JP2007304007A

JP2007304007A - Error correction method for timepiece

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Publication number: JP2007304007A
Application number: JP2006134184A
Authority: JP
Inventors: Tibor Terebessy; ティボーテレベシ; Etsuhisa Nagasaka; 悦久長坂
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2007-11-22
Anticipated expiration: 2026-05-12
Also published as: JP5238144B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an error correction method for a timepiece to highly accurately correct a timepiece operating with electricity saved. <P>SOLUTION: This error correction method is used for a timepiece which comprises a first oscillation clock part outputting a first clock and a second oscillation clock part outputting a second clock with a clock frequency higher than the first clock, and generates time data by dividing the clock frequency of the first clock to correct the time data by using the second clock. The second oscillation clock part is activated only during a time t2 in each zone to measure the number of pulses of the first and second clocks during t2. A zone correction numerical value Ri is calculated from their ratio to calculate a correction amount for each zone by using [ät1×(Ri-R(i-1))}/2]+R(i-1)×t1. The correction amount (the diagonally shaded portion) is an amount substantially equal to the amount (an area under a thick line) of actual oscillation error. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発振器の発振周波数に基づいて時を刻む電子時計の誤差補正方法に関し、特に、少ない消費電力で高い精度の時刻補正を可能にするものである。 The present invention relates to an error correction method for an electronic timepiece that clocks time based on the oscillation frequency of an oscillator, and particularly enables time correction with high accuracy with low power consumption.

自動車に搭載された時計は、エンジンの駆動時だけでなく、エンジンが停止してバッテリへの充電が止まっている時にも計時を続けるため、エンジン停止時の消費電力の低減を必要としている。 A watch mounted on an automobile keeps timing not only when the engine is driven but also when the engine is stopped and charging of the battery is stopped, and therefore, it is necessary to reduce power consumption when the engine is stopped.

エンジン停止時の省電力化を図るため、従来の車両用時計は、低精度・低消費電力の発振器と高精度・高消費電力の高周波発振器とを具備し、エンジン駆動時に高精度・高消費電力の高周波発振器を用いて時刻を計時し、エンジン停止時に低精度・低消費電力の発振器に切り替えて時刻を計時している。 In order to save power when the engine is stopped, conventional vehicle watches are equipped with a low-precision, low-power consumption oscillator and a high-precision, high-power high-frequency oscillator. The time is measured using a high-frequency oscillator, and the time is measured by switching to a low-precision, low-power-consumption oscillator when the engine is stopped.

また、この場合に、下記特許文献１に記載されているように、低精度・低消費電力の発振器が動作するエンジン停止時に、高精度・高消費電力の高周波発振器を周期的に短時間だけ駆動し、その高周波発振器のクロックを用いて、低精度・低消費電力の発振器による計時時刻を補正することも行なわれている。 In this case, as described in Patent Document 1 below, the high-accuracy and high-power consumption high-frequency oscillator is periodically driven only for a short time when the engine in which the low-accuracy and low-power consumption oscillator operates is stopped. However, the clock time of the low-precision and low-power consumption oscillator is corrected using the clock of the high-frequency oscillator.

この種の補正方法について図５〜図７を参照しながら説明する。図５は時計の構造を示すブロック図、図６は水晶振動子の周波数温度特性を示す図、そして図７は従来の時計誤差補正方法を説明する説明図である。 This type of correction method will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a block diagram showing the structure of the timepiece, FIG. 6 is a view showing the frequency-temperature characteristics of the crystal resonator, and FIG. 7 is an explanatory view for explaining a conventional timepiece error correction method.

図５は、高精度・高消費電力の発振器として、４ＭＨｚで発振するＡＴ水晶振動子１１が外付けされた４ＭＨｚ発振クロック部３１を備え、低精度・低消費電力の発振器として、３２ＫＨｚで発振する音叉型水晶振動子１２が外付けされた３２ＫＨｚ発振クロック部３２を備える時計の構成を示している。 FIG. 5 includes a 4 MHz oscillation clock unit 31 externally attached with an AT crystal oscillator 11 that oscillates at 4 MHz as a high-precision and high-power consumption oscillator, and oscillates at 32 KHz as a low-precision and low power consumption oscillator. The configuration of a timepiece having a 32 kHz oscillation clock unit 32 to which a tuning fork type crystal resonator 12 is externally attached is shown.

この時計は、ＣＰＵのチップ３０内部に、４ＭＨｚ発振クロック部３１と、３２ＫＨｚ発振クロック部３２と、４ＭＨｚ発振クロック部３１または３２ＫＨｚ発振クロック部３２のクロック（クロックパルス）を分周して時刻データを出力する周波数切替部３３と、３２ＫＨｚ発振クロック部３２のクロックパルスをカウントする３２ＫＨｚカウンタ３５と、４ＭＨｚ発振クロック部３１のクロックパルスをカウントする４ＭＨｚカウンタ３６と、時刻データを補正する演算制御部３４と、時刻表示用のＬＣＤ（液晶表示装置）１４に時刻データを出力する出力部３７と、を備えている。 This clock divides the clock (clock pulse) of the 4 MHz oscillation clock unit 31, the 32 kHz oscillation clock unit 32, and the 4 MHz oscillation clock unit 31 or the 32 kHz oscillation clock unit 32 inside the CPU chip 30 to obtain time data. A frequency switching unit 33 to output, a 32 KHz counter 35 that counts clock pulses of the 32 KHz oscillation clock unit 32, a 4 MHz counter 36 that counts clock pulses of the 4 MHz oscillation clock unit 31, and an arithmetic control unit 34 that corrects time data. And an output unit 37 for outputting time data to a time display LCD (liquid crystal display device) 14.

