   する同期手段と、 この同期手段からの、後端がクロック信号に同期した時
   刻データを受信する受信部と、 上記同期手段から送信される時刻データの遅延時間を検
   出する検出手段と、 上記時刻データの後端および上記遅延時間とによって同
   期信号を生成する同期信号生成手段と、 を具備し、上記同期信号によって上記時刻データ送信装
   置のクロック信号との同期をとるとともに上記時刻デー
   タに基づいて時刻の修正を行なうことを特徴とする時刻
   修正装置。