このＣＰＵチップ３０には、５Ｖの起動用直流電圧１５が供給される。演算制御部３４は、ＩＧＮスイッチのオン信号がＩ／Ｏ１３を介して入力すると、４ＭＨｚ発振クロック部３１を起動する。このとき、周波数切替部３３は、４ＭＨｚ発振クロック部３１のクロックを分周して時刻データを生成し、演算制御部３４に出力する。演算制御部３４は、この時刻データを出力部３７を通じてＬＣＤ１４に出力し、ＬＣＤ１４に時刻が表示される。 The CPU chip 30 is supplied with a starting DC voltage 15 of 5V. The arithmetic control unit 34 activates the 4 MHz oscillation clock unit 31 when the IGN switch ON signal is input via the I / O 13. At this time, the frequency switching unit 33 divides the clock of the 4 MHz oscillation clock unit 31 to generate time data, and outputs the time data to the arithmetic control unit 34. The arithmetic control unit 34 outputs the time data to the LCD 14 through the output unit 37, and the time is displayed on the LCD 14.

一方、演算制御部３４は、ＩＧＮスイッチのオフ信号がＩ／Ｏ１３から入力すると、３２ＫＨｚ発振クロック部３２を起動するとともに、４ＭＨｚ発振クロック部３１を間欠的に起動し、また、３２ＫＨｚカウンタ３５に３２ＫＨｚ発振クロック部３２のクロックパルスのカウントを行なわせ、４ＭＨｚカウンタ３６に４ＭＨｚ発振クロック部３１のクロックパルスのカウントを行なわせる。 On the other hand, when the off signal of the IGN switch is input from the I / O 13, the arithmetic control unit 34 activates the 32 KHz oscillation clock unit 32 and intermittently activates the 4 MHz oscillation clock unit 31. The clock pulse of the oscillation clock unit 32 is counted, and the 4 MHz counter 36 is caused to count the clock pulse of the 4 MHz oscillation clock unit 31.

周波数切替部３３は、３２ＫＨｚ発振クロック部３２のクロックを分周して時刻データを生成し、演算制御部３４に出力する。演算制御部３４は、この時刻データを３２ＫＨｚカウンタ３５および４ＭＨｚカウンタ３６のカウント値を使って補正し、補正後の時刻データを出力部３７を通じてＬＣＤ１４に出力する。 The frequency switching unit 33 divides the clock of the 32 KHz oscillation clock unit 32 to generate time data, and outputs the time data to the calculation control unit 34. The arithmetic control unit 34 corrects the time data using the count values of the 32 KHz counter 35 and the 4 MHz counter 36, and outputs the corrected time data to the LCD 14 through the output unit 37.

この補正は、主に、ＡＴ水晶振動子１１に比べて、音叉型水晶振動子１２の発振周波数の温度依存性が大きいために必要になる。図６は、ＡＴ水晶振動子１１および音叉型水晶振動子１２の周波数温度特性を示している。この図６から明らかなように、周囲温度が基準温度（２５℃）から離れるに従って、音叉型水晶振動子１２を用いる３２ＫＨｚ発振クロック部３２の発振誤差は大きくなる。 This correction is mainly necessary because the temperature dependence of the oscillation frequency of the tuning fork type crystal resonator 12 is larger than that of the AT crystal resonator 11. FIG. 6 shows the frequency temperature characteristics of the AT crystal unit 11 and the tuning fork type crystal unit 12. As is apparent from FIG. 6, the oscillation error of the 32 KHz oscillation clock unit 32 using the tuning fork type crystal resonator 12 increases as the ambient temperature increases from the reference temperature (25 ° C.).

この誤差を補正するため、演算制御部３４は、図７に示すように、３２ＫＨｚ発振クロック部３２が連続的に動作している間、ｔ１時間を１区間として、各区間の最後のｔ２時間だけ４ＭＨｚ発振クロック部３１を起動し、ｔ２間に４ＭＨｚカウンタ３６がカウントした値と３２ＫＨｚカウンタ３５がカウントした値とを用いて各区間ｉの区間補正数値Ｒｉを算出する。 In order to correct this error, as shown in FIG. 7, the arithmetic control unit 34 sets the t1 time as one interval while the 32 KHz oscillation clock unit 32 operates continuously, and only the last t2 time of each interval. The 4 MHz oscillation clock unit 31 is activated, and the interval correction value Ri for each interval i is calculated using the value counted by the 4 MHz counter 36 and the value counted by the 32 KHz counter 35 during t2.

ここで、３２ＫＨｚ発振クロック部３２のクロック周波数をｆ１、４ＭＨｚ発振クロック部３１のクロック周波数をｆ２、区間ｉのｔ２間に３２ＫＨｚカウンタ３５がカウントした値をｃｉ１、ｔ２間に４ＭＨｚカウンタ３６がカウントした値をｃｉ２とすると、区間補正数値Ｒｉは、
Ｒｉ＝ｆ２−（ｃｉ２／ｃｉ１）×ｆ１
となる。このＲｉは、３２ＫＨｚ発振クロック部３２のクロックで算出した１秒と、４ＭＨｚ発振クロック部３１のクロックで算出した１秒との誤差を、４ＭＨｚ発振クロック部３１のクロックパルスの数で示している。３２ＫＨｚ発振クロック部３２が基準温度の下でクロックを発振している場合は、Ｒｉが０になる。 Here, the clock frequency of the 32 KHz oscillation clock unit 32 is f1, the clock frequency of the 4 MHz oscillation clock unit 31 is f2, and the value counted by the 32 KHz counter 35 during t2 of the interval i is counted by the 4 MHz counter 36 between ci1 and t2. If the value is ci2, the interval correction numerical value Ri is
Ri = f2- (ci2 / ci1) * f1
It becomes. Ri indicates an error between 1 second calculated by the clock of the 32 kHz oscillation clock unit 32 and 1 second calculated by the clock of the 4 MHz oscillation clock unit 31 by the number of clock pulses of the 4 MHz oscillation clock unit 31. When the 32 KHz oscillation clock unit 32 oscillates the clock at the reference temperature, Ri becomes 0.

図７において、傾斜する太線は、この誤差（発振誤差）の実際の時間変化を表している。演算制御部３４は、各区間の発振誤差を一定と看做して、区間１の補正量をＲ１×ｔ１、区間２の補正量をＲ２×ｔ１、区間３の補正量をＲ３×ｔ１、・・・として算出し、その補正量の累積値Σ（Ｒｉ×ｔ１）を記憶する。図７の斜線部分は、各区間の補正量を表している。 In FIG. 7, the inclined thick line represents the actual time change of this error (oscillation error). The arithmetic control unit 34 considers that the oscillation error in each section is constant, the correction amount in section 1 is R1 × t1, the correction amount in section 2 is R2 × t1, the correction amount in section 3 is R3 × t1,. ... And the cumulative value Σ (Ri × t1) of the correction amount is stored. The hatched portion in FIG. 7 represents the correction amount in each section.

演算制御部３４は、補正量の累積値Σ（Ｒｉ×ｔ１）がｆ２を超えた場合に、周波数切替部３３から出力された時刻データに１秒を加算して出力部３７に出力し、補正量の累積値をΣ（Ｒｉ×ｔ１）からｆ２を減算した値に更新する。 The arithmetic control unit 34 adds 1 second to the time data output from the frequency switching unit 33 and outputs it to the output unit 37 when the cumulative value Σ (Ri × t1) of the correction amount exceeds f2, and the correction is performed. The accumulated value of the quantity is updated to a value obtained by subtracting f2 from Σ (Ri × t1).

特開２０００−９８０６７号公報JP 2000-98067 A

しかし、従来の時計誤差補正方法では、区間補正数値Ｒｉに補正処理周期ｔ１を乗じて各区間の補正量を算出しているが、これは、図７に太線で示すように、時間的に変化する発振誤差を区間内では一定と看做して、斜線領域で示す階段状の補正を行なうものであるから、高い補正精度が得られない。 However, in the conventional clock error correction method, the correction amount for each section is calculated by multiplying the section correction numerical value Ri by the correction processing period t1, but this changes over time as shown by a thick line in FIG. Since the oscillation error to be performed is regarded as constant in the section and the staircase-shaped correction indicated by the hatched area is performed, high correction accuracy cannot be obtained.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、省電力状態で動作する時計の時刻を、高い精度で補正することができる時計誤差補正方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a clock error correction method capable of correcting the time of a clock operating in a power saving state with high accuracy.

上記目的を達成するため、本発明に係る時計誤差補正方法は、下記（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）を特徴としている。
（Ａ）第１のクロックを出力する第１発振クロック部と、前記第１のクロックよりもクロック周波数が高い第２のクロックを出力する第２発振クロック部と、を有し、前記第１のクロックのクロック周波数を分周して時刻データを生成し、前記第２のクロックを用いて前記時刻データを補正する時計の誤差補正方法であって、
一定時間ごとに時間幅が一定の計測時間帯を設け、前記計測時間帯に前記第１発振クロック部から出力された第１のクロックのパルス数と前記第２発振クロック部から出力された第２のクロックのパルス数とを計測する第１のステップと、
１つ前の計測時間帯の終了時点から次の計測時間帯の終了時点までを１区間として、各区間に含まれる前記計測時間帯で計測された前記第１のクロックのパルス数と前記第２のクロックのパルス数との比から当該区間ｉの区間補正数値Ｒｉを算出する第２のステップと、
各区間の時間をｔ１とするとき、着目する区間ｉの区間補正数値Ｒｉと、その１つ前の区間（ｉ−１）の区間補正数値Ｒ（ｉ−１）とを用いて、
［｛ｔ１×（Ｒｉ−Ｒ(i-1)）｝／２］＋Ｒ(i-1)×ｔ１（数１）
により各区間の補正量を求める第３のステップと、
を含むこと。
（Ｂ）第１のクロックを出力する第１発振クロック部と、前記第１のクロックよりもクロック周波数が高い第２のクロックを出力する第２発振クロック部と、を有し、前記第１のクロックのクロック周波数を分周して時刻データを生成し、前記第２のクロックを用いて前記時刻データを補正する時計の誤差補正方法であって、
一定時間ごとに時間幅が一定の計測時間帯を設け、前記計測時間帯に前記第１発振クロック部から出力された第１のクロックのパルス数と前記第２発振クロック部から出力された第２のクロックのパルス数とを計測する第１のステップと、
１つ前の計測時間帯の終了時点から次の計測時間帯の終了時点までを１区間として、各区間に含まれる前記計測時間帯で計測された前記第１のクロックのパルス数と前記第２のクロックのパルス数との比から当該区間ｉの区間補正数値Ｒｉを算出する第２のステップと、
各区間の時間をｔ１とするとき、着目する区間ｉの区間補正数値Ｒｉと、その１つ前の区間（ｉ−１）の区間補正数値Ｒ（ｉ−１）と、温度に依存する係数αとを用いて、
［｛ｔ１×（Ｒｉ−Ｒ(i-1)）｝／（２＋α）］＋Ｒ(i-1)×ｔ１（数２）
により各区間の補正量を求める第３のステップと、
を含むこと。
（Ｃ）上記（Ａ）または上記（Ｂ）の時計誤差補正方法が、更に、
各区間の前記補正量を順次加算して累積補正量を求める第４のステップと、
前記累積補正量が予め定めた閾値を超えたときに時刻表示手段に時刻補正データを出力し、前記累積補正量から前記閾値を減算する第５のステップと、
を含むこと。
（Ｄ）上記（Ｃ）の時計誤差補正方法において、
前記第５のステップの前記閾値を０．５秒以下の時間に対応する値に設定したこと。
（Ｅ）上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、および（Ｄ）のいずれかの時計誤差補正方法において、
前記第２発振クロック部を前記計測時間帯のみ起動すること。 In order to achieve the above object, the clock error correction method according to the present invention is characterized by the following (A), (B), (C), (D), and (E).
(A) a first oscillation clock unit that outputs a first clock; and a second oscillation clock unit that outputs a second clock having a clock frequency higher than that of the first clock. A clock error correction method for generating time data by dividing a clock frequency of a clock and correcting the time data using the second clock,
A measurement time zone having a constant time width is provided for each fixed time, and the number of pulses of the first clock output from the first oscillation clock unit and the second frequency output from the second oscillation clock unit in the measurement time zone. A first step of measuring the number of pulses of the clock;
The period from the end of the previous measurement time period to the end of the next measurement time period is defined as one section, and the number of pulses of the first clock measured in the measurement time period included in each section and the second A second step of calculating a section correction numerical value Ri for the section i from the ratio of the number of pulses of the clock of
When the time of each section is t1, the section correction value Ri of the section i of interest and the section correction value R (i-1) of the previous section (i-1) are used.
[{T1 × (Ri−R (i−1))} / 2] + R (i−1) × t1 (Equation 1)
A third step of obtaining a correction amount for each section by:
Including.
(B) a first oscillation clock unit that outputs a first clock; and a second oscillation clock unit that outputs a second clock having a clock frequency higher than that of the first clock. A clock error correction method for generating time data by dividing a clock frequency of a clock and correcting the time data using the second clock,
A measurement time zone having a constant time width is provided for each fixed time, and the number of pulses of the first clock output from the first oscillation clock unit and the second frequency output from the second oscillation clock unit in the measurement time zone. A first step of measuring the number of pulses of the clock;
The period from the end of the previous measurement time period to the end of the next measurement time period is defined as one section, and the number of pulses of the first clock measured in the measurement time period included in each section and the second A second step of calculating a section correction numerical value Ri for the section i from the ratio of the number of pulses of the clock of
When the time of each section is t1, the section correction value Ri of the section i of interest, the section correction value R (i-1) of the previous section (i-1), and the coefficient α depending on the temperature And
[{T1 × (Ri−R (i−1))} / (2 + α)] + R (i−1) × t1 (Equation 2)
A third step of obtaining a correction amount for each section by:
Including.
(C) The clock error correction method according to (A) or (B) above,
A fourth step of sequentially adding the correction amounts in each section to obtain a cumulative correction amount;
A fifth step of outputting time correction data to a time display means when the cumulative correction amount exceeds a predetermined threshold value, and subtracting the threshold value from the cumulative correction amount;
Including.
(D) In the clock error correction method of (C) above,
The threshold value of the fifth step is set to a value corresponding to a time of 0.5 seconds or less.
(E) In the clock error correction method of any of (A), (B), (C), and (D) above,
Activating the second oscillation clock unit only in the measurement time period.

上記（Ａ）の時計誤差補正方法では、式（数１）により各区間の補正量を算出しているため、各区間の補正量を実際の発振誤差と略等しい量に設定することができる。
上記（Ｂ）の時計誤差補正方法では、式（数２）により各区間の補正量を算出しているため、各区間の実際の発振誤差が温度に依存して非線形の変化を示す場合でも、各区間の補正量を実際の発振誤差と略等しい量に設定することができる。
上記（Ｃ）の時計誤差補正方法では、第４のステップおよび第５のステップにより、表示時刻を進ませたり遅らせたりすることが必要になるまで発振誤差が積み重なると、時刻表示手段の表示補正が行なわれる。
また、このとき、上記（Ｄ）の時計誤差補正方法のように、前記第５のステップの前記閾値を０．５秒以下の時間に対応する値に設定することが望ましい。時刻表示手段に対して１秒単位の時刻補正データを出力する場合は、時刻表示手段が１秒ごとに継続して行なっている表示が、不連続になる可能性がある。この表示の飛びは、時刻表示手段に０．５秒、またはそれ以下の時間単位で時刻補正データを出力することにより防止できる。
また、上記（Ｅ）の時計誤差補正方法のように、前記第２発振クロック部を前記計測時間帯のみ起動するのも好ましい。第２発振クロック部は、高精度のクロックを出力し、消費電力も多いため、この第２発振クロック部を間欠的に起動することで、省電力化を図ることができる。 In the clock error correction method of (A) above, the correction amount for each section is calculated by the equation (Equation 1), so the correction amount for each section can be set to an amount substantially equal to the actual oscillation error.
In the clock error correction method of (B) above, since the correction amount of each section is calculated by the equation (Equation 2), even when the actual oscillation error of each section shows a non-linear change depending on the temperature, The correction amount for each section can be set to an amount substantially equal to the actual oscillation error.
In the clock error correction method of (C) above, when the oscillation error is accumulated until the display time needs to be advanced or delayed by the fourth step and the fifth step, the display correction of the time display means is performed. Done.
At this time, it is desirable to set the threshold value of the fifth step to a value corresponding to a time of 0.5 seconds or less, as in the clock error correction method of (D) above. When outputting time correction data in units of one second to the time display means, the display that the time display means continuously performs every second may be discontinuous. This skipping of the display can be prevented by outputting time correction data to the time display means in units of time of 0.5 seconds or less.
Further, it is also preferable that the second oscillation clock unit is activated only in the measurement time period, as in the clock error correction method of (E) above. Since the second oscillation clock unit outputs a high-accuracy clock and consumes a large amount of power, power consumption can be reduced by intermittently starting the second oscillation clock unit.

本発明の時計誤差補正方法は、低いクロック周波数の発振クロックを用いて生成される時刻を、高い精度で補正することができる。 The clock error correction method of the present invention can correct time generated using an oscillation clock having a low clock frequency with high accuracy.

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Furthermore, the details of the present invention will be further clarified by reading through the best mode for carrying out the invention described below with reference to the accompanying drawings.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明の実施形態における時計誤差補正方法を説明する説明図、図２は本発明の実施形態における時計誤差補正方法でのクロック周波数切替手順を示すフロー図、図３は本発明の実施形態における時計誤差補正方法での時刻誤差補正手順を示すフロー図、そして図４（ａ）および図４（ｂ）は発振誤差曲線を示す図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a clock error correction method in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing a clock frequency switching procedure in the clock error correction method in the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4A and FIG. 4B are diagrams showing an oscillation error curve, and FIG. 4A and FIG. 4B are diagrams showing a time error correction procedure in the clock error correction method in the embodiment.

本発明の実施形態の時刻誤差補正方法が行なわれる時計は、既に説明した図５に示す構造を有している。 The timepiece in which the time error correction method of the embodiment of the present invention is performed has the structure shown in FIG.

図２は、より具体的には、ＩＧＮスイッチのオン・オフに伴う、この時計の処理フローを示している。演算制御部３４は、ＩＧＮスイッチのオン・オフを識別し（ステップ１）、ＩＧＮスイッチがオンのときは、クロック周波数を４ＭＨｚに切り替えて、４ＭＨｚ発振クロック部３１のクロックから生成された時刻データを、出力部３７を通じてＬＣＤ１４に出力する（ステップ２）。また、ＩＧＮスイッチがオフのときは、クロック周波数を３２ＫＨｚに切り替え、３２ＫＨｚ発振クロック部３２のクロックから生成された時刻データを補正して、出力部３７を通じてＬＣＤ１４に出力する（ステップ３）。 More specifically, FIG. 2 shows a processing flow of the timepiece according to turning on / off of the IGN switch. The arithmetic control unit 34 identifies whether the IGN switch is on or off (step 1), and when the IGN switch is on, the clock frequency is switched to 4 MHz and time data generated from the clock of the 4 MHz oscillation clock unit 31 is obtained. Then, the data is output to the LCD 14 through the output unit 37 (step 2). When the IGN switch is off, the clock frequency is switched to 32 KHz, the time data generated from the clock of the 32 KHz oscillation clock unit 32 is corrected and output to the LCD 14 through the output unit 37 (step 3).

図３のフロー図は、具体的には、演算制御部３４の時刻補正手順を示している。演算制御部３４は、クロック周波数を識別する（ステップ１０）。クロック周波数が４ＭＨｚのときは、補正を行なわない。 The flowchart of FIG. 3 specifically shows the time correction procedure of the arithmetic control unit 34. The arithmetic control unit 34 identifies the clock frequency (step 10). When the clock frequency is 4 MHz, no correction is performed.

クロック周波数が３２ＫＨｚのときは、図１に示すように、ｔ１時間を１区間として各区間の最後のｔ２時間だけ４ＭＨｚ発振クロック部３１を起動し、ｔ２間に４ＭＨｚ発振クロック部３１から出力されたクロックパルス数を４ＭＨｚカウンタ３６で計測し、また、ｔ２間に３２ＫＨｚ発振クロック部３２から出力されたクロックパルス数を３２ＫＨｚカウンタ３５で計測する（ステップ１１）。 When the clock frequency is 32 KHz, as shown in FIG. 1, the 4 MHz oscillation clock unit 31 is started only for the last t2 time of each interval with the t1 time as one interval, and is output from the 4 MHz oscillation clock unit 31 during t2. The number of clock pulses is measured by the 4 MHz counter 36, and the number of clock pulses output from the 32 kHz oscillation clock unit 32 during t2 is measured by the 32 kHz counter 35 (step 11).

演算制御部３４は、３２ＫＨｚカウンタ３５および４ＭＨｚカウンタ３６のカウンタ値を読み込み（ステップ１２）、区間補正数値Ｒｉを演算する（ステップ１３）。Ｒｉの求め方は従来と同じである。 The arithmetic control unit 34 reads the counter values of the 32 KHz counter 35 and the 4 MHz counter 36 (step 12), and calculates the interval correction numerical value Ri (step 13). The method for obtaining Ri is the same as in the prior art.

次いで、演算制御部３４は、この区間補正数値Ｒｉを用いて、補正演算を次のように行なう（ステップ１４）。 Next, the calculation control unit 34 performs correction calculation as follows using the section correction numerical value Ri (step 14).

ここでは、図１に示すように、太線で示す発振誤差が各区間内で直線と看做せるものとする。各区間の補正量は、次のように算出される。
区間1の補正量τ１：（ｔ１×Ｒ1）／２
区間２の補正量τ２：［｛ｔ１×（Ｒ２−Ｒ１）｝／２］＋Ｒ１×ｔ１
区間３の補正量τ３：［｛ｔ１×（Ｒ３−Ｒ２）｝／２］＋Ｒ２×ｔ１
・・・・ Here, as shown in FIG. 1, it is assumed that the oscillation error indicated by the bold line can be regarded as a straight line within each section. The correction amount for each section is calculated as follows.
Correction amount τ1: (t1 × R1) / 2 in section 1
Correction amount τ2 for section 2: [{t1 × (R2−R1)} / 2] + R1 × t1
Correction amount τ3 for section 3: [{t1 × (R3−R2)} / 2] + R2 × t1
...

即ち、区間ｉの補正量τｉは、次式（数１）により算出される。 That is, the correction amount τi for the section i is calculated by the following equation (Equation 1).

τｉ＝［｛ｔ１×（Ｒｉ−Ｒ(i-1)）｝／２］＋Ｒ(i-1)×ｔ１（数１） τi = [{t1 × (Ri−R (i−1))} / 2] + R (i−1) × t1 (Equation 1)

この区間ｉの補正量τｉは、図１に斜線で示すように、その区間ｉの区間補正数値Ｒｉと、その前の区間（ｉ−１）の区間補正数値Ｒ（ｉ−１）とを結ぶ直線の下側の面積に相当する。この面積は、その区間ｉの実際の誤差量を示す太線の下側の面積に略等しい。 The correction amount τi of this section i connects the section correction numerical value Ri of the section i and the section correction numerical value R (i−1) of the previous section (i−1), as indicated by hatching in FIG. It corresponds to the area under the straight line. This area is substantially equal to the area under the thick line indicating the actual error amount in the section i.

演算制御部３４は、各区間の補正量τｉの累積値Στｉを記憶し、累積値Στｉが４ＭＨｚ発振クロック部３１のクロック周波数ｆ２の値を超えた場合に、周波数切替部３３から出力された時刻データに１秒を加算して出力部３７に出力し、補正量の累積値をΣτｉからｆ２を減算した値に更新する。 The arithmetic control unit 34 stores the cumulative value Στi of the correction amount τi in each section, and the time output from the frequency switching unit 33 when the cumulative value Στi exceeds the value of the clock frequency f2 of the 4 MHz oscillation clock unit 31. One second is added to the data and output to the output unit 37, and the correction value accumulated value is updated to a value obtained by subtracting f2 from Στi.

このように、この時計誤差補正方法では、低精度・低消費電力の発振クロック部のクロックを用いて時刻データを生成する場合に、時刻データの補正量が、実際の誤差量と極めて近似した量に設定されるため、高精度の補正が可能である。 As described above, in this clock error correction method, when the time data is generated using the clock of the oscillation clock unit with low accuracy and low power consumption, the correction amount of the time data is an amount very close to the actual error amount. Therefore, highly accurate correction is possible.

尚、ここでは発振誤差を示す線が各区間内で直線と看做せる場合について説明したが、時計の周囲の温度によっては、図４（ａ）や図４（ｂ）に示すように、発振誤差を示す線が曲線になる場合がある。このとき、各区間の補正量τｉを次式（数２）によって算出することにより、更に精度の高い補正が可能になる。 Here, the case where the line indicating the oscillation error can be regarded as a straight line in each section has been described, but depending on the temperature around the timepiece, as shown in FIG. 4A and FIG. The line indicating the error may be a curve. At this time, by calculating the correction amount τi of each section by the following equation (Equation 2), correction with higher accuracy becomes possible.

τｉ＝［｛ｔ１×（Ｒｉ−Ｒ(i-1)）｝／（２＋α）］＋Ｒ(i-1)×ｔ１（数２） τi = [{t1 × (Ri−R (i−1))} / (2 + α)] + R (i−1) × t1 (Equation 2)

ここで、αは、−１＜α＜∞であり、その値は温度によって変わる。そのため、予め試験を行ない、温度とαとの対応関係を規定するテーブルを作成して、そのテーブルをＣＰＵチップ３０内に格納する。また、温度測定手段を設け、温度データがＣＰＵチップ３０に出力されるように構成する（尚、温度測定手段を備える電子時計は特開２００２−３１１１７３号公報に記載されている）。 Here, α is −1 <α <∞, and the value varies depending on the temperature. Therefore, a test is performed in advance, a table that defines the correspondence between temperature and α is created, and the table is stored in the CPU chip 30. Further, a temperature measuring unit is provided so that temperature data is output to the CPU chip 30 (note that an electronic timepiece having a temperature measuring unit is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-31173).

そして、演算制御部３４は、時刻補正に際して、前記テーブルから、入力された温度データに対応するαを読み取り、このαを用いて、式（数２）から各区間の補正量τｉを算出する。 Then, the calculation control unit 34 reads α corresponding to the input temperature data from the table when correcting the time, and uses this α to calculate the correction amount τi of each section from the equation (Equation 2).

この式（数２）において、α＝０としたものが式（数１）である。発振誤差を示す線が曲線の場合は、これを直線と看做して式（数１）から誤差量を求めるよりも、曲線を考慮した式（数２）により誤差量を求めた方が、精度の高い補正が可能になる。 In this equation (Equation 2), the equation (Equation 1) is obtained by setting α = 0. When the line indicating the oscillation error is a curve, the error amount is calculated by the equation (Equation 2) in consideration of the curve, rather than considering this as a straight line and calculating the error amount from the equation (Equation 1). Highly accurate correction is possible.

因みに、式（数２）において、α＝−１を代入すると、τｉ＝ｔ１×Ｒｉとなり、α＝∞を代入すると、τｉ＝ｔ１×Ｒ(i-1)となる。 Incidentally, in the equation (Equation 2), when α = −1 is substituted, τi = t1 × Ri, and when α = ∞ is substituted, τi = t1 × R (i−1).

また、ここでは、時刻データ補正量が１秒に達するごとにＬＣＤ１４に補正データを送る場合について説明したが、ＬＣＤ１４の「時」と「分」との間に表示されたコロンが１秒間隔で点滅している時計では、補正のタイミングが悪いと、１秒の点滅が表示されない（表示の飛びが発生する）可能性がある。こうした事態は、時刻データ補正量が０．５秒、またはそれ以下の値に達するごとにＬＣＤ１４に補正データを送るようにすれば防止できる。 In addition, here, a case has been described where correction data is sent to the LCD 14 every time the time data correction amount reaches 1 second, but the colon displayed between “hour” and “minute” on the LCD 14 is at intervals of 1 second. In a blinking clock, if the correction timing is bad, blinking for one second may not be displayed (display skipping may occur). Such a situation can be prevented by sending correction data to the LCD 14 each time the time data correction amount reaches a value of 0.5 seconds or less.

また、ここでは、車両用時計の時刻補正について説明したが、本発明は、車両用時計に限らず、消費電力を減らすために低いクロック周波数の発振クロックを用いて時刻を計時する各種の電気式時計の時刻補正に広く適用することができる。 Further, although the time correction of the vehicle timepiece has been described here, the present invention is not limited to the vehicle timepiece, and various electric types that measure time using an oscillation clock having a low clock frequency in order to reduce power consumption. It can be widely applied to time correction of a clock.

本発明の実施形態における時計誤差補正方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the timepiece error correction method in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における時計誤差補正方法でのクロック周波数切替手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the clock frequency switching procedure in the timepiece error correction method in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における時計誤差補正方法での時刻誤差補正手順を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the time error correction procedure in the timepiece error correction method in embodiment of this invention. 発振誤差曲線を示す図である。It is a figure which shows an oscillation error curve. 時計の構造を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a timepiece. 水晶振動子の周波数温度特性を示す図である。It is a figure which shows the frequency temperature characteristic of a crystal oscillator. 従来の時計誤差補正方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the conventional clock error correction method.

符号の説明Explanation of symbols

１１：ＡＴ水晶振動子（高周波水晶振動子）
１２：音叉型水晶振動子
１３：Ｉ／Ｏ（信号入出力装置）
１４：ＬＣＤ（液晶表示装置）
１５：直流電圧
３０：ＣＰＵチップ（中央演算処理装置）
３１：４ＭＨｚ発振クロック部
３２：３２ＫＨｚ発振クロック部
３３：周波数切替部
３４：演算制御部
３５：３２ＫＨｚカウンタ
３６：４ＭＨｚカウンタ
３７：出力部 11: AT crystal unit (high frequency crystal unit)
12: Tuning fork type crystal resonator 13: I / O (signal input / output device)
14: LCD (Liquid Crystal Display)
15: DC voltage 30: CPU chip (central processing unit)
31: 4 MHz oscillation clock unit 32: 32 KHz oscillation clock unit 33: Frequency switching unit 34: Calculation control unit 35: 32 KHz counter 36: 4 MHz counter 37: Output unit

Claims

第１のクロックを出力する第１発振クロック部と、前記第１のクロックよりもクロック周波数が高い第２のクロックを出力する第２発振クロック部と、を有し、前記第１のクロックのクロック周波数を分周して時刻データを生成し、前記第２のクロックを用いて前記時刻データを補正する時計の誤差補正方法であって、
一定時間ごとに時間幅が一定の計測時間帯を設け、前記計測時間帯に前記第１発振クロック部から出力された第１のクロックのパルス数と前記第２発振クロック部から出力された第２のクロックのパルス数とを計測する第１のステップと、
１つ前の計測時間帯の終了時点から次の計測時間帯の終了時点までを１区間として、各区間に含まれる前記計測時間帯で計測された前記第１のクロックのパルス数と前記第２のクロックのパルス数との比から当該区間ｉの区間補正数値Ｒｉを算出する第２のステップと、
各区間の時間をｔ１とするとき、着目する区間ｉの区間補正数値Ｒｉと、その１つ前の区間（ｉ−１）の区間補正数値Ｒ（ｉ−１）とを用いて、
［｛ｔ１×（Ｒｉ−Ｒ(i-1)）｝／２］＋Ｒ(i-1)×ｔ１
により各区間の補正量を求める第３のステップと、
を含むことを特徴とする時計誤差補正方法。 A first oscillation clock unit that outputs a first clock; and a second oscillation clock unit that outputs a second clock having a clock frequency higher than that of the first clock, and the clock of the first clock A clock error correction method for generating time data by dividing a frequency and correcting the time data using the second clock,
A measurement time zone having a constant time width is provided for each fixed time, and the number of pulses of the first clock output from the first oscillation clock unit and the second frequency output from the second oscillation clock unit in the measurement time zone. A first step of measuring the number of pulses of the clock;
The period from the end of the previous measurement time period to the end of the next measurement time period is defined as one section, and the number of pulses of the first clock measured in the measurement time period included in each section and the second A second step of calculating a section correction numerical value Ri for the section i from the ratio of the number of pulses of the clock of
When the time of each section is t1, the section correction value Ri of the section i of interest and the section correction value R (i-1) of the previous section (i-1) are used.
[{T1 × (Ri−R (i−1))} / 2] + R (i−1) × t1
A third step of obtaining a correction amount for each section by:
A clock error correction method comprising:

第１のクロックを出力する第１発振クロック部と、前記第１のクロックよりもクロック周波数が高い第２のクロックを出力する第２発振クロック部と、を有し、前記第１のクロックのクロック周波数を分周して時刻データを生成し、前記第２のクロックを用いて前記時刻データを補正する時計の誤差補正方法であって、
一定時間ごとに時間幅が一定の計測時間帯を設け、前記計測時間帯に前記第１発振クロック部から出力された第１のクロックのパルス数と前記第２発振クロック部から出力された第２のクロックのパルス数とを計測する第１のステップと、
１つ前の計測時間帯の終了時点から次の計測時間帯の終了時点までを１区間として、各区間に含まれる前記計測時間帯で計測された前記第１のクロックのパルス数と前記第２のクロックのパルス数との比から当該区間ｉの区間補正数値Ｒｉを算出する第２のステップと、
各区間の時間をｔ１とするとき、着目する区間ｉの区間補正数値Ｒｉと、その１つ前の区間（ｉ−１）の区間補正数値Ｒ（ｉ−１）と、温度に依存する係数αとを用いて、
［｛ｔ１×（Ｒｉ−Ｒ(i-1)）｝／（２＋α）］＋Ｒ(i-1)×ｔ１
により各区間の補正量を求める第３のステップと、
を含むことを特徴とする時計誤差補正方法。 A first oscillation clock unit that outputs a first clock; and a second oscillation clock unit that outputs a second clock having a clock frequency higher than that of the first clock, and the clock of the first clock A clock error correction method for generating time data by dividing a frequency and correcting the time data using the second clock,
A measurement time zone having a constant time width is provided for each fixed time, and the number of pulses of the first clock output from the first oscillation clock unit and the second frequency output from the second oscillation clock unit in the measurement time zone. A first step of measuring the number of pulses of the clock;
The period from the end of the previous measurement time period to the end of the next measurement time period is defined as one section, and the number of pulses of the first clock measured in the measurement time period included in each section and the second A second step of calculating a section correction numerical value Ri for the section i from the ratio of the number of pulses of the clock of
When the time of each section is t1, the section correction value Ri of the section i of interest, the section correction value R (i-1) of the previous section (i-1), and the coefficient α depending on the temperature And
[{T1 × (Ri−R (i−1))} / (2 + α)] + R (i−1) × t1
A third step of obtaining a correction amount for each section by:
A clock error correction method comprising:

更に、
各区間の前記補正量を順次加算して累積補正量を求める第４のステップと、
前記累積補正量が予め定めた閾値を超えたときに時刻表示手段に時刻補正データを出力し、前記累積補正量から前記閾値を減算する第５のステップと、
を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載した時計誤差補正方法。 Furthermore,
A fourth step of sequentially adding the correction amounts in each section to obtain a cumulative correction amount;
A fifth step of outputting time correction data to a time display means when the cumulative correction amount exceeds a predetermined threshold value, and subtracting the threshold value from the cumulative correction amount;
The timepiece error correction method according to claim 1 or 2, characterized by comprising: